[发明专利]一种石油污染土壤微波快速修复与油品回收的方法及装置

说明书

本发明提供一种石油污染土壤微波快速修复与油品回收的方法及装置，包括：首先将待修复的石油污染土壤置于内嵌微波吸收组件的反应器中；然后通入惰性气体，将反应器升温至特定温度下并保持一段时间，使油气混合物脱除，获得修复后的土壤；最后将所述油气混合物经过多级冷凝器，分离后收集获得不同的馏分。本发明利用微波加热对石油污染土壤进行处理，工艺简单、流程短易于操作、生产周期较短、成本低廉，适用于处理中低浓度与难挥发的石油污染土壤，在回收油品的同时，实现了石油污染土壤的无害化与作物复耕，为石油污染土壤修复与油品回收利用提供了一条全新解决途径。

技术领域

本发明涉及一种油污染土壤修复的方法及装置，特别是涉及一种石油污染土壤微波快速修复与油品回收的方法及装置。

背景技术

石油在其开采、运输与利用过程中，会通过各种途径进入大气、水体与土壤，造成严重的环境污染。当进入土壤后，一部分可能会通过挥发、淋滤、生物降解等脱离土壤，而剩余部分残留在土壤中，这样的土壤称为被原油和成品油污染的土壤。由于石油密度比较小，粘着力强且乳化能力低，在土壤中容易与土粒粘连，堵塞土壤空隙，影响土壤的通透性。油污粘着在植物根系上，会形成一层粘膜，阻碍植物根系对养分和水分地吸收，引起根系腐烂，影响农作物生长；石油能与无机氮磷结合，造成土壤有效氮磷量减少，影响作物地营养吸收。大量的石油进入土壤，对土壤微生物有抑制作用，对土壤酶活性也有抑制作用。另外，石油类物质送入土壤后，在土壤、作物各部分残留，使粮食的品质下降。石油中的多环芳烃具有致癌、致畸、致突变等作用，并能通过食物链在动植物体内逐级富集，从而间接影响人体健康；石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入至地下水，污染浅层地下水环境，影响饮用水的品质，最终危害人体健康。同时，含有土壤的石油含量一般为10～60％，是一种宝贵的二次石油资源，对其进行回收与资源化利用，能够最大限度的提高石油的利用率，同时减少对土壤的污染。寻求经济可行的含油土壤的处理方法，提高传统处理工艺的可靠性和效率，实现含油土壤资源化与无害化的高效处理，同时实现土壤修复是含油土壤处理技术的发展趋势。石油污染土壤处理技术包括生物法、化学法与物理法，其中中国专利CN 105170644A采用石油降解菌修复土壤，修复周期长，工艺条件较为苛刻。CN 105149338A采用溶剂法，向石油污染土壤中加入可溶性亚铁溶液和过硫酸盐溶液后照射紫外线，该方法成本高，工艺复杂，涉及到土壤的干燥成本与营养流失问题。CN 103894411A使用生物炭修复石油污染土壤，效率低，修复周期较长。CN 204262047U采用热脱附进行石油污染土壤修复，传统电加热传热效率低下，同时也未涉及到油品回收与利用。近年来人们将微波技术应用到含有土壤的处理，利用其独特的加热方式，高效快捷的加热效果处理污染土壤，使土壤中的污染物得以收集、破坏或固定，同时达到土壤修复的目的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种石油污染土壤微波快速修复与油品回收的方法及装置，用于解决现有技术中处理石油污染土壤时存在的效率低下、成本高、土壤组成破坏等缺点。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种石油污染土壤微波快速修复与油品回收的方法，所述方法至少包括：

1)将待修复的石油污染土壤置于内嵌微波吸收组件的反应器中；

2)通入惰性气体，将反应器升温至特定温度下并保持一段时间，使油气混合物脱除，获得修复后的土壤；

3)将所述油气混合物经过多级冷凝器，分离后收集获得不同的馏分。

优选地，所述微波吸收组件的材质为碳化硅、石油焦、生物炭、石墨或者氧化铁。

优选地，所述微波吸收组件为整体网格结构，所述网格之间的间隔为1～3cm。

优选地，所述待修复的石油污染土壤中，含水率为5～30％，含油率为5～60％。

优选地，所述步骤2)中所述反应器的升温速率为1～5K/s，保温温度为范围为100～350℃，保温时间范围为5～60min。