[发明专利]微生物电化学呼吸器强化修复石油污染土壤的方法及系统

权利要求书

1.微生物电化学呼吸器强化修复石油污染土壤的方法，其特征在于：它包括如下操作步骤：

1)构建反应系统，该反应系统包括石油污染土壤厌氧反应系统、石油污染土壤好氧反应系统以及微生物电化学呼吸器系统，石油污染土壤厌氧反应系统和石油污染土壤好氧反应系统相邻设置，微生物电化学呼吸器系统包括微生物电化学呼吸器，微生物电化学呼吸器的阳极设在石油污染土壤厌氧反应系统内，微生物电化学呼吸器的阴极设在石油污染土壤好氧反应系统内，所述石油污染土壤好氧反应系统内安装有生物堆通风设备以及生物营养物滴滤设备；石油污染土壤厌氧反应系统设有物料和营养物质投加口、污污排放口、搅拌器以及气体导出、活性污泥处理设备；

2)将石油污染土壤进行预处理，将含水率低和含水率高的石油污染土壤分别调PH值至中性，并调节土壤中的C、N、P、K比例为90-100:9-12:1:1；

3)将预处理后的含水率低的污染土壤堆置于步骤1的石油污染土壤好氧反应系统内，将预处理后的含水率高的污染土壤堆置于步骤1的石油污染土壤厌氧反应系统内；启动微生物电化学呼吸器系统中的微生物电化学呼吸器，通过微生物电化学呼吸器耦合油污染土壤厌氧反应系统进行修复，并保证石油烃降解菌在6.5×10⁸cfu/kg～7.5×10⁸cfu/kg，同时通过微生物电化学呼吸器耦合石油污染土壤好氧反应系统进行修复，并控制土壤含氧量在25％～30％，保证石油烃降解菌在8.5×10⁸cfu/kg～9.5×10⁸cfu/kg；

4)对土壤修复结果进行监测：

每隔5天抽检石油污染土壤厌氧反应系统内不同位置的活性污泥，当活性污泥达标合格，对活性污泥进行气液分离处理，将土壤回填，将产生的沼液储存用于有机肥的生产；

每隔5天对石油污染土壤好氧反应系统内的生物堆不同位置进行取样，每次取样的位置相同，进行石油烃含量测定，当检测合格后将土堆清运回填。

2.根据权利要求1所述微生物电化学呼吸器强化修复石油污染土壤的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述含水率低的石油污染土壤的含水率小于35％，其通过破碎机和筛分机处理，将大块土壤破碎至粒径小于2.5cm，并将石块和其他杂物筛分出去，将筛分后的土壤与农作物秸秆混合，使其孔隙度达到50％～60％，并调节土壤水分使土壤含水率在20％～35％范围内；

所述含水率高的石油污染土壤的含水率为60％以上，将其去除石块和其他杂物后调节水分，使污染土壤成为可搅拌的流体状。

3.根据权利要求1或2所述微生物电化学呼吸器强化修复石油污染土壤的方法，其特征在于：在步骤2)中，将含水率低的石油污染土壤通过添加尿素、过磷酸钙、磷酸一胺和氯化钾调节土壤中的C、N、P、K比例为90-100:9-12:1:1；将含水率高的石油污染土壤通过添加花生饼、过磷酸钙、磷酸一胺和氯化钾调节土壤中的C、N、P、K比例为90-100:9-12:1:1。

4.微生物电化学呼吸器强化修复石油污染土壤的系统，其特征在于：它主要由石油污染土壤厌氧反应系统、石油污染土壤好氧反应系统以及微生物电化学呼吸器系统组成，石油污染土壤厌氧反应系统和石油污染土壤好氧反应系统分别设有反应池，且为相邻排布，两反应池之间设有隔墙，所述石油污染土壤厌氧反应系统的反应池上方设有物料和营养物质投加口以及污泥排放口，其反应池内设有多组搅拌器，其反应池与气体导出、活性污泥处理设备相连接，石油污染土壤厌氧反应系统内布设有压力、温度及气体在线监测设备；所述石油污染土壤好氧反应系统包括生物营养物滴滤设备、生物堆通风设备、气体及温湿度在线监测设备，所述生物堆通风设备设有循环管路，生物营养物滴滤设备与生物堆通风的循环管路相连接；所述微生物电化学呼吸器系统包括微生物电化学呼吸器，微生物电化学呼吸器的阳极设在油污染土壤厌氧反应系统的反应池内，微生物电化学呼吸器的阴极设在油污染土壤好氧反应系统的反应池内；