[发明专利]一种热脱附处理有机物污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种热脱附处理有机物污染土壤的方法，属于污染土壤再生技术领域。本发明将温度为120~700℃的热脱附烟气与有机物污染土壤逆流接触反应5~30min得到含有机污染物的脱附废气和热脱附土壤；将生物质干燥至含水率≤12%，粉碎至长度≤20cm得到生物质段；将热脱附土壤与生物质段混合均匀得到混合物A，在温度为250~450℃条件下，混合物A中的生物质低温热解碳化反应并加热土壤得到含有有机碳的修复土壤和低温热解碳化的热解气。本发明热脱附后的土壤通过与生物质混合热解碳化，有机质含量大幅提高，土壤功能得到恢复，避免了常规热脱附修复土壤因有机质被燃烧破坏，土壤功能丧失的问题。

技术领域

本发明涉及一种热脱附处理有机物污染土壤的方法，属于污染土壤再生技术领域。

背景技术

我国土壤污染问题十分突出，修复技术需求迫切。污染土壤可分为有机污染土壤和无机污染土壤两类，根据有机污染物性质，从技术原理角度，有机污染土壤修复技术主要包括热脱附、蒸汽提取、化学氧化/还原、固定/稳定化法、焚烧法、微生物法、植物修复法等。热脱附技术是一项有效的有机污染土壤修复方法之一，采用不同的热源，通过加热的方式将有机污染土壤加热至接近或超过有机物的沸点，使有机污染物从土壤中挥发和分离，然后再对脱附废气进行处理，达到修复的目的。热脱附法可有效的去除土壤中的挥发性、半挥发性有机污染物，如：挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）等。

但是目前有机污染土壤热脱附的研究仅仅涉及脱除有机污染物，得到的修复后土壤大多存在土壤质量差，有机质含量降低，地力明显下降的问题，甚至土壤功能丧失，难以种植作物。

现有技术中，环保型有机污染土壤热脱附修复系统，利用热脱附处理后的高温土壤余热对农林废弃物生物质进行热解制备生物炭，但这种方法仅利用了余热，并未解决土壤质量差、有机质低的问题。

发明内容

针对有机物污染土壤脱除有机污染物，得到的修复后土壤大多存在土壤质量差，有机质含量低，以及农林固体废弃物有效利用率低、焚烧污染严重等问题，提供一种热脱附处理有机物污染土壤的方法，本发明同时实现农作物秸秆等有机固体废物的处置利用、土壤热脱附修复及土壤功能恢复；增加土壤有机碳含量，提高土壤肥力，杀灭土壤和生物质中的有害致病微生物。

一种热脱附处理有机物污染土壤的方法，具体步骤如下：

（1）将温度为120~700℃的热脱附烟气与有机物污染土壤逆流接触反应5~60min得到含有机污染物的脱附废气和热脱附土壤；

（2）将生物质干燥至含水率≤12%，粉碎至长度≤20cm得到生物质段；其中生物质为农作物秸秆、杂草、稻壳、糠皮、灌木枝、枯树叶、木屑的一种或多种；

（3）将步骤（1）的热脱附土壤与步骤（2）的生物质段混合均匀得到混合物A，在温度为250~450℃条件下，混合物A中的生物质低温热解碳化反应并加热土壤得到含有有机碳的修复土壤和低温热解碳化的热解气；

所述步骤（1）中热脱附烟气为燃烧器的高温燃气和/或步骤（3）的低温热解碳化的热解气；

所述步骤（3）混合物A中热脱附土壤与生物质段的质量比为1:(2~9)。

本发明的有益效果是：

（1）本发明低温热解生物质炭化在隔绝空气或通入少量空气的条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使生物质大分子转变为低分子物质，得到富碳产物；与高温制炭技术不同，农林业废弃物在相对较低温度下的炭化过程中，生物质原料的孔隙结构将被很好的保留，增加土壤有机质，实现固碳减排；

（2）本发明同时实现农作物秸秆等有机固体废物的处置利用、土壤热脱附修复及土壤功能恢复，先将有机污染土壤经过热脱附，接着将热脱附后土壤直接与生物质混合热解，有效脱除有机污染物，恢复土壤功能；