[发明专利]一种利用生物反应器进行污染土壤厌氧生物修复的方法

说明书

本发明提供一种利用生物反应器进行污染土壤厌氧生物修复的方法，该修复方法通过建设污染土壤厌氧生物反应器，以水为介质进行厌氧生物反应，注入乳酸盐、醋酸盐、植物油或糖蜜等营养物质或兼作电子供体，必要时补充加注硫酸盐或硝酸盐等电子供体；为快速达到修复效果，可再注入驯化好的厌氧生物菌；通过注入压缩氮气、氩气或二氧化碳快速把营养物质、电子供体或厌氧生物菌扩散至整个生物反应器，实现快速厌氧生物修复污染土壤的目的。相比固相的生物修复方法，修复周期短，修复效果均匀，并且无需对污染土壤进行筛分、破碎和搅拌等预处理，大大减少了预处理工程量。

技术领域

本发明涉及一种污染土壤治理技术，具体涉及一种利用厌氧生物反应器进行污染土壤修复的方法。

背景技术

有机污染土壤修复技术主要包括化学修复技术、热脱附技术和生物修复技术。化学修复技术和热脱附技术均存在处置成本较高的缺点。生物修复技术作为一种高效经济的修复技术，已经应用于有机污染土壤修复。污染土壤生物修复技术是借助微生物对土壤中有机污染物的生物降解作用，将污染物转变成无毒物质的修复技术。微生物通过消解有机污染物，提供自身所需的养分和能量，将有机污染物分解为二氧化碳和水。

生物修复技术按是否添加驯化的生物菌可以分为两种：第一种是通过刺激土壤中的土著微生物的生长繁殖来降解有机污染物，刺激土著微生物生长是通过向土壤加入电子供体（适用于厌氧生物菌）或电子受体（适用于好氧生物菌），以及营养物质来实现的。通常加入的电子供体包括乳酸盐、乳化的植物油或糖蜜等，电子受体包括空气、氧气或氧气释放化合物等。第二种是向土壤加入外来的人工培养驯化特定的微生物，同时也注射电子供体或电子受体、营养物质，促进微生物的生长繁殖。第二种方法称为强化生物修复技术。

生物修复技术按生物菌的好氧或厌氧特性可以分为好氧生物修复技术和厌氧生物修复技术。四氯化碳、氯仿、四氯乙烯、三氯乙烯、六氯苯和多氯联苯等污染物很难通过好氧生物降解，但可以通过厌氧生物降解。

美国海军设施工程服务中心（Naval Facilities Engineering Service Center）于1996年发布了《BIOPILE DESIGN AND CONSTRUCTION MANUAL》技术手册，手册中论述了如何设计和建设生物堆用于处理石油烃污染土壤。该方法主要包括场地整理、堆体构建和堆体调控；向污染土壤加入营养物质并混合均匀；加水调节土壤的湿度；加入特定微生物；对土壤堆体进行正压或负压充氧。此生物堆技术属于好氧生物修复技术，污染土壤是固相处理，存在处理不均匀，且修复周期较长。

专利文献CN102225420A提供了一种难降解氯代有机物污染土壤的修复方法，该发明采用了静态条垛堆制的方式对污染土壤进行修复，该方法主要包括场地整理、堆体构建和堆体调控，首先配入一定量的土壤改良剂改良土壤；再利用防渗透膜、滴灌软管和上半部穿孔管构建一个相对可控的堆制环境；最后通过回灌、曝气等方式调节堆体状态，以达到厌氧-好氧交替堆制的效果。此方法采用对堆体进行均匀浇水，将土壤湿度调节至最大土壤持水量，并用防渗透膜将堆体整体覆盖的技术手段达到厌氧环境的要求。此方法中污染土壤仍是固相处理，存在处理不均匀，且修复周期较长；另外由于用于浇洒堆体的水中含有溶解氧，很难达到严格厌氧环境的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用厌氧生物反应器进行污染土壤修复的方法，该修复方法通过建设污染土壤厌氧生物反应器，以水为介质进行厌氧生物反应。注入乳酸盐、醋酸盐、植物油或糖蜜等营养物质（或兼作电子供体），必要时补充加注硫酸盐或硝酸盐等电子供体；为快速达到修复效果，可再注入驯化好的厌氧生物菌；通过注入压缩氮气、氩气或二氧化碳快速把营养物质、电子供体或厌氧生物菌扩散至整个生物反应器，实现快速厌氧生物修复污染土壤的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用生物反应器进行污染土壤厌氧生物修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：