[发明专利]二维交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的装置和方法

权利要求书

1.一种二维交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的装置，其特征在于：包括生物反应器(1)、带孔密封盖(2)、控制系统(3)、喷淋系统(4)、可移动搅拌系统(5)、可移动取样监测系统(6)和导轨(7)；

所述生物反应器(1)设置在导轨(7)的中部，生物反应器(1)呈方形，其内部作为反应区域，生物反应器(1)的四面内壁上设有两对片状DSA电极(8)；

所述带孔密封盖(2)设置在生物反应器(1)顶部，带孔密封盖(2)上设有若干圆孔；

所述控制系统(3)包括交流电源和PLC自动控制系统，交流电源用于给两对片状DSA电极(8)施加正弦交流电，PLC自动控制系统用于控制喷淋系统(4)、可移动搅拌系统(5)和可移动取样监测系统(6)；

所述喷淋系统(4)由储罐(9)和喷淋管路(10)组成，所述喷淋管路(10)一端与储罐(9)相连，另一端穿过带孔密封盖(2)上的圆孔伸入生物反应器(1)内；

所述可移动搅拌系统(5)设置在导轨(7)的一端；包括第一升降轴和若干连接在第一升降轴上的搅拌辊(12)；

所述可移动取样监测系统(6)设置在导轨(7)的另一端；包括第二升降轴和若干连接在第二升降轴上的取样器(13)。

2.根据权利要求1所述的二维交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的装置，其特征在于，所述的可移动搅拌系统(5)在导轨(7)上的移动以及第一升降轴的升降由控制系统(3)中的PLC自动控制系统控制；搅拌辊(12)为实心不锈钢棒。

3.根据权利要求1所述的二维交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的装置，其特征在于，所述的可移动取样监测系统(6)在导轨(7)上的移动以及第二升降轴的升降由控制系统(3)中的PLC自动控制系统控制；取样器(13)为空心不锈钢棒。

4.一种应用如权利要求1所述装置的交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的方法，包括如下步骤：

1)向生物反应器(1)中加入污染土壤，盖上带孔密封盖(2)，通过喷淋系统(4)向污染土壤注入土壤添加剂，在导轨(7)上移动可移动搅拌系统(5)，使搅拌辊(12)位于带孔密封盖(2)上的圆孔正上方；控制第一升降轴收缩，搅拌辊(12)进入生物反应器(1)内部并插入污染土壤内，利用搅拌辊(12)的转动对污染土壤进行翻搅，以调节污染土壤的理化性质；调节完毕后，可移动搅拌系统(5)复位至初始位置；

2)通过喷淋系统(4)向污染土壤喷洒活化后的石油降解菌剂并利用搅拌系统(5)翻搅均匀；

3)利用控制系统(3)中的交流电源分别在两对DSA电极(8)上施加正弦交流电；

4)每隔设定时间，在导轨(7)上移动可移动取样监测系统(6)；使取样器(13)位于带孔密封盖(2)上的圆孔正上方，控制第二升降轴收缩，取样器(13)进入生物反应器(1)内部并插入污染土壤内取样，用于分析检测。

5.根据权利要求4所述的交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的方法，其特征在于，步骤1)中所述的土壤添加剂用于调节土壤的理化性质，包括水、硝酸钠、硫酸铵、磷酸氢二钾。

6.根据权利要求4所述的交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的方法，其特征在于，步骤1)中所述的调节污染土壤的理化性质为调节土壤含水率在30％～35％，调节污染土壤的pH在6～8。

7.根据权利要求6所述的交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的方法，其特征在于，步骤1)中所述调节污染土壤的理化性质还包括调节土壤中碳∶氮∶磷的质量比为100∶(5～10)∶1，其中，调节所用的氮由硝酸钠和硫酸铵提供，磷由磷酸氢二钾提供，其中硝酸钠和硫酸铵的质量比为1:1。

8.根据权利要求4所述的交流电场强化微生物修复石油类有机物污染土壤的方法，其特征在于，步骤2)中所述的活化后的石油降解菌剂的制备方法为：将石油降解菌剂接种到葡萄糖培养基中活化3天，得到活化后的石油降解菌剂；步骤2)中所述的活化后的石油降解菌剂的喷洒量为每吨污染土壤中喷洒0.25-0.5L。