[发明专利]低浓度石油类有机污染土壤阴燃的强化方法

说明书

本发明涉及一种低浓度石油类有机污染土壤阴燃的强化方法，是在包气带土壤污染源中心设置一口加热井，在污染源区周围均匀布置一口以上曝气井及一口以上植物油注入井，将植物油通过泵注入到煤焦油污染土壤区域，启动加热井和曝气井，在提供初始能量后，有机污染物和植物油发生异相氧化燃烧，关闭加热井，曝气井继续工作，植物油和有机污染物产生的热量可以维持剩余污染物的持续燃烧，依靠安装在地下的热电偶测得反应温度来监测可自我维持阴燃反应的开始和结束。本发明加入植物油作为助燃剂的可自我维持阴燃的修复技术有效地解决了低浓度煤焦油污染场地(20000‑80000mg/kg)无法维持阴燃的问题。该修复技术具有能耗和处理成本低，修复时间短，去除效率高的特点。

技术领域

本发明属于污染修复技术领域，具体涉及一种石油类有机污染土壤的修复方法，特别涉及一种低浓度石油类有机污染土壤阴燃的强化方法，适用于低浓度煤焦油污染场地。

背景技术

石油化工企业是土壤地下水有机污染的主要来源，储油设备和输油管道的泄漏，焦化厂、炼油厂、化学废弃物存放点的渗漏，均会导致大量高浓度有机污染物进入地下环境中。其中， DNAPLs污染物密度大，在地下迁移能力强，能够穿透土壤细微孔隙，而到达更深层的地下环境中，污染范围大。据不完全统计，中国化工/农药企业关闭和搬迁遗留近千处有机类污染场地。污染源区污染浓度高，污染物类型复杂，修复试剂在微孔隙中的传质效果差，是有机污染场地修复的难点。

STAR(阴燃)修复技术，是一项没有火焰的缓慢燃烧技术。可燃的有机污染物附着在土壤介质固体表面，依靠异相氧化燃烧，产生CO₂、水和热量。由于可燃有机物附着的土壤介质有着储存、截留能量的作用，使得传热更为容易，因而可以用来维持污染物的持续燃烧，不需要外部热量的持续输入。

但是，通过实验室和场地研究发现，现有的STAR技术仍存在些弊端：STAR修复技术对污染物浓度的要求比较高，并证实只有煤焦油浓度高于80000mg/kg时才可以发生可自我维持的阴燃反应。在实际污染场地中煤焦油浓度可能会低于维持阴燃的最低限制浓度，这将限制STAR修复技术在煤焦油污染场地的应用。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种低浓度石油类有机污染土壤阴燃的强化方法，以解决煤焦油浓度为20000-80000mg/kg时无法发生可自我维持的阴燃反应，而不能实际应用的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低浓度石油类有机污染土壤阴燃的强化方法，包括以下步骤：

a、在含有目标污染物的污染土壤中心设置一口加热井，加热井周围均匀布置一口以上曝气井及一口以上植物油注入井，加热井、注气井和植物油注入井的深度均要达到有机污染土壤的最底部；

b、将植物油存储罐通过管线和注入泵与植物油注入井连接，曝气泵通过管线与曝气井连接；

c、在加热井附近包气带污染源中心处不同深度采用直推法安装相同的热电偶，同时在同一深度以加热井为中心不同径向距离处安装相同的热电偶，使得热电偶的安装范围可以均匀的分布在整个污染源区；使用数据采集系统每隔相同时间收集一次热电偶的温度数据，并传输到数据库；

d、将植物油作为助燃剂，通过注入泵注入到煤焦油污染土壤区域，使得在土壤污染区域煤焦油和植物油浓度和不得小于50000mg/kg，投加量应根据煤焦油的具体浓度确定；

e、启动加热井，当检测到加热井底部，有机污染源中心最深处热电偶温度达到400℃后，注气井开始工作，控制注气流量；

f、当检测到加热井底部，有机污染源中心最深处热电偶温度开始下降时，加热井停止工作，终止能量输入，注气井继续在控制注气流量的条件下工作，直至检测到包气带中有机污染土壤最上层中心处热电偶温度开始下降，表示污染源处有机物可自我维持阴燃反应的结束，注气井停止注气。