[发明专利]有机物污染土壤的减量化修复方法与装置

说明书

本公开涉及有机物污染土壤的减量化修复方法与装置，提供了一种有机物污染土壤的减量化修复方法，包括：(i)利用热气裹挟土壤进入分级旋流器，基于土壤颗粒与污染物浓度的关联性实现有机物污染土壤分级，分选出土壤中的无污染土壤并就地回填；(ii)步骤(i)中减量化残留的有机污染物超标土壤与输运热气升压后再进入下一级热脱附旋流器，在输运热气吹脱作用和旋流场颗粒自转作用下，脱附土壤颗粒表面及孔道残留的有机污染物；以及(iii)步骤(ii)中有机污染物脱附处理达标后的土壤颗粒再经过气‑固分离旋流器旋流分离，以确保达标修复土壤就地回填；气固分离产生的混入了有机污染物的废气经过无害化处理后继续循环用做裹挟土壤的输运气体。

技术领域

本公开属于有机污染土壤修复领域，涉及一种利用土壤粒径与污染物呈负相关性，并利用热风加热土壤吹入总体多级串联局部并联的旋流分离系统，以同步实现有机物污染土壤减量化处理和自转修复，适用于处理含有机污染物的土壤。具体地说，本公开提供了一种同步实现有机物污染土壤减量化和修复的集成方法与装置。

背景技术

随着城市布局和产业结构的调整，原来的工业厂区变为商业区或住宅区，而被工业生产所污染的土壤也亟需修复。被污染的土壤中含有大量的有机物，如有机氯农药、苯并芘、多氯联苯、有机磷酸酯等，这些物质对人体和环境都有巨大的伤害，因此土壤修复技术的提出与使用迫在眉睫。

目前国内采用的土壤修复方法大致可分为三类。第一类为生物修复法，该方法利用生物代谢吸收土壤中的有机污染物，成本低、绿色环保，但是修复周期长；第二类为物理修复法，该方法利用物理作用对土壤进行加热、气相抽提、电动修复等将有机物从土壤中分离出来，修复周期短、效果好，但是修复过程中耗能高，会产生二次污染物；第三类为化学修复法，该方法利用化学反应将土壤中的污染物分解出来，但是在分解反应过程中往往会加入药剂参与反应且会产生二次污染。针对相关问题，研究者们正在进行相关努力。

CN109465284A提出了一种植物修复的方法，该法在含有机污染物的土壤中种植植物并添加硅酸钠增强植物生长，待植物达到成熟期后再对其进行收割，从而达到有机污染物去除的目的，但是该法仅可去除石油烃类污染，适用面较窄，不利于广泛推广。

CN207386150U提出了一种移动式连续旋流热脱附技术，该法利用热空气与土壤在旋流器内连续旋转以达到有机污染物脱附，但是该法没有进行土壤粒径分级，导致无污染土壤一起参与了热脱附，增加了脱附成本，耗能较高。

CN111940480提出了一种热脱附方法，该法将土壤与石灰粉充分混合并在导热油锅中加热，在高温下土壤中的有机物变成气态物质挥发入空气，从而达到土壤修复的目的，但是该法没有后续有机废气的处理设施，容易造成二次污染且耗能较高。

CN105170630A提出了一种土壤洗涤脱附的方法，该法先利用旋流器进行土壤粒径分级再对高污染的土壤进行洗涤脱附，但是该法在洗涤之后会产生大量含有机污染物的废液，增加了后期的处理成本且对于粒径低于76微米的土壤颗粒洗涤效果差。

因此，针对上述现有技术的缺陷，本领域亟需开发一种可同步实现有机物污染土壤减量化和修复、处理成本低、效率高、范围广，设备简单，无二次污染的一套土壤修复方法和装置。

发明内容

本公开提供了一种新颖的有机物污染土壤的减量化修复方法与装置，从而克服了现有技术中存在的缺陷。

一方面，本公开提供了一种有机物污染土壤的减量化修复方法，该方法包括以下步骤：

(i)利用热气裹挟土壤进入分级旋流器，基于土壤颗粒与污染物浓度的关联性实现有机物污染土壤分级，分选出土壤中的无污染土壤并就地回填；

(ii)步骤(i)中减量化残留的有机污染物超标土壤与输运热气升压后再进入下一级热脱附旋流器，在输运热气吹脱作用和旋流场颗粒自转作用下，脱附土壤颗粒表面及孔道残留的有机污染物；以及