一種處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備，包括用來填裝污染土壤的內(nèi)箱，及能罩住內(nèi)箱、底部開口、四周與頂部封閉的外箱；外箱內(nèi)底部布置有由數(shù)個(gè)通風(fēng)管組成的通風(fēng)管帶，通風(fēng)管帶的進(jìn)風(fēng)管連接有鼓風(fēng)機(jī)，通風(fēng)管帶的出風(fēng)管與外界連通。本設(shè)備可靈活移動(dòng)，所用空氣為可再生能源，成本低且無二次污染，可實(shí)現(xiàn)同一設(shè)備中不同污染類型土壤及不同污染程度土壤的模塊化同時(shí)修復(fù)。
【專利說明】一種處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備及方法，特別是涉及一種針對(duì)揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除的設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物通風(fēng)技術(shù)一種典型的污染場地土壤處理技術(shù)，是在土壤氣相抽提技術(shù)(SVE)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是人為將空氣或氧氣低流速輸送到地下不飽和區(qū)以刺激微生物活性，促進(jìn)生物的好氧降解作用，從而達(dá)到降解揮發(fā)性有機(jī)物的目的。生物通風(fēng)是優(yōu)化氧氣的傳送和氧的使用效率，創(chuàng)造好氧條件來促進(jìn)生物降解。
[0003]生物通風(fēng)技術(shù)與其他污染土壤處理技術(shù)相比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用范圍較寬，不僅能用于輕組分揮發(fā)性有機(jī)物，如汽油和柴油，還能用于重組分揮發(fā)性有機(jī)物，如燃料油等，另外也可以用于其他的揮發(fā)性或半揮發(fā)性組分，同時(shí)該技術(shù)還能修復(fù)低滲透性、高含水率的土壤。操作靈活，可以與其他技術(shù)復(fù)合使用，如給土壤注入純氧氣、添加表面活性劑或添加工程菌等，也可與修復(fù)地下水的空氣攪拌或生物曝氣技術(shù)相結(jié)合。生物通風(fēng)技術(shù)其作用機(jī)理主要是微生物處理的一個(gè)自然過程的強(qiáng)化，一般不涉及其他外來污染成分，因此環(huán)境副作用小，且生物通風(fēng)使用較低的空氣流速，以增加氣體在土壤中的停留時(shí)間。
[0004]1980年，美國TEXAS研究所最先認(rèn)識(shí)到了用土壤通風(fēng)來促進(jìn)石油有機(jī)物原位生物降解的價(jià)值。第一個(gè)生物通風(fēng)技術(shù)用于1988年底，在美國猶他州的空軍基地，是為了處理約90頓航空燃油的泄漏污染。目前，在土壤修復(fù)工程中常采用的生物通風(fēng)技術(shù)主要是原位生物通風(fēng)技術(shù)，一是修復(fù)條件往往由于場地過大而不易于控制，二是常用的修復(fù)時(shí)間過長，影響對(duì)土地的二次開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題是提供一種新型處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備及方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同污染程度土壤的模塊化修復(fù)，為污染土壤的修復(fù)提供成套集成裝置，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備，包括用來填裝污染土壤的內(nèi)箱，及能罩住內(nèi)箱、底部開口、四周與頂部封閉的外箱；所述外箱內(nèi)底部布置有由數(shù)個(gè)通風(fēng)管組成的通風(fēng)管帶，所述通風(fēng)管帶的進(jìn)風(fēng)管連接有鼓風(fēng)機(jī)，所述通風(fēng)管帶的出風(fēng)管與外界連通。
[0007]進(jìn)一步，所述外箱頂部設(shè)有箱蓋，所述箱蓋處于閉合狀態(tài)時(shí)，整個(gè)外箱處于密封狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步，所述箱蓋上安裝噴淋頭。
[0009]進(jìn)一步，所述外箱內(nèi)部水平方向安裝有數(shù)個(gè)用來放置內(nèi)箱的隔板；相應(yīng)的，所述內(nèi)箱為大小相等或不等的一個(gè)或多個(gè)。
[0010]進(jìn)一步，所述外箱內(nèi)底部通風(fēng)管帶上依次鋪設(shè)土工布層、礫石層和土工布層。[0011]進(jìn)一步，在所述鼓風(fēng)機(jī)與通風(fēng)管帶的氣路管道上依次設(shè)有流量計(jì)和控制氣體流量的節(jié)流閥。
[0012]進(jìn)一步，在所述通風(fēng)管帶的出風(fēng)管內(nèi)填充有顆粒狀活性炭。
[0013]利用上述通風(fēng)設(shè)備來處理土壤有機(jī)污染物的方法，包括如下步驟:
[0014]步驟一、鋪設(shè)通風(fēng)管帶，將通風(fēng)管帶的進(jìn)風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連接；通風(fēng)管帶的出風(fēng)管內(nèi)填充顆粒狀活性炭，且與外界連通；
[0015]步驟二、在通風(fēng)管帶上依次鋪設(shè)土工布層、礫石層和土工布層；
[0016]步驟三、將污染程度一致的土壤裝入內(nèi)箱中；
[0017]步驟四、將內(nèi)箱裝入外箱內(nèi)部；當(dāng)內(nèi)箱為多個(gè)時(shí)，將內(nèi)箱依次裝入外箱內(nèi)部；
[0018]步驟五、將安裝有噴淋頭的箱蓋合上，以保持外箱的密閉性；
[0019]步驟六、鼓風(fēng)機(jī)開始工作，調(diào)節(jié)節(jié)流閥為內(nèi)箱內(nèi)的受污染土壤提供合適風(fēng)量；
[0020]步驟七、噴淋頭向受污染土壤噴灑營養(yǎng)液。
[0021]進(jìn)一步，所述步驟六與步驟七可選擇其一，或同時(shí)選擇，同時(shí)選擇時(shí)其先后順序不受限制。
[0022]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0023]I)本設(shè)備可靈活移動(dòng)，可根據(jù)大小任意放置于修復(fù)工程搭建的大棚內(nèi)，防治因挖土裝土過程中的二次污染；
[0024]2)本設(shè)備及方法只在污染土壤中通入空氣，或營養(yǎng)物質(zhì)，所用空氣為可再生能源，修復(fù)成本低且無二次污染出現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)修復(fù)過程全過程綠色修復(fù)；
[0025]3)本設(shè)備及方法可實(shí)現(xiàn)同一設(shè)備中不同污染類型土壤及不同污染程度土壤的模塊化同時(shí)修復(fù)；
[0026]4)本設(shè)備及方法處理污染土壤只通入空氣，必要時(shí)加入一定量的營養(yǎng)物，無需其他能耗，處理成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例處理土壤有機(jī)污染物的生物通風(fēng)設(shè)備原理示意圖；
[0028]圖2是圖1中所示通風(fēng)設(shè)備處理土壤有機(jī)污染物的方法的流程圖。
[0029]圖中:
[0030]1.外箱1，2.出風(fēng)管，3.箱蓋，4.噴頭，5.內(nèi)箱，6.鼓風(fēng)機(jī)，
[0031]7.通風(fēng)管帶,8.氣體流量計(jì),9.節(jié)流閥，10.進(jìn)風(fēng)管。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了對(duì)本發(fā)明更加深入的了解，下面列舉一具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0033]本實(shí)施例是一種處理土壤有機(jī)污染物的異位生物通風(fēng)設(shè)備，如圖1所示，主要包括:外箱1、出風(fēng)管2、箱蓋3、噴頭4、內(nèi)箱5、鼓風(fēng)機(jī)6、通風(fēng)管帶7、氣體流量計(jì)8、節(jié)流閥9和進(jìn)風(fēng)管10。
[0034]本實(shí)施例中，通風(fēng)管帶7固定安裝在內(nèi)箱5中，通風(fēng)管帶7上鋪設(shè)有土工布，土工布上鋪設(shè)有一定厚度的礫石層，礫石層上鋪設(shè)有土工布，以便空氣能均勻通入內(nèi)箱底部。[0035]本實(shí)施例中，按污染程度將污染土壤分為4個(gè)不同水平，污染程度及成分基本一致的土壤放入同一裝土內(nèi)箱5內(nèi)。
[0036]本實(shí)施例中，外箱I不直接盛土，而是四周封閉，頂部設(shè)有箱蓋3，蓋上箱蓋3后能保持外箱I的密閉性；外箱I分為兩層，在其二分之一處，在外箱I內(nèi)壁周圍安裝數(shù)個(gè)隔板，以便在其上放置裝土內(nèi)箱；外箱I內(nèi)底部安裝有一組平行的管道，即通風(fēng)管帶7，此通風(fēng)管帶7 —端設(shè)有進(jìn)風(fēng)管10，另一端設(shè)有出風(fēng)管2 ;進(jìn)風(fēng)管10與鼓風(fēng)機(jī)6連接，連接兩者的氣路管道上安裝有相應(yīng)的氣體流量計(jì)8及節(jié)流閥9 ；由氣體流量計(jì)8觀察通入空氣量，可根據(jù)實(shí)際需要由節(jié)流閥9控制通入內(nèi)箱中的空氣量，不同內(nèi)箱可設(shè)置不同的空氣流速，既滿足土壤微生物降解污染物的需要，又不至于產(chǎn)生能耗的浪費(fèi)，空氣既可刺激微生物活性，有能加速污染物的降解；出風(fēng)管2與外界大氣連通，在出風(fēng)管2中填入顆粒活性碳，以去除逸出氣體中的污染物；箱蓋3內(nèi)安裝有與外界營養(yǎng)罐相連的噴頭4，可將微生物所需的營養(yǎng)液(營養(yǎng)元素)直接噴入到內(nèi)箱的污染土壤中，既為微生物的生長及污染物的降解提供所需營養(yǎng)源，亦可根據(jù)需要調(diào)節(jié)污染土壤的水分含量。
[0037]本實(shí)施例處理土壤有機(jī)污染物的方法的原理，其原理流程圖如圖2所示。內(nèi)箱盛裝受污染土壤前，首先在外箱I內(nèi)底部依次鋪設(shè)安裝通風(fēng)管道帶7、土工布、導(dǎo)氣礫石層、土工布；然后，將程度一致污染土壤裝入內(nèi)箱5中，將多個(gè)內(nèi)箱5依次放入外箱I中，上層內(nèi)箱放置于外箱的隔板上，蓋上箱蓋3，以保持外箱的嚴(yán)密性；然后，利用鼓風(fēng)機(jī)6向通風(fēng)管帶7通入空氣，通過氣體流量計(jì)8及節(jié)流閥9來控制通入通風(fēng)管帶7內(nèi)的氣體流量，并間歇向內(nèi)箱5內(nèi)通入空氣；同時(shí)，開啟箱蓋3上的噴淋頭，向內(nèi)箱5內(nèi)受污染土壤均勻噴淋用來降解土壤中污染物所需的營養(yǎng)液；當(dāng)某一內(nèi)箱5經(jīng)修復(fù)后，如污染物殘留濃度達(dá)到修復(fù)目標(biāo)，可將相應(yīng)內(nèi)箱5取出，將待修復(fù)的其它土壤裝入內(nèi)箱中，繼續(xù)修復(fù)。
[0038]以天津某化工污染場地為例，其主要污染物為甲苯及TPH，各修復(fù)參數(shù)如下表所
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【權(quán)利要求】
1.一種處理土壤有機(jī)污染物的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:包括用來填裝污染土壤的內(nèi)箱，及能罩住內(nèi)箱、底部開口、四周與頂部封閉的外箱；所述外箱內(nèi)底部布置有由數(shù)個(gè)通風(fēng)管組成的通風(fēng)管帶，所述通風(fēng)管帶的進(jìn)風(fēng)管連接有鼓風(fēng)機(jī)，所述通風(fēng)管帶的出風(fēng)管與外界連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:所述外箱頂部設(shè)有箱蓋，所述箱蓋處于閉合狀態(tài)時(shí)，整個(gè)外箱處于密封狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:所述箱蓋上安裝噴淋頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:所述外箱內(nèi)部水平方向安裝有數(shù)個(gè)用來放置內(nèi)箱的隔板；相應(yīng)的，所述內(nèi)箱為大小相等或不等的一個(gè)或多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:所述外箱內(nèi)底部通風(fēng)管帶上依次鋪設(shè)土工布層、礫石層和土工布層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:在所述鼓風(fēng)機(jī)與通風(fēng)管帶的氣路管道上依次設(shè)有流量計(jì)和控制氣體流量的節(jié)流閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)設(shè)備，其特征在于:在所述通風(fēng)管帶的出風(fēng)管內(nèi)填充有顆粒狀活性炭。
8.利用權(quán)利要求7所述的通風(fēng)設(shè)備來處理土壤有機(jī)污染物的方法，包括如下步驟: 步驟一、鋪設(shè)通風(fēng)管帶，將通風(fēng)管帶的進(jìn)風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連接；通風(fēng)管帶的出風(fēng)管內(nèi)填充顆粒狀活性炭，且與外界連通； 步驟二、在通風(fēng)管帶上依次鋪設(shè)土工布層、礫石層和土工布層； 步驟三、將污染程度一致的土壤裝入內(nèi)箱中； 步驟四、將內(nèi)箱裝入外箱內(nèi)部；當(dāng)內(nèi)箱為多個(gè)時(shí)，將內(nèi)箱依次裝入外箱內(nèi)部； 步驟五、將安裝有噴淋頭的箱蓋合上，以保持外箱的密閉性； 步驟六、鼓風(fēng)機(jī)開始工作，調(diào)節(jié)節(jié)流閥為內(nèi)箱內(nèi)的受污染土壤提供合適風(fēng)量； 步驟七、噴淋頭向受污染土壤噴灑營養(yǎng)液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理土壤有機(jī)污染物方法，其特征在于:所述步驟六與步驟七可選擇其一，或同時(shí)選擇，同時(shí)選擇時(shí)其先后順序不受限制。
【文檔編號(hào)】B08B15/04GK103752578SQ201310751835
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張景輝, 楊偉, 李野, 宋震宇, 袁姍姍, 王文茜, 西偉力, 孫旭東, 蔣玉廣, 王旭東 申請(qǐng)人:天津生態(tài)城環(huán)保有限公司