一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置和方法，属于环境工程技术领域。该装置中：隔板相互平行地插设于待处理土壤中；空气罩设于相邻隔板上方；热水管道设于待处理土壤的污染深度最深处，或设于待处理土壤10~15 m深度处；烟气管设于热水管道上方；第一喷淋管设于烟气管上方；第二喷淋管设于待处理土壤下方；第三喷淋管设于待处理土壤表面；第三喷淋管道表面还设有5~10cm厚的未污染土壤。本发明专利技术能够对污染土壤进行持续良好的修复，避免了氧化剂的浪费和对土壤、地下水的污染；既克服了传统的原位修复的缺点，又无需使用异位修复的重大工程机械挖土，操作简单，经济有效。济有效。济有效。

【技术实现步骤摘要】
一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置和方法
[0001]

[0002]本专利技术属于环境工程
，具体涉及一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置和方法。
[0003]
技术介绍

[0004]随着社会经济的快速发展，土壤污染问题日趋严重，尤其是现有的化工企业搬离城市，大多会出现化工废弃用地土壤污染。化工废弃用地土壤中大量复合有机污染物会改变土壤的理化性质，破坏局部生态系统，对区域的动植物产生间接或直接毒性作用，并通过食物链的富集和放大效应对人体健康造成严重的危害，对土地资源可持续利用构成威胁，进而严重影响土地的使用功能。在化工废弃用地转用和二次开发之前，必须合理、有效地对有机污染土壤进行治理和修复，将土壤中的有机污染物消除、降解或清理，使得土壤中的有机污染物浓度达到国家制定的相关标准限值要求，使环境风险降低到可以接受的水平。
[0005]土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。
[0006]土壤修复技术归纳起来，常用的有以下几种:1、热力学修复技术，利用热传导，热毯、热井或热墙等，或热辐射、无线电波加热等实现对污染土壤的修复。
[0007]2、热解吸修复技术，以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上使土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。
[0008]3、焚烧法，将污染土壤在焚烧炉中焚烧，使有害物质分解成低分子的烟气经过除尘、冷却和净化处理达到排放标准。
[0009]4、土地填埋法，将废物作为一种泥浆施入土壤，通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值，保持污染物在土壤上层的好氧降解。对此可用土壤酸度计检测土壤pH值与湿度，用土壤EC计检测土壤EC值，查看土壤改良效果。
[0010]5、化学淋洗，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中，然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。
[0011]6、堆肥法，利用传统的堆肥方法，堆积污染土壤，将污染物与有机物、稻草、麦秸、碎木片、树皮、粪便等混合起来，依靠堆肥过程中的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物。
[0012]7、植物修复，运用农业技术改善土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条
件，使之适于种植，并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物，恢复重建自然生态环境和植被景观。
[0013]8、渗透反应墙，是一种原位处理技术，在浅层土壤与地下水，构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体，污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。
[0014]9、生物修复，利用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。 其中微生物修复技术是利用微生物：土著菌、外来菌、基因工程菌，对污染物的代谢作用而转化、降解污染物，主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如：营养、氧化还原电位、共代谢基质，强化微生物降解作用以达到治理目的。
[0015]生物修复成本低、不改变土壤性质、没有二次污染。但是，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围、受季节影响大。
[0016]化学修复费用较高、淋洗液处理问题，容易带来二次污染。
[0017]物理修复过程成本高、处理后不能再农用，带来扬尘污染，处理污染物重量受限。
[0018]烟气，是工业锅炉产生的废气。烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、二氧化硫、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒以及少量的油滴和高温裂解产物等。
[0019]烟气是需要处理的废气，每年都需要投入大量的经费用于处理烟气。烟气处理费用大，设备昂贵，操作费用高，而且会有大量的碳排放，在减碳方面有严重的缺陷。
[0020]
技术实现思路

[0021]解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置和方法，能够对污染土壤进行持续修复且修复效果好，无需向地下注入大量氧化剂，避免氧化剂的浪费和对土壤、地下水的污染，既克服了传统的原位修复的缺点，又无需使用异位修复的重大工程机械挖土，操作简单，经济有效。
[0022]技术方案：一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，包括隔板、空气罩、热水管道、烟气管、第一喷淋管、第二喷淋管和第三喷淋管；所述隔板相互平行地插设于待处理土壤中；所述空气罩设于每两块相邻的隔板上方；所述热水管道水平设置在待处理土壤的污染深度最深处，或水平设于待处理土壤的10~15 m深度处；所述烟气管水平设于热水管道上方50~80 cm处，其侧壁上设有烟气孔；所述第一喷淋管水平设于烟气管上方2~3m处，其侧壁上设有喷淋孔；所述第二喷淋管水平设于待处理土壤20~40cm深度处，其侧壁上设有喷淋孔；所述第三喷淋管水平设于待处理土壤的表面，其侧壁上设有喷淋孔；所述第三喷淋管的表面还设有5~10cm厚度的未污染土壤。
[0023]优选的，每两块相邻隔板之间的待处理土壤中还插设有至少两块电极板，其底端位于第一喷淋管的下方8~15cm处，每两块相邻电极板的电极相反，间距为5~10cm。
[0024]优选的，所述电极板均连接电压为20~36V的直流电源。
[0025]优选的，所述电极板的材质为单质铁，其内部设有空腔，顶部设有烟气进口，侧壁上设有连通外界与空腔的通孔。
[0026]优选的，所述烟气管的管径为15~40 cm。
[0027]一种利用烟气原位修复有机污染土壤的方法，包括步骤如下：S1.在待处理土壤中平行插入若干块隔板，在相邻隔板之间的上方覆盖空气罩；S2.在待处理土壤中自下而上通过穿管机依次铺设热水管道、烟气管、第一喷淋管、第二喷淋管和第三喷淋管，在第三喷淋管表面铺设未污染土壤，并播撒菜籽；S3.将经过3~5kV的高压电场处理的烟气通入烟气管，在热水管道中通入工业锅炉产生的低品位热水，在第一喷淋管、第二喷淋管和第三喷淋管中通入喷淋液，其中第一喷淋管内的喷淋液为混有纳米铁颗粒的氯化亚铁溶液，第二喷淋管内的喷淋液为氯化亚铁溶液，第三喷淋管内的喷淋液为尿素过氧化氢复合物溶液；S4.将步骤S3持续3~5天后停通低品位热水和喷淋液，再持续3~5天后停止通入烟气，待收获蔬菜时即完成修复。
[0028]优选的，所述第一喷淋管内的喷淋液中，纳米铁的浓度为5g/L，氯化亚铁的浓度为1g/L，其喷淋量为2~4L/（m2·
h）。
[0029]优选的，所述第二喷淋管内的喷淋液中，氯化亚铁的浓度为0.5 g/L，其喷淋量为1~2 L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，其特征在于，包括隔板（1）、空气罩（2）、热水管道（3）、烟气管（4）、第一喷淋管（5）、第二喷淋管（6）和第三喷淋管（7）；所述隔板（1）相互平行地插设于待处理土壤中；所述空气罩（2）设于每两块相邻的隔板（1）上方；所述热水管道（3）水平设置在待处理土壤的污染深度最深处，或水平设于待处理土壤的10~15 m深度处；所述烟气管（4）水平设于热水管道（3）上方50~80 cm处，其侧壁上设有烟气孔；所述第一喷淋管（5）水平设于烟气管（4）上方2~3m处，其侧壁上设有喷淋孔；所述第二喷淋管（6）水平设于待处理土壤20~40cm深度处，其侧壁上设有喷淋孔；所述第三喷淋管（7）水平设于待处理土壤的表面，其侧壁上设有喷淋孔；所述第三喷淋管（7）的表面还设有5~10cm厚度的未污染土壤。2.根据权利要求1所述的一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，其特征在于，每两块相邻隔板（1）之间的待处理土壤中还插设有至少两块电极板（8），其底端位于第一喷淋管（5）的下方8~15cm处，每两块相邻电极板（8）的电极相反，间距为5~10cm。3.根据权利要求2所述的一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，其特征在于，所述电极板（8）均连接电压为20~36V的直流电源。4.根据权利要求2所述的一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，其特征在于，所述电极板（8）的材质为单质铁，其内部设有空腔（81），顶部设有烟气进口（83），侧壁上设有连通外界与空腔（81）的通孔（82）。5.根据权利要求1所述的一种利用烟气原位修复有机污染土壤的装置，其特征在于，所述烟气管（4）的管径为15~40 cm。6.一种利用权利要求1所述装置的烟气原位修复有机污染土壤的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建锋，杨彦，朱方，周思懿，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：