一种污染土壤生物修复方法及设施技术

本发明专利技术涉及污染土壤修复技术，具体地说是一种污染土壤生物修复方法及设施。修复方法按照预处理污染土壤重量加入肥料营养，使堆料中Ｃ∶Ｎ∶Ｐ＝８０～１２０∶９～１１∶１～２，１～５％固体菌剂及１４～２５％水，调节ｐＨ值至６～８，混合均匀后放到堆腐池中，堆腐处理。所述设施为棚状结构，内设堆腐池，其上为污染土壤堆料，在堆腐池下方设防渗层，堆腐池上方通过自来水管安装喷头，堆腐池中还设有布满通气孔的通气管，与鼓风机相通；顶棚上铺设塑料布。采用本发明专利技术方法环境条件便于控制，无污染、去除污染物速度快、效率高。采用所述设施容易改变有机物污染土壤的处理条件，以满足微生物的生存、繁殖需要，适于工程规模的应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染土壤修复技术，具体地说是一种污染土壤生物修复方法及设施。
技术介绍
生物修复有机物污染土壤包括石油污染土壤，目前主要有原位处理和异位处理两类，原位生物处理方法是在受污染地区直接采用生物修复技术，该技术适合大面积轻度污染的土壤，费用低，但由于环境条件不易控制，所以处理周期长。异位生物修复技术是将受污染土壤运输到特定工程地点进行生物修复，这种方法可保证生物降解的较理想条件，因而对污染土壤处理效果好，还可防止污染物转移，被视为一项具有广阔应用前景的处理技术。无论那种方法目前都没有成熟的技术，国际国内都在探讨，而且多局限在实验室规模，还没有成熟的实用工程和技术。文献1真菌对石油污染土壤的降解研究(丁克强、孙铁珩、李培军、张海荣，《微生物学杂志》，1999，19(4)25-26，34)公开一种处理辽河油田污染土壤时在实验室用培养箱控制温度(28℃理想条件下)，对含油65g/kg的污染土壤的修复技术，50天后原油总量的去除率为61％～66％；此工作仅是实验室的小试，用100ml的烧杯代替处理设施，对10g油污染土壤进行实验研究。文献2报道了野外中等规模的实验研究。生物技术处理冀东油田含油土壤(王洪君、吴任钢、王嘉麟，《环境科学研究》，2000，13(5)20-23)公开了一种生物处理技术和处理场地。在地面上铺土4cm厚，围成1m2大小的实验田，加入原油，待其自然下渗，翻耕上层20cm左右，使油分布均匀。采用加水、加菌、加矿渣、加营养、2次翻耕/每周等措施，处理183天，土壤原油浓度从85g/kg，下降到16g/kg，降解率为81.6％；其中所加入的菌是细菌，2株假单胞菌属，1株黄单胞菌属，其中营养物为尿素、磷酸二氢钾，但由于没有合适的处理设施影响实验条件的有效控制，且容易造成对环境和地下水的二次污染。另外，实验条件单一，又不便于控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种污染土壤生物修复方法，它环境条件便于控制，无污染、去除污染物速度快、效率高。本专利技术的目的在于提供一种有机物污染土壤生物修复方法所用的实验设施，采用所述设施容易改变有机物污染土壤的处理条件，以满足微生物的生存、繁殖需要，适于工程规模的应用。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下 按照预处理污染土壤重量加入1)肥料营养，使堆料中C∶N∶P＝(80～120)∶(9～11)∶(1～2)，2)1～5％固体菌剂，3)14～25％水，调节pH值至6～8，混合均匀后放到堆腐池中，将预处理堆料铺平，自然温度下堆腐处理；在所述堆腐处理过程中控制堆料中空气含量至15～25m3/min；在自然温度下调节pH、水分、空气流量、营养；所述自然温度为15℃以上的温度；所述固体菌剂为白腐真菌和/或土著真菌；分别取所述菌种1株，经斜面培养、摇瓶培养、固体培养得单一固体培养物。所述污染土壤生物修复设施为由顶棚和棚壁构成、具有防雨性能的棚状结构，内设堆腐池，其上为污染土壤堆料，在堆腐池下方设防渗层，堆腐池上方通过自来水管安装喷头，其中设有壁上布满通气孔的通气管；顶棚上铺设塑料布，通气管通过输气管道与鼓风机相连；在每一堆腐池中的通气管与鼓风机之间的输气管道上均安装有气体控制阀门，鼓风机处安装一总气体阀门；每一堆腐池中的通气管与气体控制阀门之间可加设气体流量计；鼓风机与总气体阀门之间有压力表；所述鼓风机可提供空气，通过输气管道输送到通气管中，压力表和气体流量计用来严格控制堆腐池中需要的空气，总气体阀门用来控制压力表；顶棚上所述铺设的塑料布的一部分是可随时卷起的活动式结构；其特征在于所述通气管在试验前可用尼龙网眼纱将其包住(防止泥土进入管道中)；其特征在于所述顶棚和棚壁采用透明塑料材料；所述堆腐池为砖混材料，防渗层采用水泥材料；所述堆腐池的数量可以为2～10个。与现有技术相比，本专利技术可以进行工艺条件的优化，为有机污染土壤生物修复技术提供理论依据，更具有如下优点1.能应用于中等规模试验。本专利技术污染土壤修复方法及设施简单、适用性能强，能控制环境条件，使该技术实用化、产业化的实现成为可能。2.环境条件多种、且可控。本专利技术能够提供微生物菌种的选择试验，所述设施可同时选择多个(如条件KB、CK、P或F个)不同堆腐条件进行污染土壤的修复。本设施的堆腐池中设计带通气孔的通气管，还安装水管和喷头，每个堆腐池的通气管和水管分别设计控制开关。还可选择不同的污染物堆料、不同的通气量、不同的水分、不同的pH等修复污染土壤，以满足微生物的生存和繁殖需求(如氧气、水分、营养物等)。3.可防止对周围环境和地下水造成二次污染。由于本专利技术设施的堆腐池底部设防渗层，具有混凝土结构，可防止对地下水造成污染，堆腐池周围有12.5cm高的砖混池壁，可防止污染土壤对周围环境造成污染。4.可满足微生物的生存需要。本专利技术所述设施有顶棚，是半透光塑料材质，可防雨但不遮光；还有水管道和喷头可以根据需要及时均匀补充水分。本专利技术生物修复方法利用所投加的菌剂，可为污染土壤添加降解石油的优势菌种，同时起到蓬松的作用。另外本专利技术方法还添加了微生物需要的营养(尿素和过磷酸钙)。使待处理石油污染土壤增加了N、P、Ca等，可使微生物获得比较理想的生存和繁殖环境，从而增强了微生物的活性，使生物修复具备了有利条件。5.处理有机物污染土壤效果好。采用本专利技术专用设施和生物修复方法处理石油污染土壤，除温度外各种环境条件便于控制，因此去除污染物效率高，对高浓度(＜100g/kg)的污染短时间内即可有良好的治理效果，以本专利技术一个实验为例，处理时间49天，土壤中石油污染物降解率可达30.0％。附图说明图1为本专利技术污染土壤修复设施结构示意图。图2为图1的所用通气管结构示意图。图3为本专利技术一个实施例堆腐池分布图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1如图1所示，本专利技术修复设施为由顶棚12和棚壁11构成、具有防雨性能的棚状结构，内设堆腐池1，其上为污染土壤堆料10，在堆腐池1下方设防渗层4，堆腐池1中央1米高处的上方通过自来水管3安装喷头2(可方便补充水分，根据试验对水分含量的要求随时用来喷水)，其中设有壁上布满通气孔7的通气管5，分别平行设置于堆腐池1；顶棚12上铺设塑料布，通气管5通过输气管道9与鼓风机14相连，在每一堆腐池1中的通气管5与鼓风机14之间的输气管道9上均安装有气体控制阀门8，鼓风机14处安装一总气体阀门15；每一堆腐池1中的通气管5与气体控制阀门8之间可加设气体流量计6；鼓风机14与总气体阀门15之间有压力表13；所述鼓风机14可提供空气，通过输气管道9输送到通气管5中，压力表13和气体流量计6用来严格控制堆腐池1中需要的空气，总气体阀门15用来控制压力表13；利用鼓风机14提供空气，气体通过总气体阀门15和压力表13控制，气体通过输气管道9输送到通气管5中，堆腐池1中需要的空气再由气体流量计6控制。顶棚12上所述铺设的塑料布的一部分是活动式结构，根据需要可随时卷起和放下，方便排放气味和保温；试验前可用尼龙网眼纱将通气管5包住，防止泥土进入管道中；所述棚壁11是木制构架，顶棚12和棚壁11铺设透明塑料；所述堆腐池1用于堆放有机污染土壤，砖混材料，长118cm，宽70cm，高12.5cm。池底是防渗层4，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污染土壤生物修复方法，其特征在于：按照预处理污染土壤重量加入：１）肥料营养，使堆料中Ｃ∶Ｎ∶Ｐ＝（８０～１２０）∶（９～１１）∶（１～２），２）１～５％固体菌剂，３）１４～２５％水，调节ｐＨ值至６～８，混合均匀后放到堆腐池中，将预处理堆料铺平，自然温度下堆腐处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李培军，孙铁珩，台培东，马学军，蔺欣，巩宗强，许华夏，张海荣，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]