[發明專利]一種污染土壤的原位微波修復方法與設備

無效

• 申請號: 200910061186.0
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101513643A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 陸曉華;林莉;陳靜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;H01S1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于土壤修復技術，涉及一種污染土壤的原位修復方法與設備，主要適用于工業點源污染場地的修復。

背景技術

隨著經濟的高速發展，場地污染在我國越來越嚴重，成為無法忽視的環境問題。我國工業企業80％集中在城市。石油、化工、農藥、礦山、印刷、建材、噴涂等各行各業在生產的同時都會產生大量的污染物。各行業場址內堆置和排放的污染物造成了嚴重的場地污染。廢棄污染場地中的各種污染物如不經處置或處理不當，必將對周邊的生態環境和人類健康造成不利影響。

在污染場地修復方面，歐美等發達國家起步較早，目前已經擁有先進、成熟、多樣化的成套污染場地修復技術和工程實踐經驗。相比之下，我國土壤修復技術整體起步較晚，目前關于危險廢物污染土壤的治理方法還很少，主要依靠引進國外的技術，費用昂貴且適用性差。與此同時，我國除了少數試點項目以外，基本上還沒有開展污染場地的治理修復工作。因此，針對我國化工場地污染復雜而嚴重的現狀，研究和開發具有自主知識產權的經濟、高效、簡潔、快速的場地修復方法和設備顯得十分必要。現有的土壤修復技術，大部分均為異位修復技術，需花費大量人力物力進行挖掘和運輸工作，增加了處理成本和人員暴露風險。因此，開發一種土壤的原位修復技術和設備具有良好的經濟和社會意義。

近年來微波技術作為一項新的污染土壤修復技術，已經有較多的研究。微波用于土壤修復，不僅能處理揮發性、半揮發性的有機物(如鹵代烴、多環芳烴、多氯聯苯等)，還能處理重金屬等非揮發性物質。目前國外已有人做過微波修復土壤中有機溶劑、多環芳香烴、多氯聯苯和重金屬等的研究，處理效果較好。但大部分研究都集中在微波對污染土壤的異位修復，重點進行了污染土壤修復效果和機理的實驗室研究，沒有對修復技術的系統性及工業化進行探討。

發明內容

本發明的目的是開發一種污染土壤的原位微波修復的方法，該方法可以對不同的污染物進行處理，使污染土壤得到修復，減少對生態環境和人類健康的影響；本發明還提供了使用該方法的設備，該設備具有體積小、操作方便和通用性強的特點。

本發明提供的污染土壤的原位微波修復方法，其步驟包括：

第1步：首先對污染場地的表層土壤進行翻松，去除大塊雜物，使土壤顆粒較為均勻，依據土壤中污染物的性質加入微波吸收劑，并將其與土壤混合均勻；

第2步：依據土壤中污染物的性質采用下述方式對土壤進行微波輻照處理：

對于含揮發性/半揮發性有機物的污染土壤，微波功率為0.6kW-5kW，微波時間控制在5min-30min；

對于含易分解有機物的污染土壤，微波功率為0.6kW-60kW，微波時間控制在5min-30min；

對于含難揮發性污染物的污染土壤，微波功率選用5kW-60kW，微波時間控制在30min-120min。

本發明提供的污染土壤的原位微波修復設備，其特征在于：微波發生器安裝在移動式微波箱體內，輻射器通過波導與微波發生器相連，輻射器的輻射口位于微波箱體底部的開口處，移動式微波箱體上安裝有與微波發生器電連接的控制器；移動式微波箱體底部圍有能夠拆卸的微波屏蔽罩。

本發明所提出的污染土壤的原位微波修復的方法與設備，微波輻射器是用鎂、鋅、鋁、鎳的輕金屬合金材料制作成的喇叭形筒狀物，其斷面為多邊形或圓形，此方式可使微波發生器發射出的微波能以較佳的匹配和較小的反射耦合傳送到被處理的土壤上，形成較佳的微波功率傳輸和耦合，并保證作用于土壤上的微波的均勻性；對于小面積的點源污染，可采用單一微波修復設備進行修復；對于較大面積污染場地，可采用若干個微波修復設備同時進行處理。具體而言，本發明的優點在于：

(1)采用可移動裝置，能方便地采用微波發生器發出的微波使土壤中的污染物被揮發、降解或固定，有效地實現污染場地的原位土壤修復；

(2)可根據不同的污染場地和污染物對象，設置不同的微波發生器功率，操作靈活；

(3)修復對象范圍廣，對多種類型的污染場地，包括揮發性、半揮發性的有機物和重金屬等非揮發性物質污染的場地進行原位修復；

(4)對于小面積的點源污染，可采用單一微波修復設備進行修復；對于較大面積污染場地，可采用若干個微波修復設備同時進行處理；

(5)具有設備體積小、操作方便、通用性強等優點，對污染土壤處理快速高效，同時不污染環境，不帶來新的二次污染，降低污染場地對人類健康的影響。

附圖說明

附圖1為污染土壤的原位微波修復設備的結構示意圖。

具體實施方式