[發明專利]一種原位熱強化組合土壤氣相抽提技術治理污染土壤的方法

無效

• 申請號: 201110434116.2
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102513347A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張景輝;劉朝輝;李野;楊偉;王文茜;王堯;盧丹;邵兆俊;韓嵩;西偉力;王旭東;畢濤
• 申請（專利權）人: 天津生態城環保有限公司;天津生態城水務有限公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，特別是涉及土壤修復技術，尤其是一種原位熱強化組合土壤氣相抽提技術治理污染土壤的方法。

背景技術

我國改革開放以來，因化工企業搬遷遺留了大量受污染的工業場地，污染企業搬遷引發的環境污染事故和對人體健康傷害的事件也時有發生，已成為城市土地開發引發環境糾紛的主要因素之一。化工企業排放的污染物苯、甲苯等苯系物及農業上應用的有機氯類農藥對土壤的污染也逐漸增多。而石油工業的發展則帶來了汽油、由柴油等揮發性(VOCs)和半揮發性有機物(SVOCs)帶來的溢油事故，如輸油管線破裂，儲油槽滲漏等引發的土壤環境污染問題。如果這些污染物質殘留在土壤中，必將進一步進入水體、大氣及食物鏈中，會對生態環境及人體健康帶來極大的危害。

目前，對土壤中污染物的去除有多種方法，如挖掘后焚燒、原位磚化、生物處理、化學添加劑或鈍化等。盡管這些方法成功用于某些實例，但是由于其費用昂貴且存在一定不足，因此在大范圍的土壤污染治理中不切實際。而土壤氣相抽提技術是一種利用物理方法，利用物理方法去除不飽和土壤中揮發性有機物，用真空設備產生負壓驅使空氣流過土壤孔隙，從而夾帶揮發性有機物流向抽取系統，并將這些揮發性的有機物抽提到地面后收集和處理的一種技術。原位土壤氣提技術適用于處理亨利系數大于0.01或者蒸汽壓大于66.66Pa的揮發性有機化合物，如揮發性有機鹵代物或非鹵代物，也可用于去除土壤中的油類、重金屬、多環芳烴或二噁英等污染物土壤氣相抽提技術可有效去除易揮發性有機污染物，但對于沸點較高的半揮發性有機污染效果較差。熱處理強化技術，一般是指通過直接或間接熱交換，將污染介質及其所含的有機污染物加熱到足夠的溫度，使有機污染物從污染介質揮發或分離出來的過程。一般原位熱處理技術都與土壤氣提技術結合來實現對場地的修復。利用熱強化技術對土壤加熱，可改善土壤特性，提高土壤的滲透性及污染物的傳質速度，熱處理技術與SVE技術相結合，可增強SVE系統的處理能力，加快場地的治理速度。

相關文獻檢索表明，中國專利(ZL200410056888.7)公開了一種揮發性和半揮發性有機物污染土壤場外治理工藝及裝置。該專利由抽排氣路裝置的抽排井和控溫傳感器及加熱裝置埋入土筒中內組成。該專利主要使用真空抽提的方法進行揮發性/半揮發性的有機污染土壤的處理，處理量較小，不能滿足較大范圍污染土壤的工程應用需要。

中國專利ZL98805738.7公開了一種從污染土壤中除去揮發性液體污染物的方法，該方法主要包括步驟為：加熱非污染層直到接近污染層的大部分非污染層的溫度至少為污染物的沸點溫度，以防止蒸發后的污染物從土壤污染層向下移動。但該方法只適合對揮發性液體污染物的去除，且該方法必須將土壤溫度加熱到污染物沸點以上，耗能較高。

大多數已經存在去除污染物的方法費用比較高，只作用于近地表土壤。對于更深的污染物，特別是小范圍的區域，采用這些方法去除污染物都存在費用較高的問題。

發明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供了一種原位熱強化組合土壤氣相抽提技術治理污染土壤的方法，能在對各類型土壤及各種地表條件下實現揮發性及半揮發性有機物污染土壤原位快速、低廉修復，又避免大規模地挖掘土壤帶來的二次污染問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

在污染區域形成一定形式的土層開口作為加熱井，在加熱井內部署加熱器部件，在一定形式的加熱井中心至少形成一個土層開口作為抽提井，在其中部署真空系統來實現本發明。加熱井中安裝套管使加熱器部件位于套管中央，并在其中填充催化劑或沙石礫石等導熱材料。加熱井通過安裝在其中的加熱器部件的熱導作用向加熱井及鄰近區域的污染土壤提供熱量在加熱作用下，土壤污染物經蒸發、熱解、氧化、燃燒及蒸餾等而形成簡單小分子氣體、水和污染物蒸汽等尾氣。這些尾氣由抽提井中的真空系統提取至地面，經與抽提井相連的真空管收集，轉送到安裝在地表的污染物處理設施進行處理與處置。在地表安裝非滲透的密封板，以減少加熱井、抽提井與大氣的氣體交換，防止污染物進入大氣，形成二次污染。在非滲透密封板之上或之下安裝熱絕緣層以免熱量散失。

詳細描述發明細節：