[發(fā)明專利]一種用于清除土壤中烴類污染的系統(tǒng)、方法以及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480001246.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN105358268A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 普茲·卡爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連東泰環(huán)境修復(fù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所 21215
• 代理人: 周志艦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1、3以及6的前序部分用于清除土壤中烴類、尤其是石油產(chǎn)品污染的系統(tǒng)、方法以及作為裝置的修復(fù)井。

背景技術(shù)

以下主要方法在現(xiàn)有技術(shù)中可獲得：

1)地下空氣抽提：地下空氣抽提是一種去除吸附在土壤的不飽和帶中的揮發(fā)性烴類的方法。利用土壤氣體通道(孔、井等)，地下空氣被抽提穿過有污染物的區(qū)帶并且經(jīng)由此被抽出。在與低移動(dòng)性形態(tài)(純污染物形態(tài)、溶解態(tài)、吸附態(tài)以及無氣體流經(jīng)的氣孔部分)進(jìn)行交換后，流入受污染區(qū)域中的“干凈”空氣變得富含污染物。通過抽提負(fù)載污染的空氣，可以使污染物減少至土壤中可容許的殘量。

負(fù)載有污染物的空氣然后經(jīng)由過濾器(活性炭過濾器或生物過濾器)來凈化。

使用氣泵通過打入到土壤中的通道或孔來抽提受污染的地下空氣。液體成分在氣水分離器中沉降分離，并且收集在水容器中以保證空氣輸送無摩擦并且防止對(duì)系統(tǒng)的另外部件造成腐蝕。隨后的活性炭過濾器或生物過濾器過濾來自所抽提空氣的烴類或CO₂并且允許抽提空氣經(jīng)過濾后逸入大氣中。另外，設(shè)備配有消音器以防止不必要的噪聲。

在穿過所述系統(tǒng)的途中，空氣經(jīng)歷若干次壓力和流量測(cè)量。系統(tǒng)還配有便于樣品采集和烴類濃度分析的采樣口。各通道的閥門可斷開系統(tǒng)的某些部件或部分區(qū)段。可以使用系統(tǒng)來操作若干通道或孔。

2)生物通氣：這是一種通過將空氣送入或抽出不飽和帶，使位于孔中的微生物受刺激而變得有活性的方法。必要時(shí)，注入外加的營(yíng)養(yǎng)元素。

此方法在設(shè)計(jì)上類似于地下空氣抽提。不同之處在于生物通氣以最小空氣供應(yīng)實(shí)現(xiàn)最大的微生物降解性能。

所有生物可降解烴類都可以使用這種方法來處理。生物通氣對(duì)中等重量的礦物油產(chǎn)品的去除最有效。

所述系統(tǒng)的最主要部分與地下空氣抽提相同。另外，系統(tǒng)包括那些需要為微生物供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)元素的組件。營(yíng)養(yǎng)元素通過通道或孔從容器分配至土壤中。系統(tǒng)還包括壓力和流量測(cè)量計(jì)。單個(gè)系統(tǒng)組件或系統(tǒng)的部分區(qū)段可以通過各自的閥門來關(guān)閉。

3)空氣曝氣：這是一種用于減少揮發(fā)性烴類的現(xiàn)場(chǎng)清理方法，所述揮發(fā)性烴類吸附在土壤顆粒上并且溶于所在地的地下水中。在這種方法中，新鮮空氣被引入飽和帶中曝氣，污染物因此從液相轉(zhuǎn)移至氣相。

此方法經(jīng)常與地下空氣抽提同時(shí)使用，提高效率。

在空氣曝氣中，周圍空氣通過壓縮機(jī)抽吸穿過活性炭過濾器或生物過濾器并且被壓縮。這種壓縮空氣經(jīng)由通道或孔被注入地下水中。在通路中進(jìn)行壓力和流量等測(cè)量。通過各通道閥門的控制，單個(gè)系統(tǒng)組件或系統(tǒng)的部分區(qū)段可以被繞過。若干通道或孔可使用所述系統(tǒng)進(jìn)行操作。

4)生物曝氣：這項(xiàng)技術(shù)使用現(xiàn)場(chǎng)存在的微生物來分解飽和帶中的烴類。在此過程中，空氣和營(yíng)養(yǎng)元素被導(dǎo)入飽和帶中以促進(jìn)微生物的生物活性。使用這種方法，在飽和區(qū)帶或毛細(xì)管邊緣中溶于地下水或吸附在土壤顆粒上的污染物可以被降解。

此方法也經(jīng)常與地下空氣抽提同時(shí)使用，提高效率。

生物曝氣非常類似于空氣曝氣。在空氣曝氣的情況下，污染物僅通過通氣來減少，而生物曝氣工藝另外通過引入營(yíng)養(yǎng)素來促進(jìn)微生物降解。

生物曝氣通常在去除柴油或煤油污染的時(shí)使用，因?yàn)檫@些污染物不如輕質(zhì)礦物油產(chǎn)品(例如汽油)的揮發(fā)性高，并且與較重產(chǎn)品(例如潤(rùn)滑油)相比更易于降解。

這個(gè)系統(tǒng)因?yàn)橛泄?yīng)營(yíng)養(yǎng)元素的系統(tǒng)部件，不同于前述的空氣曝氣系統(tǒng)。在生物曝氣的情況下，用泵將這些營(yíng)養(yǎng)素從容器注入來自壓縮機(jī)的空氣流中，并且以此方式經(jīng)由通道或孔輸送至地下水中。

在通路中進(jìn)行壓力和流量測(cè)量。通過各通道的閥門，單個(gè)系統(tǒng)組件和部分系統(tǒng)區(qū)段可以被繞過。使用該系統(tǒng)，類似其它方法，若干通道或孔可以同時(shí)進(jìn)行操作。

獨(dú)立于這些方法，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，待清理的區(qū)域設(shè)置位于環(huán)套或冠部外的安全井以及至少一個(gè)環(huán)內(nèi)的工作井，用以下方式進(jìn)行清理。在此過程中，水被引入位于污染區(qū)域外部的安全井中，并且這防止了位于環(huán)內(nèi)部的土壤的受污染圈(自然的包括巖石、構(gòu)建結(jié)構(gòu)等)擴(kuò)大和危害環(huán)境。引入或沉陷在這個(gè)環(huán)內(nèi)部中的工作井將受污染的水從該區(qū)域清除，所述受污染的水一方面由地下水組成，并且另一方面由來自安全孔的水組成，并且被輸送到清理設(shè)施，然后在某些情形下使其返回到安全井中。