[發(fā)明專利]一種石油污染土壤微波快速修復(fù)與油品回收的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610044637.X
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105689381B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫予罕;羅虎;孔令照;譚志超;鮑利偉;苗改;王健健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;C10G1/02
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 唐棉棉

本發(fā)明提供一種石油污染土壤微波快速修復(fù)與油品回收的方法及裝置，包括：首先將待修復(fù)的石油污染土壤置于內(nèi)嵌微波吸收組件的反應(yīng)器中；然后通入惰性氣體，將反應(yīng)器升溫至特定溫度下并保持一段時間，使油氣混合物脫除，獲得修復(fù)后的土壤；最后將所述油氣混合物經(jīng)過多級冷凝器，分離后收集獲得不同的餾分。本發(fā)明利用微波加熱對石油污染土壤進(jìn)行處理，工藝簡單、流程短易于操作、生產(chǎn)周期較短、成本低廉，適用于處理中低濃度與難揮發(fā)的石油污染土壤，在回收油品的同時，實現(xiàn)了石油污染土壤的無害化與作物復(fù)耕，為石油污染土壤修復(fù)與油品回收利用提供了一條全新解決途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油污染土壤修復(fù)的方法及裝置，特別是涉及一種石油污染土壤微波快速修復(fù)與油品回收的方法及裝置。

背景技術(shù)

石油在其開采、運輸與利用過程中，會通過各種途徑進(jìn)入大氣、水體與土壤，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。當(dāng)進(jìn)入土壤后，一部分可能會通過揮發(fā)、淋濾、生物降解等脫離土壤，而剩余部分殘留在土壤中，這樣的土壤稱為被原油和成品油污染的土壤。由于石油密度比較小，粘著力強(qiáng)且乳化能力低，在土壤中容易與土粒粘連，堵塞土壤空隙，影響土壤的通透性。油污粘著在植物根系上，會形成一層粘膜，阻礙植物根系對養(yǎng)分和水分地吸收，引起根系腐爛，影響農(nóng)作物生長；石油能與無機(jī)氮磷結(jié)合，造成土壤有效氮磷量減少，影響作物地營養(yǎng)吸收。大量的石油進(jìn)入土壤，對土壤微生物有抑制作用，對土壤酶活性也有抑制作用。另外，石油類物質(zhì)送入土壤后，在土壤、作物各部分殘留，使糧食的品質(zhì)下降。石油中的多環(huán)芳烴具有致癌、致畸、致突變等作用，并能通過食物鏈在動植物體內(nèi)逐級富集，從而間接影響人體健康；石油烴中不易被土壤吸附的部分能滲入至地下水，污染淺層地下水環(huán)境，影響飲用水的品質(zhì)，最終危害人體健康。同時，含有土壤的石油含量一般為10～60％，是一種寶貴的二次石油資源，對其進(jìn)行回收與資源化利用，能夠最大限度的提高石油的利用率，同時減少對土壤的污染。尋求經(jīng)濟(jì)可行的含油土壤的處理方法，提高傳統(tǒng)處理工藝的可靠性和效率，實現(xiàn)含油土壤資源化與無害化的高效處理，同時實現(xiàn)土壤修復(fù)是含油土壤處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。石油污染土壤處理技術(shù)包括生物法、化學(xué)法與物理法，其中中國專利CN 105170644A采用石油降解菌修復(fù)土壤，修復(fù)周期長，工藝條件較為苛刻。CN 105149338A采用溶劑法，向石油污染土壤中加入可溶性亞鐵溶液和過硫酸鹽溶液后照射紫外線，該方法成本高，工藝復(fù)雜，涉及到土壤的干燥成本與營養(yǎng)流失問題。CN 103894411A使用生物炭修復(fù)石油污染土壤，效率低，修復(fù)周期較長。CN 204262047U采用熱脫附進(jìn)行石油污染土壤修復(fù)，傳統(tǒng)電加熱傳熱效率低下，同時也未涉及到油品回收與利用。近年來人們將微波技術(shù)應(yīng)用到含有土壤的處理，利用其獨特的加熱方式，高效快捷的加熱效果處理污染土壤，使土壤中的污染物得以收集、破壞或固定，同時達(dá)到土壤修復(fù)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種石油污染土壤微波快速修復(fù)與油品回收的方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中處理石油污染土壤時存在的效率低下、成本高、土壤組成破壞等缺點。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種石油污染土壤微波快速修復(fù)與油品回收的方法，所述方法至少包括：

1)將待修復(fù)的石油污染土壤置于內(nèi)嵌微波吸收組件的反應(yīng)器中；

2)通入惰性氣體，將反應(yīng)器升溫至特定溫度下并保持一段時間，使油氣混合物脫除，獲得修復(fù)后的土壤；

3)將所述油氣混合物經(jīng)過多級冷凝器，分離后收集獲得不同的餾分。

優(yōu)選地，所述微波吸收組件的材質(zhì)為碳化硅、石油焦、生物炭、石墨或者氧化鐵。

優(yōu)選地，所述微波吸收組件為整體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)格之間的間隔為1～3cm。

優(yōu)選地，所述待修復(fù)的石油污染土壤中，含水率為5～30％，含油率為5～60％。

優(yōu)選地，所述步驟2)中所述反應(yīng)器的升溫速率為1～5K/s，保溫溫度為范圍為100～350℃，保溫時間范圍為5～60min。