[發明專利]一種通過類Fenton化學氧化與生物堆技術結合修復多環芳烴污染土壤的方法

有效

• 申請號: 201610311778.3
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105834202B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 李智;王子規;羅文連;周潔;靳菁
• 申請（專利權）人: 湖南恒凱環保科技投資有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明屬于污染土壤修復領域，具體涉及一種類Fenton預氧化強化生物堆修復多環芳烴污染土壤的方法。

背景技術

土壤多環芳烴(PAHs)污染已成為一個普遍問題，PAHs主要來源于煤炭氣化、木材保存以及石油制品的生產過程，因其具有致癌性、致畸性、致突變性，以PAHs為主要污染場地的修復已引起越來越多人的關注，近年來以微生物強化修復為特點的生物堆技術被越來越多地運用于多環芳烴污染土壤的修復。

生物堆是將污染土壤集中堆制，同時結合多種強化措施為堆體中微生物創造適宜的生存環境，進而提升污染物去除效率的一種生物修復方法。但生物堆法存在修復周期長、降解不徹底、環境條件要求嚴格等問題。

Fenton氧化法是一種高效的、應用最廣泛的高級氧化法，在處理難氧化、難生物降解的有毒有機物時具有獨特的優勢。然而其反應條件要求pH在3左右，而該酸度條件嚴重干擾土壤微生物種群。

土壤有機污染物的生物堆降解受到諸多因素的影響，如有機污染物的生物可利用性、生物毒性、酶活性等，而多環芳烴非常難以處理，且多環芳烴污染在一定程度上限制了微生物降解活性。

發明內容

本發明的目的在于通過類Fenton化學氧化與生物堆技術結合，提供一種高效、經濟、周期短、修復土壤符合標準、對多環芳烴有非常好的降解效果的修復多環芳烴污染土壤的方法。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種通過類Fenton化學氧化與生物堆技術結合修復多環芳烴污染土壤的方法，利用類Fenton法預氧化污染土壤堆體后，再利用生物堆內好氧微生物進行修復處理。

本發明進一步包括以下優選方案：

優選的方案中，類Fenton法預氧化過程在pH為6.8～7.8的條件下進行。

在上述pH下，類Fenton法預氧化反應降解能力較強，且對土壤生態環境危害較小。

優選的方案中，類Fenton法預氧化過程中，采用磁鐵礦石作為催化劑。

磁鐵礦是以一種復合態的金屬礦物存在，磁鐵礦石中既含有三價鐵也含有二價鐵，它們可以共同催化H₂O₂的氧化反應。在攪拌過程中，磁鐵礦均勻分布在污染土壤堆體中，能夠使H₂O₂的氧化反應能均勻存在于堆體各個部分，有利于土壤堆體整體預氧化反應。

在整個處理過程中優選使用振動器對堆體進行震動處理，使堆體產生大量裂隙。

優選的方案中，類Fenton法預氧化過程中，加入秸稈和菇渣與污染土壤混合。

通過加入秸稈和菇渣，不僅對土壤結構改良有良好的效能、增加土壤堆體孔隙，還能給土壤補充有機質、氮、磷、鉀和微量元素等營養物質。

通過振動和加入秸稈和菇渣這兩種處理方式的結合，能讓土壤堆體內部產生大量的孔隙和裂隙，形成完整的通道系統，有利于類-Fenton反應藥劑的滲透、有利于土壤內部供氧、有利于保持堆體溫度。

優選的方案中，所述磁鐵礦與污染土壤的質量比為(0.05～0.1)：1。

優選的方案中，秸稈與污染土壤的質量比為(0.02～0.06)：1。

優選的方案中，菇渣與污染土壤的質量比為(0.03～0.08)：1。

優選的方案中，類Fenton法預氧化過程中，向土壤堆體分三次加入質量分數為25％～30％的H₂O₂溶液，間隔時間為6～8小時，H₂O₂溶液與污染土壤的體積質量比：第一次為(0.15～0.25)L：1kg、第二次為(0.10～0.15)L：1kg、第三次為(0.05～0.10)L：1kg。

優選的方案中，修復處理過程中，向堆體噴灑生物表面活性劑水溶液，所述生物表面活性劑為β-環糊精，生物表面活性劑水溶液與污染土壤的體積質量比為(0.10～0.15)L：1kg。

優選的方案中，所述生物表面活性劑水溶液按水與生物表面活性劑以100：(2～10)的質量比配制得到。

優選的方案中，修復處理過程中，噴灑生物表面活性劑水溶液滲透完全后，進一步向其中加入白腐真菌-糙皮側耳菌菌懸液，白腐真菌-糙皮側耳菌菌懸液與污染土壤的體積質量比為(0.15～0.3)L：1kg。

優選的方案中，修復處理過程中，加入菌懸液后，通過曝氣管向生物堆鼓風進行曝氣，空氣流速為(0.5～0.6)m³/h。