[發明專利]一種利用厭氧?好氧序批式堆制原地修復有機氯污染土壤的方法

在審

• 申請號: 201611049806.5
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106583442A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 郭婷;唐先進;沈超峰;呂富珍;張聰愷;林偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高,傅朝棟

技術領域

本發明屬于土壤污染修復技術領域，具體涉及一種利用厭氧-好氧序批式堆制原地修復有機氯污染土壤的方法。

背景技術

有機氯(Organochlorines)是一類典型的環境污染物，它們通常具有較高的化學穩定性(半衰期長)、親脂憎水性、生物富集性、生物毒性等特征。其中，多氯聯苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是自然環境中極具代表性的持久性有機氯污染物之一。PCBs是人工合成的氯代芳香烴類持久性有機污染物，由于氯在聯苯上的數目、位置不同，會衍生出多種同系物單體。PCBs具有高毒性、環境持久性和長距離遷移等特性，可在生物體內富集并通過食物鏈放大，具有致癌、致畸、致突變的三致性，從而危害人體和整個生態系統，被列為《斯德哥爾摩公約》首批控制的12種持久性有機污染物之一。PCBs不溶于水、甘油和乙二醇，溶于多種有機溶劑，具有顯著的化學惰性、熱穩定性、阻燃性和絕緣性等特點，被廣泛應用于電力工業、塑料加工業、化工等領域。土壤中的PCBs來源于PCBs的生產、使用和處置過程，此外，電子垃圾的拆解和焚燒等活動是形成環境PCBs污染的重要原因之一，相關研究發現我國南方的某些電子垃圾拆解區土壤存在嚴重PCBs污染。我國土壤PCBs污染嚴重，有研究對我51種PCBs開展了系統的調查和研究，結果發現全國52個采樣點的PCBs濃度范圍為138～1840pg·g^-1，平均值為515pg·g^-1。

對于有機氯污染土壤的修復，傳統的方法是物理及化學修復，但是這兩種修復技術的弊端是成本高、土壤原有的功能喪失、對污染物的去除不徹底且容易造成二次污染，具有一定的環境生態和健康風險。與傳統的物理、化學修復方法相比，生物修復具有成本低、對生態環境破壞性小、有利于改善原有環境，基本無二次污染等優點，具有廣闊的應用前景。微生物修復作為一種相對安全、費用低的生物修復技術，正受到越來越廣泛的關注。微生物修復是指利用天然存在的或培養的功能微生物群，在適宜環境條件下，促進或強化微生物代謝功能，從而達到降低有毒污染物活性或降解成無毒物質的生物修復技術。堆制生物修復將傳統堆肥和生物治理技術相結合，通過將土壤和一些易降解有機物如木屑、糞肥、稻草、泥炭等充分混合，調節營養元素比例、pH值、水分等適宜微生物生長的條件，依靠堆制過程中微生物的作用來降解土壤中有機污染物，達到土壤清潔、修復的目。目前有方法利用厭氧-好氧交替堆制法修復難降解氯代有機物污染的土壤。該方法首先對待修復地塊進行整理，對修復區內的土地進行合理分區，均勻施加有機營養物質、膨脹劑、表面活性劑等土壤改良劑并翻耕。然后原地構建條狀堆體，堆體上下部均覆蓋/鋪設防滲透膜，形成對堆體的整體覆蓋，并在底部防滲膜上鋪設半部穿孔的塑料管；最后對堆體進行調控，厭氧堆制期間，將土壤濕度調節至最大土壤持水量，同時利用堆體底部的穿孔塑料管收集滲濾液，好氧堆制期間，利用風機通過底部的穿孔塑料管進行強制通風，經過兩輪以上的厭氧好氧交替調控，堆制土壤即可完成修復。與該方法不同，本發明利用改進的堆制滾筒設備進行厭氧-好氧序批式堆制，添加的土壤改良劑中還包括厭氧微生物菌劑，可以強化堆制修復效率；利用改進的堆制滾筒設備，和靜態條垛式堆制相比，可以在運行時根據需要調節堆制的氧氣含量和水分條件，以保證微生物的最佳生長條件。本方法適合大面積中低濃度有機氯污染農田土壤的原地修復，環境條件易于控制。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供了一種利用厭氧-好氧序批式堆制原地修復有機氯污染土壤的方法，通過將傳統的堆肥和生物治理技術結合，強化了生物修復的效率，縮短了修復時間。該技術具有較好的修復效果，操作簡單，不產生二次污染物質，適合大面積中低濃度有機氯污染農田土壤的修復。

本發明所采用的具體技術方案如下：

利用厭氧-好氧序批式堆制原地修復有機氯污染土壤的方法，依次對待修復的污染土壤進行如下處理步驟：

1)將污染土壤按一定深度采挖后運至暫存區域；

2)將土壤在暫存區域進行自然風干以調節水分，調節水分后的土壤輸運至破碎篩分一體機進行破碎篩分處理，破碎篩分后的土壤再輸送至混合區，與疏松劑、堆肥輔料、回流堆制后土壤以及土壤改良劑進行充分混合，最后將混合后的土壤輸送至堆制滾筒中；

3)首先保持堆制滾筒中的土壤處于厭氧環境下并維持一定時間，對污染物進行還原脫氯；然后對土壤進行鼓風同時使滾筒間歇性回轉，保持堆制滾筒中的土壤處于好氧環境中并維持一定時間；