[發(fā)明專利]土壤/固體廢物污染環(huán)保修復(fù)系統(tǒng)以及修復(fù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710074758.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN106734176A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張清
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08;B09C1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)保領(lǐng)域，尤其是涉及修復(fù)土壤/固體廢物，將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害化材料的修復(fù)的系統(tǒng)以及方法。

背景技術(shù)

固體廢物是指生產(chǎn)、生活活動(dòng)中丟棄的固體和泥狀物質(zhì)（例如城市生活產(chǎn)生的污水污泥、制鋁工業(yè)產(chǎn)生的赤泥和、電鍍廢水處理污泥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的生物質(zhì)廢物等）以及礦業(yè)生產(chǎn)排放從廢水、廢氣中排放出來(lái)的固體顆粒物（如鉻渣、含重金屬的尾礦等）。

固體廢物中通常含有大量的有機(jī)污染物、重金屬，固體廢物堆置與填埋，不僅占會(huì)用大量的土地。而且其中的有害成分還會(huì)污染土壤，不僅會(huì)改變?cè)镜耐寥澜Y(jié)構(gòu)，而且還會(huì)對(duì)土壤土質(zhì)產(chǎn)生有害影響。

固體廢物，特別是有害固體廢物，經(jīng)過(guò)風(fēng)化、雨淋，產(chǎn)生高溫、毒水或者其他反應(yīng)，能殺傷土壤中的微生物和動(dòng)物，降低土壤微生物的活性，并能改變土壤中的成分和結(jié)構(gòu)，致使土壤被污染。

對(duì)于土壤/固體廢物造成的污染進(jìn)行修復(fù)處理，已經(jīng)成為普遍關(guān)心的重要問(wèn)題。現(xiàn)有的土壤/固體廢物的修復(fù)方法包括：物理方法，化學(xué)方法，生物修復(fù)以及多種方法聯(lián)用的處理方法。其中，電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種新興的修復(fù)技術(shù)，其通過(guò)向污染土壤中通以直流電，污染物在土壤中發(fā)生電遷移、電滲析和電泳等電化學(xué)反應(yīng)，使污染物遷移出土壤，從而達(dá)到去除污染物的目的。該技術(shù)的缺陷在于，需要在酸性條件下進(jìn)行，往往需要加入提高土壤酸性的溶劑，當(dāng)土壤的緩沖容量很高時(shí)，則很難調(diào)控到土壤酸性條件；另一方面，電動(dòng)修復(fù)過(guò)程會(huì)對(duì)土壤進(jìn)行升溫，導(dǎo)致土壤中的含水量減少，導(dǎo)致修復(fù)效果降低。

現(xiàn)有技術(shù)中，CN201110124668的發(fā)明專利提出了一種聯(lián)合電動(dòng)修復(fù)和熱處理修復(fù)的土壤/固體廢物處理方法，其中將土壤本身作為一個(gè)電發(fā)熱體，在施加大電流加熱使土壤中水分蒸發(fā)進(jìn)行有機(jī)污染物處理的過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)離子污染物，從而達(dá)到修復(fù)土壤/固體廢物的效果。但是，該發(fā)明中還存在如下缺陷：（1）在熱處理修復(fù)通常時(shí)間較短，而電動(dòng)修復(fù)由于通常需要時(shí)間較長(zhǎng)，很難一起進(jìn)行；（2）熱處理修復(fù)中，需要大電流加熱，導(dǎo)致土壤/固體廢物中的水份蒸發(fā)，從而導(dǎo)致電動(dòng)修復(fù)的效果降低；（3）電極通電時(shí)，電解反應(yīng)會(huì)在陽(yáng)、陰極分別產(chǎn)生大量的H+離子和OH-離子，陰極電極上會(huì)逐漸產(chǎn)生一層含有不溶鹽類的白色絕緣膜，該膜導(dǎo)致陰極電極的導(dǎo)電性降低；（4）電解會(huì)產(chǎn)生可能有安全隱患的氫氣和氧氣，氫氣在電極表面形成具有絕緣性氣泡，導(dǎo)致電極的導(dǎo)電性能降低，從而引起電流的下降；（5）重金屬在電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中在某一區(qū)域出現(xiàn)聚集，導(dǎo)致濃度升高，形成高濃度或相對(duì)高濃度帶或點(diǎn)，從而影響修復(fù)效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明作為CN201110124668的改進(jìn)技術(shù)，提出了一種土壤/固體廢物污染環(huán)保修復(fù)系統(tǒng)以及修復(fù)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種土壤/固體廢物污染環(huán)保處理系統(tǒng)，包括：電源，陰極室，陽(yáng)極室，處理區(qū)，收集層；陽(yáng)極室以及陰極室容納有工作液，所述電源分別與陽(yáng)極室和陰極室內(nèi)的陽(yáng)極以及陰極電連接；所述處理區(qū)用于填充需要進(jìn)行污染處理的土壤/固體廢物，其通過(guò)分隔層分別與陽(yáng)極室以及陰極室隔分離；收集層，所述收集層設(shè)置于處理區(qū)上方，能夠收集土壤/固體廢物加熱揮發(fā)的有機(jī)污染物；所述電源包括直流電源以及交流電源，所述交流電源電壓大于所述直流電源電壓至少兩倍；所述土壤/固體廢物污染環(huán)保處理系統(tǒng)工作時(shí)，先對(duì)于陽(yáng)極以及陰極施加直流電源，對(duì)于土壤/固體廢物進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)；在電動(dòng)修復(fù)完成之后，對(duì)于陽(yáng)極以及陰極施加交流電源，對(duì)土壤/固體廢物進(jìn)行有機(jī)污染物熱處理修復(fù)。

優(yōu)選的，所述陰極室為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述陰極沿著陰極室周向設(shè)置；所述陽(yáng)極室為與陰極室同軸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其環(huán)繞陰極室設(shè)置，所述陽(yáng)極環(huán)繞陽(yáng)極室內(nèi)環(huán)設(shè)置；所述陽(yáng)極使用金屬鐵作為電極，所述陰極使用金屬銅作為電極，所述陰極室內(nèi)電工作液為銅離子溶液，所述陽(yáng)極室內(nèi)工作液為硝酸鉀或者氯化鉀。

優(yōu)選的，所述陰極包括多根環(huán)繞陰極室內(nèi)環(huán)設(shè)置的金屬銅電極，所述金屬銅電極通過(guò)電流傳感器分別與電源連接，在電動(dòng)修復(fù)時(shí)通過(guò)控制器監(jiān)測(cè)通過(guò)各個(gè)電極的電流，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定富集處理區(qū)域。

優(yōu)選的，所述控制器計(jì)算通過(guò)所有陰極電流的平均值，如果特定陰極的電流小于平均值超過(guò)閾值，判定該特定陰極為異常陰極，根據(jù)異常陰極確定富集處理區(qū)域，所述富集處理區(qū)域包括以該異常陰極位置為中心，兩根陰極之間圓弧長(zhǎng)度為弧長(zhǎng)的圓弧向外延伸1/2半徑對(duì)應(yīng)的面積。

優(yōu)選的，上述閾值為所有陰極電流的均方差的2.5倍。

優(yōu)選的，在確定富集處理區(qū)域后，將該富集區(qū)域的土壤/固體廢物取出，填入新的待處理的污染土壤/固體廢物。