[發明專利]一種固化穩定化污染土壤/固體廢棄物中重金屬污染物擴散監測裝置

在審

• 申請號: 201710698626.8
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107314951A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王旌;楊潔;李忠元;李曉曼;周棟;朱悅;喻愷
• 申請（專利權）人: 上海市環境科學研究院
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 肖愛華

技術領域

本發明屬于土壤固化穩定化技術領域，涉及一種固化穩定化污染土壤/固體廢棄物中重金屬污染物擴散監測裝置。

背景技術

土壤固化穩定化技術由于其修復速度快、費用較低、實施方便等特點，已成為目前我國重金屬污染土壤修復的主要技術。湖南、湖北、重慶、江蘇、浙江和上海等省市均主要采用了固化穩定化技術處理土壤中的重金屬污染物，該技術也用于處理合有重金屬和某些半揮發性有機物的復合污染土壤。據不完全統計，目前國內實施土壤固化穩定化修復的工程案例已超過100例。

固化和穩定化具有不同的含義。固化是將污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低滲透性材料，通過減少污染物暴露的淋濾面積達到限制污染物遷移的目的。固化技術中，污染土壤與粘結劑之間不可以發生化學反應，只是機械地將污染物固封在結構完整的固化產物(固化體或固化塊)中，隔離污染土壤與外界的聯系，達到控制污染物遷移的目的。穩定化是指從污染物的有效性出發，通過形態轉化，將污染物轉化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來實現無害化，以降低其對生態系統的危害風險。

固化穩定化后土壤中重金屬污染物的長期穩定性是環境主管部門和土壤領域專家學者極為關心的問題，也是土壤固化穩定化修復項目論證和驗收時最為關注和爭議的問題。穩定劑對污染物固封或水化反應可以持續幾年時間，而實際土壤修復工程往往要求在較短時間內完成，穩定劑與土壤養護7至28天內就需要評估其修復效果。現有的毒性浸出測試提取時間僅為18小時，短時間內的提取結果并不能完全反映較長時間土壤污染物的穩定性。在較長時間后(比如5年、10年或30年等)，尤其經過長期酸雨淋溶、干濕交替或凍融作用影響，土壤中穩定態重金屬是否重新變得不穩定而釋放到環境中，進而對人體健康和生態環境產生危害風險？這是非常值得關注和研究的問題。

目前，還沒有一種能完全反映較長時間內，固化穩定化污染土壤中或固體廢棄物中重金屬污染物的穩定性(即土壤中重金屬污染物的長期穩定性)的重金屬污染物擴散監測裝置。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供一種固化穩定化污染土壤/固體廢棄物中重金屬污染物擴散監測裝置，該裝置能反映較長時間內固化穩定化污染土壤中或固體廢棄物中重金屬污染物的穩定性。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種固化穩定化污染土壤/固體廢棄物中重金屬污染物擴散監測裝置，該裝置包括實驗槽單元、浸提劑添加單元、浸出液收集單元和數據自動采集單元；其中：

(1)實驗槽單元包括一實驗槽和若干附屬設備，均用惰性材料制成；實驗槽頂部設有浸提劑入口；實驗槽底部設有浸出液出口；浸出液出口處設有閥門，用于浸出液的排出；實驗槽的側面設有可拆卸板，以便將固化塊放入和拿出實驗槽；可拆卸板四周邊緣設有橡膠密封墊圈，可確保該實驗槽具備良好的密封性。實驗槽內底部設有固化塊支架，固化塊支架上放置固化塊，固化塊支架可將固化塊固定于實驗槽中。實驗槽中固化塊支架上方(即放置固化塊位置的上方)設有分流裝置，分流裝置為上端開口的圓柱設計，分流裝置的上端固定在實驗槽上的浸提劑入口處，分流裝置的底部設有許多分流孔。

進一步地，實驗槽側壁沿槽長每隔一段距離(20-30cm)設置一組卡槽，配備隔板若干，每塊隔板可緊密插入每組卡槽中，以便在針對不同大小固化塊的實驗中，可以調節單一擴散實驗的容積。也就是說，通過將隔板插入卡槽中，可將整個實驗槽分成多個區域空間，每個區域空間可針對性地對不同大小的固化塊進行單一擴散實驗，可以調節每個單一擴散實驗的容積。隔板的壁厚不小于9mm。每個區域空間頂部設有一個浸提劑入口；每個區域空間底部設有一個浸出液出口；每個區域空間內底部設有一個固化塊支架；每個區域空間內上部均設有分流裝置。

進一步地，分流裝置的上部是進水槽，下部是分流槽，分流槽直徑比進水槽直徑大；進水槽的上端固定在實驗槽上的浸提劑入口處，進水槽的上端開口，可與進水管連接；進水槽與分流槽固定連接；分流槽底部有許多分流孔，類似花灑；分餾槽位于固化塊支架正上方，即分餾槽位于固化塊正上方；分流裝置的底部即分餾槽底部與固化塊之間的垂直距離為4～5cm。

進一步地，實驗槽具體要求如下：實驗槽具有良好的封閉性，容積不小于50L，實驗槽壁厚不小于6mm。固化塊支架的高度(距離底部)不小于2cm。

進一步地，實驗槽的制作材料為透明PVC；固化塊支架為可移動式的。

進一步地，固化塊支架由防水材料做成，固化塊支架下面有四個支撐腳，上面是一個方形框架，方形框架的四角設有四個方形支承墊片。