[發明專利]一種堆疊式可循環微生物電化學反應器、石油烴污染土壤的降解方法

有效

• 申請號: 202110023805.8
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112872014B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 周啟星;李田;王鑫
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

1.一種堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，包括反應器本體(A)和所述反應器本體(A)外部的循環水系統(B)；

所述反應器本體(A)包括反應器殼體(1)，所述反應器殼體(1)的內底部呈坡狀；

位于所述反應器殼體(1)內部的插土電極群，所述插土電極群沿坡垂直鋪設；所述插土電極群包括多組平行放置的插土電極對(A-1)；每組插土電極對之間的距離為15～25cm；

所述插土電極對(A-1)包括平行設置的工作電極(2)和對電極(3)；

所述工作電極(2)為兩片平行設置的外包鋼網(2-2)和填充在所述兩片外包鋼網(2-2)之間的生物炭顆粒與土壤顆粒混合物(2-1)；所述兩片外包鋼網(2-2)之間的距離為4～6cm；所述土壤顆粒為農田土顆粒；

所述對電極(3)為導電鋼網；

每組插土電極對中，所述對電極(3)與工作電極(2)相鄰外包鋼網(2-2)之間的距離為4～6cm；

與所述插土電極群通過導線(4)連接的無線互聯網供電采集器(10)；

所述反應器殼體(1)的一側底部有出水口(11)；

所述循環水系統(B)，包括位于所述反應器殼體(1)一側上部的儲水調節槽(5)；所述反應器殼體(1)中設有儲水調節槽(5)的一側與設有出水口(11)的一側相對設置；所述出水口(11)和儲水調節槽(5)通過位于所述反應器殼體(1)外部的循環水管(9)連通。

2.根據權利要求1所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，所述反應器殼體(1)的內底部坡度為30°。

3.根據權利要求1所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，所述兩片外包鋼網(2-2)和導電鋼網的孔徑獨立地為10～20目。

4.根據權利要求1所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，所述生物炭顆粒與土壤顆粒混合物中，生物炭 顆粒和土壤顆粒的質量比為1：(1～5)。

5.根據權利要求1所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，所述循環水管(9)上設置有出水卡子(7)和調速水循環泵(8)。

6.根據權利要求1所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，其特征在于，所述循環水系統(B)還包括與所述儲水調節槽(5)的進水口連通的外接水管(6)。

7.一種石油烴污染土壤的降解方法，其特征在于，采用權利要求5所述的堆疊式可循環微生物電化學反應器，包括以下步驟：

將待降解石油烴污染土壤填充在所述堆疊式可循環微生物電化學反應器的工作電極(2)和對電極(3)之間；

關閉出水卡子(7)，通過儲水調速槽(5)中的水對反應器內石油烴污染土壤進行潤濕，待石油烴污染土壤完全浸濕后，開啟無線互聯網供電采集器(10)對工作電極(2)和對電極(3)提供電勢差；

待電信號達到最大電流時，打開出水卡子(7)，開啟調速水循環泵(8)，使水在循環水管(9)和反應器殼體(1)內循環，進行降解。

8.根據權利要求7所述的降解方法，其特征在于，所述電勢差為0.7～0.8V。

9.根據權利要求7所述的降解方法，其特征在于，所述降解的過程中循環水管內循環水的流速為1～10mL/min。