[發明專利]土壤氣相抽提降解修復技術的原位應用配套裝置及其方法

有效

• 申請號: 202110584524.X
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113333447B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 郭書海;王卅;吳波
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發明屬于揮發性有機污染土壤修復技術領域，特別涉及一種土壤氣相抽提降解修復技術的原位應用配套裝置及其方法。該配套裝置包括依次連通的抽提室、生物降解室、注氣室及集氣室；集氣室與外部環境連通，用于收集原位污染土體中的揮發性有機污染物；注氣室用于存儲及向生物降解室內導入揮發性有機污染物；生物降解室對揮發性有機污染物進行微生物降解處置；抽提室用于將生物分解氣體及未降解揮發性有機物導出。本發明可繼續進行微生物降解處置，直至轉變成低毒，乃至無毒的小分子或完全礦化為CO₂氣體外排，從而實現污染物的完全去除，免去傳統土壤氣相抽提過程的尾氣處理及吸附填料的再處置過程。

技術領域

本發明屬于揮發性有機污染土壤修復技術領域，特別涉及一種土壤氣相抽提降解修復技術的原位應用配套裝置及其方法。

背景技術

石油化工行業的不斷發展帶來了社會經濟的持續飛躍，然而，人們在利用石油化工產業科技成果的同時，也不斷給自然環境帶來不同程度的污染壓力。其中，土壤污染問題逐漸凸顯，隨著生態環境問題愈發得到重視，城市內及周邊化工企業搬遷改造，使得目前仍然存在的石油化工行業廠區地塊的污染問題不斷暴露，嚴重阻礙了城市化發展進程與用地資源的開發再利用。特別針對于揮發性有機污染物污染場地的治理，鑒于有機污染物的揮發特征，傳播擴散性強，在城市區域危害更大，其治理的需求性也愈發迫切。

為了高效快速地解決高濃度石油污染土壤的治理修復問題，在環境保領域，多種修復技術得到研發和應用，包括焚燒多相萃取、微生物修復、溶劑萃取、植物修復、電動修復、土壤氣相抽提、光化學修復、熱處理、土壤清洗等修復技術，涉及從原位到異位的多種方法。然而，目前還沒有一種絕對安全可靠且高效快速的修復技術。從經濟適用性的角度來講，原位修復技術較異位修復措施優先度更高，但其修復的效率問題是限制原位修復技術應用的瓶頸問題之一。土壤氣相抽提技術是針對揮發性有機污染土壤原位修復的主要技術儲備之一，且在諸多工程應用中得到實踐。由于土壤的異質性問題，以及原位狀態下，土壤的壓實與緊密程度所致，導致揮發性污染物的物質傳輸受到限制。對此，原位熱解析技術得到更廣泛的應用，即在土壤氣相抽提的基礎上通過加熱措施，進一步促進揮發性污染物的脫附傳輸。盡管修復效果得到改善，但脫附效率仍然存在缺陷，特別是揮發性污染物脫附后通過尾氣處理單元進行吸附處理，而并沒有實現真正的降解去除，后續還有對吸附基質做進一步處理，甚至需要按照危險廢物標準進行處置，增加處置成本。

發明內容

針對上述問題，本發明目的在于提供一種土壤氣相抽提降解修復技術的原位應用配套設備及其方法。該設備通過原位修復的方式促進污染土壤中揮發性有機污染物的快速解析脫附與降解去除，以突破傳統土壤氣相抽提技術傳質性差、導熱度低以及為徹底去除污染物的不足問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種土壤氣相抽提降解修復技術的原位應用配套裝置，包括依次連通的抽提室、生物降解室、注氣室及集氣室；

所述集氣室與外部環境連通，用于收集原位污染土體中的揮發性有機污染物；所述注氣室用于存儲及向所述生物降解室內導入揮發性有機污染物；所述生物降解室對揮發性有機污染物進行微生物降解處置；所述抽提室用于將生物分解氣體及未降解揮發性有機物導出。

所述抽提室、生物降解室、注氣室及集氣室由內到外依次設置；所述注氣室的頂部通過導氣管路與所述集氣室和所述抽提室連通；

所述集氣室與外部環境接觸的側壁上布設有多個集氣孔；所述生物降解室的外壁上設有與所述注氣室連通的多個注氣孔；所述生物降解室的內壁上布設有與所述抽提室連通的多個抽氣孔。

所述集氣室為多個，且沿周向布設于所述注氣室的外側；

所述導氣管路通過連通管路與各所述集氣室的頂部連通。

所述集氣室與所述注氣室之間的導氣管路上設有閥門A；所述抽提室與所述注氣室之間的導氣管路上設有閥門B；所述導氣管路與所述注氣室連通的一端設有風機。