[發明專利]一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣方法和系統

在審

• 申請號: 202111062829.0
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113790941A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 賈清棋;陳玲;楊文彬;李海洋;彭祚登;馬富亮;熊建軍;崔超;姚海;白家云;張曉娟
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/20
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明屬于城鎮生活污泥產品處置領域，公開了一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣方法和系統。該系統包括模擬雨水輸入裝置、淋溶柱和淋溶液收集裝置；所述模擬雨水輸入裝置包括模擬雨水儲存設備和蠕動泵；所述模擬雨水儲存設備、蠕動泵、淋溶柱和淋溶液收集裝置依次連接。通過利用本發明的系統和方法模擬自然降雨條件，收集取樣淋溶液并測定淋溶液的相關指標以研究不同污泥施用量對地下水環境的影響，對預測污泥施用后的潛在環境污染風險具有重要意義。

技術領域

本發明屬于城鎮生活污泥產品處置領域，更具體地，涉及一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣方法和系統。

背景技術

城鎮生活污泥是污水凈化處理過程中的產物，隨著我國人口的不斷增加和城鎮化進程的加快，污水的排放量逐年增加，從而導致了排水污泥產量也大幅度提升。年產量從2007年的3.1億噸增加到目前的405億噸。由于城市工業和生活污水處理后的污泥中含有大量的毒性有機物、病原微生物、重金屬等，如若處置不當可能會對環境造成二次污染。

城鎮生活污泥的土地利用是指將處理后的城鎮生活污泥產品作為營養物質用于農業、園林綠化、林業等。污泥中含有大量的營養物質如氮、磷、鉀和一些微量元素等可以起到提高土壤肥力，改良土壤性質等作用。污泥土地利用的相關技術政策法規在國外起步較早，英國、美國及許多歐盟國家鼓勵污泥土地利用使得該種處置方法所占比例不斷上升并維持在較高水平。對于中低產土壤所占比例較高的地區，將污泥應用于土壤不僅解決污泥處置問題同時能起到改善土壤質地，實現營養物質合理循環的作用，但是由于城鎮生活污泥來源的特殊性，施入土壤后是否會帶來重金屬污染又成為人們關注的重要問題。當前污泥的土地利用是最適合中低產土壤所占比例較高的地區的處置方法，通過加強對污泥中污染物的監測與控制是更好的實現污泥資源化利用的重要措施。

污泥施用后，其中的部分有害的微量元素如重金屬、多環芳烴等會在雨水、土壤pH等條件作用下使其發生淋溶析出，從而極有可能對地下水造成重金屬污染，且不同重金屬對地下水的影響程度還不同，因此有必要在降水量大、降雨頻率高的時期對施用污泥的地塊進行地下水環境檢測。但在自然條件下收集淋溶地下水具有不可控性和較高難度，以往通過直接在林地挖穴取樣或在林地地下安裝裝置都無法取到有效淋溶液檢測樣，且對林地土壤造成破壞性影響，因此，目前亟待提出一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣方法和系統，減少獲得淋溶液的難度。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣方法和系統。通過利用本發明的系統和方法模擬自然降雨條件，收集取樣淋溶液并測定淋溶液的相關指標以研究不同污泥施用量對地下水環境的影響，對預測污泥施用后的潛在環境污染風險具有重要意義。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種城鎮生活污泥產品林地施用土壤淋溶液取樣系統，該系統包括模擬雨水輸入裝置、淋溶柱和淋溶液收集裝置；

所述模擬雨水輸入裝置包括模擬雨水儲存設備和蠕動泵；

所述模擬雨水儲存設備、蠕動泵、淋溶柱和淋溶液收集裝置依次連接。

在本發明中，作為優選方案，所述淋溶液收集裝置包括漏斗和燒杯。所述模擬雨水儲存設備、蠕動泵、淋溶柱、漏斗和燒杯依次連接。

根據本發明，優選地，所述淋溶柱為圓筒形，所述淋溶柱內從上到下依次設置有污泥與土壤混合層、土壤層和防滲過濾層；所述蠕動泵與所述污泥與土壤混合層連接；所述淋溶液收集裝置與所述防滲過濾層連接。

根據本發明，優選地，所述淋溶柱的筒體的壁厚為2-3mm，直徑為20-30cm，高度為1.2-1.3m，所述污泥與土壤混合層的高度為15-20cm，土壤層的高度為80-85cm，防滲過濾層的高度為15-25cm。

根據本發明，優選地，所述淋溶柱的筒體的材質為PVC材料。