CN109821888A

CN109821888A - 一种包气带污染土壤原位生物修复方法

Info

Publication number: CN109821888A
Application number: CN201910071278.0A
Authority: CN
Inventors: 陈波洋
Original assignee: Beijing Lixin Bothon Environmental Polytron Technologies Inc
Current assignee: Beijing Lixin Bothon Environmental Polytron Technologies Inc
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明提供一种包气带污染土壤原位生物修复方法，该生物修复方法通过在污染区域范围内采用地面渗水方式使得包气带污染土壤饱含水，布设修复井，为快速达到修复效果可在修复井中注入好氧生物菌剂后依次曝气，完成包气带污染土壤的修复，通过曝气快速把好氧生物菌扩散至修复井修复半径范围内包气带污染土壤，实现了快速修复包气带污染土壤的目的，同时通过对修复井的布设，能够清楚的确定可修复的区域。

Description

一种包气带污染土壤原位生物修复方法

技术领域

本发明涉及一种包气带土壤污染治理技术，具体涉及一种包气带污染土壤原位生物修复方法。

背景技术

包气带是指地下水水位以上至地表的空间部分。包气带污染土壤可以挖掘出来，再进行焚烧、热脱附、化学处理或生物修复等异位修复，但修复成本较高，特别是污染深度深的情况下，修复费用更高。

土壤生物修复技术是借助微生物对土壤中有机污染物的生物降解作用，将污染物转变成无毒物质的修复技术。微生物通过直接代谢或共代谢降解有机污染物，将有机污染物降解为毒性较低的污染物或彻底降解为二氧化碳和水。

专利文献CN104607460A提供了一种有机物污染土壤的生物修复方法，该方法主要包括将土壤搅拌破碎；向土壤中加入有机肥料和营养物质并混合均匀；加水调节土壤的湿度；加入特定高效微生物、催化剂和表面活性剂；对土壤进行曝气充氧，同时尾气进行收集处理；定期取样检测。该方法属于异位的生物修复方法，修复成本高。

专利文献CN100553809C提供了一种原位微生物修复有机物污染土壤的方法，包括功能微生物群的筛选和建立及功能微生物的投放，还包括修复条件的分阶段控制。该方法延长了功能微生物的存活时间，提高了有机污染物降解率。该方法采用高频次（80~130次/天）扰动土壤的方法将药剂混合到土壤中，并使得空气中的氧气进入土壤。该方法能处理的污染深度有限；操作繁琐，很难大面积推广使用；由于污染土壤是固相，存在处理不均匀。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种包气带污染土壤原位生物修复方法，该生物修复方法通过在污染区域范围内采用地面渗水方式使得包气带污染土壤饱含水，并布设修复井，为快速达到修复效果可在修复井中注入好氧生物菌剂后依次曝气，完成包气带污染土壤的修复，通过曝气快速把好氧生物菌扩散至修复井修复半径范围内包气带污染土壤，实现了快速修复包气带污染土壤的目的，同时通过对修复井的布设，能够清楚的确定可修复的区域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）通过地面渗水的方式使得污染区域内包气带污染土壤饱含水；

2）在完成地面渗水的区域内布设修复井群；

3）在修复井中加压注入好氧生物菌剂；

4）依次轮流循环对修复井进行曝气，直至包气带污染土壤及其饱含水达标。

所述地面渗水的方式包括：在拟修复场地边界进行垂直防渗，深度至地下水水位；在垂直防渗范围内挖出一个或多个渗坑；往渗坑注入清水或清水稀释后的好氧生物菌剂，并维持20~50cm液面，从而使得污染区域内包气带污染土壤饱含水。

修复井深度与垂直防渗深度一致，所述渗坑的规格为：0.5~1.0m深。

所述好氧生物菌剂需经事先筛选、驯化，对拟治理的污染物有良好生物降解效果。

步骤4）中依次轮流循环对修复井进行曝气是指：任意选取N个修复井为一组，使用空气压缩机或压力容气罐轮流进行曝气，前一口修复井注入压缩空气或氧气曝气10~50分钟，间歇10~50分钟，间歇完成后，下一口修复井开始进行曝气，N个修复井完成一轮后开始下一轮的循环。

所述布设修复井包括如下步骤：

1a）确定修复半径R；

1b）在拟修复场地内布设四个修复井，使得四个修复井之间形成边长为2R的正四边形，再在正四边的中央设置一个修复井；

1c）按照步骤1b）的方法陆续布置其他修复井，使得所有圆的交集覆盖拟修复场地，所述圆指的是以修复井为中心，半径为修复半径R的圆。

所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，还包括步骤1d）布设监测井。

所述确定修复半径R的方法为：在拟修复的场地内建设一修复井，在该修复井周围等间隔1m依次布设多个监测井，往修复井持续注射压缩空气或氧气10~50分钟后，包气带土壤饱含水溶解氧能上升到2~10mg/L以上的离修复井最远的监测井的距离确定为修复半径R。

所述布设监测井包括：在任意两个圆的相切点上布设监测井。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1) 本技术方案采用液相的污染土壤原位好氧生物处理方法，以水为介质的液相生物修复方法比固相的生物修复方法，修复效果更均匀，更高效；

2) 本技术方案采用修复井既可用于注射好氧生物菌剂，又用于注射压缩空气或氧气。污染土壤中土著好氧生物菌或注入的好氧生物菌大量生长繁殖降解了污染物。可修复的包气带污染土壤深度不受限制，且操作简单。

附图说明

下面结合附图做进一步的说明：

图1为本发明所述方法中修复井的布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的方法和效果作进一步的详细说明。

一种包气带污染土壤原位生物修复方法，包括如下步骤：

1）在污染区域边界进行垂直防渗，深度至地下水水位；

2）在垂直防渗范围内挖出0.5~1.0m深的渗坑；

3）在渗坑内注入清水或清水稀释后的菌液，并维持约20~50cm液面，使得污染区域内包气带污染土壤饱含水；

4）在拟修复的场地内建设一修复井，修复井深度至垂直防渗深度。在该修复井周围等间隔1m依次布设多个监测井，监测井深度与修复井深度一致。往修复井持续注射压缩空气或氧气10~50分钟后，监测井中水的溶解氧能上升到2~10mg/L以上的离修复井最远的监测井的距离确定为修复半径R；

5）渗坑区域内布设修复井群，修复井深度至垂直防渗深度。修复井群布设方法如图1所示，在修复井J1任意方位上距离为2R的位置上布设修复井J2，以J1和J2为顶点，构造一个正四方形。在这个正四方形的另外两个顶点位置布设修复井J7和修复井J8；在这个正四方形的中心位置布设修复井J4。实际上四个修复井J1、J2、J7和J8为中心，修复半径为R的四个圆相切，中间形成的空隙的几何中心为第五个修复井J4的位置；

6）按此方法陆续布设其他修复井，使得所有以修复井为中心，半径为修复半径的圆的交集覆盖所需要修复的污染区域。可以在任意两个圆的相切点上布设监测井，监测井深度至垂直防渗深度；

7）为快速达到修复效果，可采用水泵向每一口修复井加压注入一定数量好氧生物菌剂。该好氧生物菌剂须经事先筛选、驯化，对拟治理的污染物有良好生物降解效果；

8）任意选取N个修复井为一组，使用空气压缩机或压力容气罐轮流进行曝气，每一口修复井注入压缩空气或氧气曝气10~50分钟，间歇10~50分钟。J1曝气10~50分钟，间歇10~50分钟后，J2曝气10~50分钟，间歇10~50分钟后，J3开始曝气，如此轮流曝气，直到J_N。J_N曝气10~50分钟，间歇10~50分钟后，J1开始曝气。N个修复井如此循环曝气；

9）污染土壤中土著好氧生物菌或注入的好氧生物菌大量生长繁殖降解拟治理的污染物，直至污染土壤达标。

实施例1

1）在污染区域边界进行垂直防渗，深度6m，即地下水水位埋深深度；

2）在垂直防渗范围内挖出0.5m深的渗坑；

3）在渗坑内注入清水或清水稀释后的菌液，并维持约20cm液面，使得污染区域内包气带污染土壤饱含水；

4）垂直防渗范围内按照图1所示，布设修复井J1、J2、J3...J9，布设监测井H1、H2、H3和H4，修复半径为1.5m，修复井和监测井深度均为6m；

5）J1修复井持续注射空气30分钟后，可以使得距离J1修复井1.5m外的H1监测井中包气带土壤饱含水溶解氧上升到5mg/L；

6）采用水泵向每一口修复井加压注入30kg好氧生物菌剂。该好氧生物菌剂须经事先筛选、驯化，对拟治理的污染物有良好生物降解效果；

7）使用一台空气压缩机轮流对这九口修复井进行曝气，每一口修复井注入压缩空气曝气30分钟，间歇20分钟。J1曝气30分钟，间歇20分钟后J2开始曝气30分钟，间歇20分钟；如此轮流曝气，直到J9。J9曝气30分钟，间歇20分钟后J1开始曝气。9个修复井如此循环曝气直至包气带污染土壤及其饱含水水质达标为止。

实施例2

1）在污染区域边界进行垂直防渗，深度9m，即地下水水位埋深深度；

2）在垂直防渗范围内挖出0.5m深的渗坑；

3）在渗坑内注入清水或清水稀释后的菌液，并维持约30cm液面，使得污染区域内包气带污染土壤饱含水；

4）垂直防渗范围内按照图1所示，布设修复井J1、J2、J3...J9，布设监测井H1、H2、H3和H4，修复半径为2m，修复井和监测井深度均为9m；

5）J1修复井持续注射空气40分钟后，可以使得距离J1修复井2m外的H1监测井中包气带土壤饱含水溶解氧上升到5mg/L；

6）采用水泵向每一口修复井加压注入50kg好氧生物菌剂。该好氧生物菌剂须经事先筛选、驯化，对拟治理的污染物有良好生物降解效果；

7）使用一台空气压缩机轮流对这九口修复井进行曝气，每一口修复井注入压缩空气曝气40分钟，间歇15分钟。J1曝气40分钟，间歇15分钟后J2开始曝气40分钟，间歇15分钟；如此轮流曝气，直到J9。J9曝气40分钟，间歇15分钟后J1开始曝气。九口修复井如此循环曝气直至包气带污染土壤及其饱含水水质达标为止。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

2）在完成地面渗水的区域内布设修复井群；

3）在修复井中加压注入好氧生物菌剂；

2.如权利要求1所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，所述地面渗水的方式包括：在拟修复场地边界进行垂直防渗，深度至地下水水位；在垂直防渗范围内挖出一个或多个渗坑；往渗坑注入清水或清水稀释后的好氧生物菌剂，并维持20~50cm液面，从而使得污染区域内包气带污染土壤饱含水。

3.如权利要求2所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，修复井深度与垂直防渗深度一致，所述渗坑的规格为：0.5~1.0m深。

4.如权利要求1所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，所述好氧生物菌剂需经事先筛选、驯化，对拟治理的污染物有良好生物降解效果。

5.如权利要求1所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，步骤4）中依次轮流循环对修复井进行曝气是指：任意选取N个修复井为一组，使用空气压缩机或压力容气罐轮流进行曝气，前一口修复井注入压缩空气或氧气曝气10~50分钟，间歇10~50分钟，间歇完成后，下一口修复井开始进行曝气，N个修复井完成一轮后开始下一轮的循环。

6.如权利要求1所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，所述布设修复井包括如下步骤：

1a）确定修复半径R；

7.如权利要求6所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，还包括步骤1d）布设监测井。

8.如权利要求6所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，所述确定修复半径R的方法为：在拟修复的场地内建设一修复井，在该修复井周围等间隔1m依次布设多个监测井，往修复井持续注射压缩空气或氧气10~50分钟后，包气带土壤饱含水溶解氧能上升到2~10mg/L以上的离修复井最远的监测井的距离确定为修复半径R。

9.如权利要求7所述的一种包气带污染土壤原位生物修复方法，其特征在于，所述布设监测井包括：在任意两个圆的相切点上布设监测井。