CN117019849A - 一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，属于土壤修复领域，一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，通过对土壤进行干燥疏通的预处理，使高温空气在土壤中进出，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性有机物的溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，显著增大土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，相较于现有技术，显著加快处理效率，同时在周向吸附光杆的作用下，其在溢出的挥发性有机物时，分节吸附条不断与木质挡板发生撞击，加速吸附土壤中溢出的挥发性有机物，使其能够被快速稀释，显著降低有机物意外泄漏对周围生物造成的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，更具体地说，涉及一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺。
背景技术
目前工农业发展迅速，越来越多的有机污染物进入到土壤中，严重威胁着周围居民的身体健康与环境状况。挥发性和半挥发性有机污染物是这类污染场地的主要污染物之一，这类污染物在土壤中存在时间长，对地上植物和地下生物均会造成严重危害，随雨水冲刷还会进入浅表地下水，影响饮用水水源，进一步影响我们的身体健康。
当前的土壤修复技术主要为原位修复和异位修复，原位修复由于对污染物就地处置，不需要远程运输和建设昂贵的工程基础设施，且操作维护简便，逐渐成为主流工艺。在原位土壤修复技术中经常采用的是化学修复方法和物理修复方法。
化学修复方法中的化学氧化法是一种成本低、处理相对简便的修复技术，适用于渗透性好的有机物污染场地的土壤修复技术。该技术向地下注入化学氧化剂，通过氧化剂和地下污染物的接触，把土壤中的有机污染物破坏、降解成无毒或危害较小的物质。物理修复方法中的土壤气体抽提技术是利用真空设备抽出预置的抽提井中的气体，使污染区土壤产生负压，驱使空气流过土壤孔隙，迫使污染物随土壤气体被抽出，再经过处理后进行排放，以此达到修复土壤的目的。
在物理修复方法中，其受到土壤内渗透性的影响较大，渗透性较差的土壤，即使在负压情况下，挥发性有机物的溢出速度也会较慢，所需的处理时间较长，导致处理效率较低，另外在向外负压吸出挥发有机物时，存在意外泄漏的隐患，而在负压吸附时挥发性有机物被集中，其浓度较高，易对周围环境以及生物造成较大的安全隐患。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，它通过对土壤进行干燥疏通的预处理，即反向向土壤中充入高温空气，使其在土壤中进出，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性有机物的溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，显著增大土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，相较于现有技术，显著加快处理效率，同时在周向吸附光杆的作用下，其在溢出的挥发性有机物时，分节吸附条不断与木质挡板发生撞击，加速吸附土壤中溢出的挥发性有机物，使其能够被快速稀释，显著降低有机物意外泄漏对周围生物造成的安全隐患。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，包括以下步骤：
S1、首先在被有机物污染的土壤内开挖多个地下风井；
S2、通过风井对土壤进行干燥疏通的预处理；
S3、预处理后在风井内壁固定钉入多个均匀分布的木质挡板，并将周向吸附光杆深入风井内，然后通过带有连通管的盖板封闭风井，控制周向吸附光杆转动，并通过抽风机向风井外抽气，使土壤内保持负压状态；
S4、土壤中挥发性有机物溢出至风井内，周向吸附光杆吸收部分挥发性有机物，从而稀释挥发性有机物的浓度，被稀释的挥发性有机物被抽风机从风井内向外抽出，并通过管道通入处理设备中处理后再排放；
S5、检测土壤中挥发性有机物的含量，直至低于安全值，完成土壤修复。
进一步的，所述S2中的预处理步骤具体为：
S21、首先向风井内投入干燥剂颗粒；
S22、向风井内通入大量空气，空气沿着土壤缝隙进入到土壤内，从而在土壤中形成气道，提高土壤的渗透性；
S23、8-10分钟后，停止空气通入2-3分钟，土壤内涌入的大量空气快速向风井内溢出，加快了气体在土壤内流通速度，溢出的空气携带土壤中的水汽进入风井并被吸收；
S24、多次重复S22-S23，直至土壤中含水率为20-30％，空气在土壤内快速进出的过程，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性气体溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，从而显著提高土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，显著加快处理效率。
进一步的，所述空气为高温干燥空气，且空气的温度不低于120℃，随着高温空气的通入，风井附近的土壤温度逐渐升高，使其内部的水分加速散发，进而加快预处理的效率。
进一步的，所述带有连通管的盖板为透明材料制成，便于观察风井内的发光情况。
进一步的，所述周向吸附光杆包括通过电机与盖板连接的光点杆，所述光点杆外端固定连接有多个均匀分布的分节吸附条，所述分节吸附条内部固定连接有多个弹性隔片，多个弹性隔片将分节吸附条内部空间分割成多个吸附腔，所述吸附腔内填充有生物炭吸附剂，在周向吸附光杆转动过程中，分节吸附条多次与木质挡板发生碰撞，使内部生物炭吸附剂颗粒的位置不断变化，进而充分与土壤中溢出的挥发性有机物的接触，使吸附效果更好。
进一步的，所述分节吸附条从与光点杆连接的根部到远离光点杆的端部硬度逐渐降低，且弹性逐渐提高，分节吸附条端部弹性最高，其在与木质挡板接触时，能够具有较高的卸力作用，使其不易因撞击而损坏。
进一步的，所述吸附腔内的生物炭吸附剂的填充度为75-85％，使得在撞击时，吸附腔内的生物炭吸附剂在撞击力作用下能够有足够的空间发生位置的移动。
进一步的，所述光点杆外端开凿有多个均匀分布的半球槽，所述半球槽槽口处固定连接有透明挡板，所述透明挡板与半球槽围成的空间内填充有荧光液，且半球槽位于分节吸附条内侧，当分节吸附条因长时间与木质挡板的接触而意外脱落时，荧光液发光，通过透明盖板便于及时了解内部的分节吸附条脱落，分节吸附条脱落后，其内部的生物炭吸附剂洒落在风井内，同样可以起到吸附挥发性的有机物的作用。
进一步的，所述分节吸附条为深色不透明的多孔结构，深色使其具有一定的遮光作用，从而使分节吸附条外脱落时，荧光液产生的光不易射到外侧，且分节吸附条长度大于光点杆和木质挡板之间的距离，使转动时，在离心力作用下，分节吸附条能够与木质挡板接触，并且木质挡板硬度较低，可以在发生撞击时，使分节吸附条与其接触的端部不易被损坏。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过对土壤进行干燥疏通的预处理，使高温空气在土壤中进出，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性有机物的溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，显著增大土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，相较于现有技术，显著加快处理效率，同时在周向吸附光杆的作用下，其在溢出的挥发性有机物时，分节吸附条不断与木质挡板发生撞击，加速吸附土壤中溢出的挥发性有机物，使其能够被快速稀释，显著降低有机物意外泄漏对周围生物造成的安全隐患。
(2)空气为高温干燥空气，且空气的温度不低于120℃，随着高温空气的通入，风井附近的土壤温度逐渐升高，使其内部的水分加速散发，进而加快预处理的效率。
(3)周向吸附光杆包括通过电机与盖板连接的光点杆，光点杆外端固定连接有多个均匀分布的分节吸附条，分节吸附条内部固定连接有多个弹性隔片，多个弹性隔片将分节吸附条内部空间分割成多个吸附腔，吸附腔内填充有生物炭吸附剂，在周向吸附光杆转动过程中，分节吸附条多次与木质挡板发生碰撞，使内部生物炭吸附剂颗粒的位置不断变化，进而充分与土壤中溢出的挥发性有机物的接触，使吸附效果更好。
(4)分节吸附条从与光点杆连接的根部到远离光点杆的端部硬度逐渐降低，且弹性逐渐提高，分节吸附条端部弹性最高，其在与木质挡板接触时，能够具有较高的卸力作用，使其不易因撞击而损坏。
(5)吸附腔内的生物炭吸附剂的填充度为75-85％，使得在撞击时，吸附腔内的生物炭吸附剂在撞击力作用下能够有足够的空间发生位置的移动。
(6)光点杆外端开凿有多个均匀分布的半球槽，半球槽槽口处固定连接有透明挡板，透明挡板与半球槽围成的空间内填充有荧光液，且半球槽位于分节吸附条内侧，当分节吸附条因长时间与木质挡板的接触而意外脱落时，荧光液发光，通过透明盖板便于及时了解内部的分节吸附条脱落，分节吸附条脱落后，其内部的生物炭吸附剂洒落在风井内，同样可以起到吸附挥发性的有机物的作用。
(7)分节吸附条为深色不透明的多孔结构，深色使其具有一定的遮光作用，从而使分节吸附条外脱落时，荧光液产生的光不易射到外侧，且分节吸附条长度大于光点杆和木质挡板之间的距离，使转动时，在离心力作用下，分节吸附条能够与木质挡板接触，并且木质挡板硬度较低，可以在发生撞击时，使分节吸附条与其接触的端部不易被损坏。
附图说明
图1为本发明的主要的流程框图；
图2为本发明预处理的流程结构示意图；
图3为本发明的周向吸附光杆安装到风井内时的结构示意图；
图4为本发明的周向吸附光杆下端部部分的结构示意图。
图中标号说明：
1光点杆、2分节吸附条、3弹性隔片、4半球槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1和图3，图中a表示风井，b表示木质挡板、c表示周向吸附光杆，d表示带有连通管的盖板，其中连通管用于连接抽风机，一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，包括以下步骤：
S1、首先在被有机物污染的土壤内开挖多个地下风井；
S2、通过风井对土壤进行干燥疏通的预处理，请参阅图2，预处理步骤具体为：
S21、首先向风井内投入干燥剂颗粒；
S22、向风井内通入大量空气，空气沿着土壤缝隙进入到土壤内，从而在土壤中形成气道，提高土壤的渗透性；
S23、8-10分钟后，停止空气通入2-3分钟，土壤内涌入的大量空气快速向风井内溢出，加快了气体在土壤内流通速度，溢出的空气携带土壤中的水汽进入风井并被吸收；
S24、多次重复S22-S23，直至土壤中含水率为20-30％，空气在土壤内快速进出的过程，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性气体溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，从而显著提高土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，显著加快处理效率。
S3、预处理后在风井内壁固定钉入多个均匀分布的木质挡板，并将周向吸附光杆深入风井内，然后通过带有连通管的盖板封闭风井，控制周向吸附光杆转动，并通过抽风机向风井外抽气，使土壤内保持负压状态；
S4、土壤中挥发性有机物溢出至风井内，周向吸附光杆吸收部分挥发性有机物，从而稀释挥发性有机物的浓度，被稀释的挥发性有机物被抽风机从风井内向外抽出，并通过管道通入处理设备中处理后再排放；
S5、检测土壤中挥发性有机物的含量，直至低于安全值，完成土壤修复。
空气为高温干燥空气，且空气的温度不低于120℃，随着高温空气的通入，风井附近的土壤温度逐渐升高，使其内部的水分加速散发，进而加快预处理的效率，带有连通管的盖板为透明材料制成，便于观察风井内的发光情况。
请参阅图4，周向吸附光杆包括通过电机与盖板连接的光点杆1，光点杆1外端固定连接有多个均匀分布的分节吸附条2，分节吸附条2从与光点杆1连接的根部到远离光点杆1的端部硬度逐渐降低，且弹性逐渐提高，分节吸附条2端部弹性最高，其在与木质挡板接触时，能够具有较高的卸力作用，使其不易因撞击而损坏，分节吸附条2内部固定连接有多个弹性隔片3，多个弹性隔片3将分节吸附条2内部空间分割成多个吸附腔，吸附腔内填充有生物炭吸附剂，吸附腔内的生物炭吸附剂的填充度为75-85％，使得在撞击时，吸附腔内的生物炭吸附剂在撞击力作用下能够有足够的空间发生位置的移动；在周向吸附光杆转动过程中，分节吸附条2多次与木质挡板发生碰撞，使内部生物炭吸附剂颗粒的位置不断变化，进而充分与土壤中溢出的挥发性有机物的接触，使吸附效果更好。
光点杆1外端开凿有多个均匀分布的半球槽4，半球槽4槽口处固定连接有透明挡板，透明挡板与半球槽4围成的空间内填充有荧光液，且半球槽4位于分节吸附条2内侧，当分节吸附条2因长时间与木质挡板的接触而意外脱落时，荧光液发光，通过透明盖板便于及时了解内部的分节吸附条2脱落，分节吸附条2脱落后，其内部的生物炭吸附剂洒落在风井内，同样可以起到吸附挥发性的有机物的作用，分节吸附条2为深色不透明的多孔结构，深色使其具有一定的遮光作用，从而使分节吸附条2外脱落时，荧光液产生的光不易射到外侧，且分节吸附条2长度大于光点杆1和木质挡板之间的距离，使转动时，在离心力作用下，分节吸附条2能够与木质挡板接触，并且木质挡板硬度较低，可以在发生撞击时，使分节吸附条2与其接触的端部不易被损坏。
通过对土壤进行干燥疏通的预处理，即反向向土壤中充入高温空气，使其在土壤中进出，既实现了疏松土壤的效果，使其内部的孔隙更多，便于挥发性有机物的溢出，也实现了加快干燥速度的效果，进而使土壤的粘性下降，进一步增大土壤中孔隙，显著增大土壤的渗透率，便于在负压状态下，挥发性有机物的溢出，相较于现有技术，显著加快处理效率，同时在周向吸附光杆的作用下，其在溢出的挥发性有机物时，分节吸附条2不断与木质挡板发生撞击，加速吸附土壤中溢出的挥发性有机物，使其能够被快速稀释，显著降低有机物意外泄漏对周围生物造成的安全隐患。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先在被有机物污染的土壤内开挖多个地下风井；
S2、通过风井对土壤进行干燥疏通的预处理；
S3、预处理后在风井内壁固定钉入多个均匀分布的木质挡板，并将周向吸附光杆深入风井内，然后通过带有连通管的盖板封闭风井，控制周向吸附光杆转动，并通过抽风机向风井外抽气，使土壤内保持负压状态；
S4、土壤中挥发性有机物溢出至风井内，周向吸附光杆吸收部分挥发性有机物，从而稀释挥发性有机物的浓度，被稀释的挥发性有机物被抽风机从风井内向外抽出，并通过管道通入处理设备中处理后再排放；
S5、检测土壤中挥发性有机物的含量，直至低于安全值，完成土壤修复。
2.根据权利要求1所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述S2中的预处理步骤具体为：
S21、首先向风井内投入干燥剂颗粒；
S22、向风井内通入大量空气，空气沿着土壤缝隙进入到土壤内，从而在土壤中形成气道，提高土壤的渗透性；
S23、8-10分钟后，停止空气通入2-3分钟，土壤内涌入的大量空气快速向风井内溢出，加快了气体在土壤内流通速度，溢出的空气携带土壤中的水汽进入风井并被吸收；
S24、多次重复S22-S23，直至土壤中含水率为20-30％，空气在土壤内快速进出的过程，即实现了疏松土壤的效果，也实现了加快干燥的效果。
3.根据权利要求2所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述空气为高温干燥空气，且空气的温度不低于120℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述带有连通管的盖板为透明材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述周向吸附光杆包括通过电机与盖板连接的光点杆(1)，所述光点杆(1)外端固定连接有多个均匀分布的分节吸附条(2)，所述分节吸附条(2)内部固定连接有多个弹性隔片(3)，多个弹性隔片(3)将分节吸附条(2)内部空间分割成多个吸附腔，所述吸附腔内填充有生物炭吸附剂。
6.根据权利要求5所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述分节吸附条(2)从与光点杆(1)连接的根部到远离光点杆(1)的端部硬度逐渐降低，且弹性逐渐提高。
7.根据权利要求5所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述吸附腔内的生物炭吸附剂的填充度为75-85％。
8.根据权利要求6所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述光点杆(1)外端开凿有多个均匀分布的半球槽(4)，所述半球槽(4)槽口处固定连接有透明挡板，所述透明挡板与半球槽(4)围成的空间内填充有荧光液，且半球槽(4)位于分节吸附条(2)内侧。
9.根据权利要求8所述的一种用于有机物污染治理的土壤修复工艺，其特征在于：所述分节吸附条(2)为深色不透明的多孔结构，且分节吸附条(2)长度大于光点杆(1)和木质挡板之间的距离。
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