受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)和修復方法技術方案

本發(fā)明專利技術涉及一種受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)和修復方法，所述系統(tǒng)包括：1)鋪設在地面上的隔離底層；2)鋪設在所述隔離底層上的一個或多個受石油污染的土壤層；3)鋪設在所述土壤層中的一個或多個水平多孔疏氣管；4)鋪設在所述土壤層中的一端與外界連通的一個或多個豎直進料管；5)鋪設在最上方的隔離頂層；6)與所述一個或多個水平多孔疏氣管連通的排放系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術的修復系統(tǒng)和修復方法能夠減少運輸成本、占地面積小、處理周期短、修復效果好。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)和修復方法
本專利技術涉及一種受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)和修復方法。
技術介紹
隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，輸油管線、儲油倉和儲油罐等的石油泄露事故不斷增加，受污染的土壤范圍也顯著擴大，石油污染物改變土壤的有機質(zhì)組成，破壞土壤結(jié)構，引起土壤土質(zhì)惡化從而嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。此外，石油污染物中包含大量致癌、致畸、致突變的有害物質(zhì)，會對人體健康產(chǎn)生不利影響。由于石油污染物在土壤中很難通過自然降解過程去除，因此會在土壤中長期存在并積累。現(xiàn)有的污染土壤處理技術可以大致分為4類：物理分離技術、化學處理技術、植物修復技術、微生物修復技術。物理分離技術通過對受污染土壤進行挖掘填埋(挖掘填埋法)或者將受污染土壤與周圍環(huán)境進行隔離(隔離法)從而防止污染物進一步遷移，但是無法從本質(zhì)上消除污染物。化學處理技術通過對受污染土壤進行焚燒(化學焚燒法)或用化學洗滌劑洗滌受污染土壤(化學洗滌法)從而消除土壤中的污染物，雖然能夠獲得較好的除油效果，但是焚燒會破壞土壤結(jié)構和組分，并且成本昂貴且較難實施，而化學洗滌法所使用的化學洗滌劑又進一步造成二次污染問題。植物修復技術是利用植物及其共存微生物體系清除土壤污染物的治理技術，該技術雖然成本低廉，但是修復時間較長，處理過程緩慢，不能修復所有污染對象并且只針對表層土壤。微生物修復技術使用微生物降解或去除土壤中的有機污染物，利用天然或接種微生物并通過人為措施為微生物的生長和繁殖提供必要條件，可以分為原位處理和異位處理，由于微生物修復技術費用低、效果好、處理速度高，已經(jīng)成為備受關注的修復技術。中國專利201110129619.9公開了一種石油污染土壤的原位綜合修復系統(tǒng)及方法，其中通過注入井將包含表面活性劑的注入液注入土壤并對土壤中的油污進行處理，經(jīng)處理的油污通過可調(diào)節(jié)篩管和抽吸管抽出土壤，從而除去土壤中的油污。該專利的方法的缺點在于僅能針對土壤中的自由相和高濃度氣相污染物采取抽吸，無法除去其他相態(tài)的污染物，因此其修復效果有限。中國專利200810223973.6公開了一種控制和清除土壤中油類污染物的技術和技術裝置，其中通過鉆孔向各個砂層中分層注漿形成多個隔油盤從而將油類污染物分層隔開，并在鉆孔里安置滲透管并構筑集油管，在油類污染物橫向擴散邊界附近開挖儲水溝從而人為制造局部地下土壤水流場，使油類污染物在周邊土壤飽水帶的毛細壓差力作用下向著集油管運動并聚集在集油管中，然后通過集油管中的石油降解菌加速油類污染物的降解與清除。該專利的方法的缺點在于必須在土壤中建立足夠的毛細壓差從而迫使油類污染物橫向流動，重點在于處理油污量大且油污濃度高的土壤，不利于修復由長期油污慢性滲漏引起的污染。因此，需要一種能夠克服現(xiàn)有技術的技術問題的方法。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術涉及一種受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：1)鋪設在地面上的隔離底層；2)鋪設在所述隔離底層上的一個或多個受石油污染的土壤層；3)鋪設在所述土壤層中的一個或多個水平多孔疏氣管；4)鋪設在所述土壤層中的一端與外界連通的一個或多個豎直進料管；5)鋪設在最上方的隔離頂層；6)與所述一個或多個水平多孔疏氣管連通的排放系統(tǒng)。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述隔離底層由下至上由混凝土層、碎石層、鋼筋混凝土板和高密度聚乙烯土工布組成。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，在所述隔離底層和所述土壤層之間由下至上進一步包括排水層和沙層。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述隔離底層與所述隔離頂層防止外界氣體和水分的干擾，從而維持所述土壤層中的溫度和濕度條件。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述修復系統(tǒng)進一步包括位于所述排放系統(tǒng)上游的水汽分離系統(tǒng)、活性炭凈化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述修復系統(tǒng)進一步包括與所述豎直進料管連接的控制系統(tǒng)，通過所述控制系統(tǒng)控制所述豎直進料管進料。此外，本專利技術還涉及一種受石油污染的土壤的異位微生物修復方法，所述方法包括如下步驟：1)在地面上鋪設隔離底層；2)在所述隔離底層上鋪設一個或多個受石油污染的土壤層；3)在所述土壤層中鋪設一個或多個水平多孔疏氣管；4)在所述土壤層中鋪設一端與外界連通的一個或多個豎直進料管；5)在最上方鋪設隔離頂層；6)在外部建立與所述一個或多個水平多孔疏氣管連通的排放系統(tǒng)；7)通過所述豎直進料管投放微生物及任選的繁殖所需的養(yǎng)料和水；8)使在所述土壤層中產(chǎn)生的水汽和包含揮發(fā)性油氣的廢氣通過所述水平多孔疏氣管經(jīng)由排放系統(tǒng)排出。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述隔離底層由下至上由混凝土層、碎石層、鋼筋混凝土板和高密度聚乙烯土工布組成。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，在所述隔離底層和所述土壤層之間由下至上進一步鋪設排水層和沙層。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，所述隔離底層與所述隔離頂層防止外界氣體和水分的干擾，從而維持所述土壤層中的溫度和濕度條件。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，在所述排放系統(tǒng)上游進一步建立水汽分離系統(tǒng)、活性炭凈化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。水汽分離系統(tǒng)的作用是大量減少各土壤層中產(chǎn)生的水汽進入風機及后續(xù)的活性炭凈化系統(tǒng)，避免系統(tǒng)失活，造成活性炭凈化系統(tǒng)失去作用；所述活性炭凈化系統(tǒng)的作用是“除味、除油”：即去除排出氣體中的揮發(fā)性油氣以及污染性氣體，確保最終排向大氣的氣體符合排放標準；所述監(jiān)控系統(tǒng)的作用是：1、隨時控制、監(jiān)察本專利技術中各主要部件和設備的運作情況，2、監(jiān)測各處壓力和溫度，3、監(jiān)測排放氣體的指標情況。根據(jù)本專利技術的一個優(yōu)選實施方案，進一步建立與所述豎直進料管連接的控制系統(tǒng)，通過所述控制系統(tǒng)控制所述豎直進料管進料。本專利技術的修復系統(tǒng)和修復方法能夠減少運輸成本、占地面積小、處理周期短、修復效果好。附圖說明圖1為根據(jù)本專利技術的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)的示意圖。圖2為顯示根據(jù)本專利技術的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)的實施例的微生物修復結(jié)果的圖表。具體實施方式下文將結(jié)合附圖對本專利技術進行詳細描述。參考圖1，本專利技術的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)1包括：隔離底層2、一個或多個受石油污染的土壤層3、一個或多個水平多孔疏氣管4、一端與外界連通的一個或多個豎直進料管5、隔離頂層6、水汽分離系統(tǒng)7、活性炭凈化系統(tǒng)8、監(jiān)控系統(tǒng)9、排放系統(tǒng)10和控制系統(tǒng)11。實施例一、土壤情況(土壤來源、污染情況等)本實施例修復某地區(qū)焚化爐污染土壤，由于該焚化爐在幾十年的運行中是用來收集并分類垃圾，對垃圾進行焚化以及儲存某些油料和化學物質(zhì)，所以該工地范圍的土壤受到了多種污染物的侵蝕，包括潤滑油等重油。受碳氫化合物(油污)污染土壤共有約2400m3。二、建立異位微生物修復系統(tǒng)的步驟(1)移除地面現(xiàn)有未受污染的泥土(約1m深)，使露出的土層結(jié)實且無污染；(2)利用現(xiàn)有的拆樓廢料(一定粒徑的混凝土塊，惰性材料)組成225mm厚的基床；(3)在其上再鋪設50mm厚碎石組成墊層；(4)在其上澆筑300mm厚鋼筋混凝土板；(5)鋼筋混凝土板建成后，其上鋪設1mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)土工布；*注：以上(2)～(5)組成了隔離底層，來阻止生物堆瀝出液滲入地下，造成污染。(6)進行防水測試；(7)建立水汽分離系統(tǒng)(包括2m直徑的氣液分離罐以及閥門、管道等)；(8)在前述(5)的高密度聚乙烯土工布上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：1)鋪設在地面上的隔離底層；2)鋪設在所述隔離底層上的一個或多個受石油污染的土壤層；3)鋪設在所述土壤層中的一個或多個水平多孔疏氣管；4)鋪設在所述土壤層中的一端與外界連通的一個或多個豎直進料管；5)鋪設在最上方的隔離頂層；6)與所述一個或多個水平多孔疏氣管連通的排放系統(tǒng)。

【技術特征摘要】
1.一種受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：1)鋪設在地面上的隔離底層；2)鋪設在所述隔離底層上的多個受石油污染的土壤層；3)鋪設在所述土壤層中的多個水平多孔疏氣管；4)鋪設在所述土壤層中的一端與外界連通的多個豎直進料管；5)鋪設在最上方的隔離頂層；6)與所述多個水平多孔疏氣管連通的排放系統(tǒng),在所述隔離底層和所述土壤層之間由下至上進一步包括排水層和沙層，所述隔離底層與所述隔離頂層防止外界氣體和水分的干擾，從而維持所述土壤層中的溫度和濕度條件。2.根據(jù)權利要求1所述的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離底層由下至上由混凝土層、碎石層、鋼筋混凝土板和高密度聚乙烯土工布組成。3.根據(jù)權利要求1所述的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，其特征在于，所述修復系統(tǒng)進一步包括位于所述排放系統(tǒng)上游的水汽分離系統(tǒng)、活性炭凈化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。4.根據(jù)權利要求1所述的受石油污染的土壤的異位微生物修復系統(tǒng)，其特征在于，所述修復系統(tǒng)進一步包括與所述豎直進料管連接的控制系統(tǒng)，通過所述控制系統(tǒng)控制所述豎直進料管進料。5.一種受石油污染的土壤的異位微生物修復方法，其特征在于，所述方法包...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉俊義，
申請(專利權)人：中國長江三峽集團公司，中國水利電力對外公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11