本发明提供一种快速处置含油土壤的方法,将沼渣、菌剂、碳源、营养物质及含油土壤转移至堆场中,渗滤液回流,经过表层内电解陶粒的催化作用,将油污染快速降解,属环境保护领域。
背景技术:
随着工农业的发展和城市化进程的扩大,大量土壤被石油污染。目前石油处理方法主要有热解析法及高级氧化法,热解析法成本高,且容易生成大气污染。高级氧化法加入了大量的化学药剂,容易污染土壤。目前微生物法越来越得到关注,申请号为cn201210304389.x介绍了一种利用酵母污泥修复石油土壤的方法。该方法思路是利用污泥作为石油降解菌的营养物质,促进石油降解菌生长从而达到修复目的。该方法虽然生态,但是处理周期长,因为油本身难溶于水,不易被生物获取,同时土壤本身存在的石油降解菌也稀少,不过不通过外加微生物,很难降解。
为此,申请人进行了有益的探索和尝试,找到了解决上述问题的办法,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明设计一种快速处置含油土壤的方法。该法将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、菌剂、碳源、营养添加剂及含油土壤的混合层,混合层上部放置内电解陶粒;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。经过该方法处理含油土壤,仅需10-60天时间即可将污染土壤修复至民用建设用地标准。
本工艺脱出土壤中油的机理在于,首先利用乙醇等碳源溶液将土壤中的油萃取进溶液中,便于菌剂及沼渣中微生物利用,随后油溶液进入渗滤液,随着渗滤液回灌到堆场顶部,在内电解陶粒的作用下,进一步促进油的分解,同时将大分子油有机质变成易降解的小分子有机质,为混合层沼渣及菌剂提供优质碳源。此外,通过控制渗滤液ph,加上内电解陶粒会释放一定量的铁离子,在内电解所产生的微量羟基自由基作用下,产生芬顿催化效应,更有效的降解油污染。
本发明的具体详细技术方案包括以下步骤:
将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、菌剂、碳源、营养添加剂及含油土壤的混合层,混合层上部放置内电解陶粒;运行过程中,不定期从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后不定期将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,混合层中含油土壤、沼渣、碳源、菌剂及营养添加剂的添加比例为1:(0.01-0.5):(0.01-0.5):(0-0.3):(0-0.1),混合层高度1-8m。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,渗滤液回流至堆场上部进行回灌,可以进行ph调节,其ph值控制在2-6,回灌间隔时间在2-48小时范围。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,沼渣指有机废水或者固体有机废物厌氧处置后的固体残留物,可以被污泥替代。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,内电解陶粒层高度在0-1m。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,运行期间,堆场上部注水的频率为每1-100天注水一次。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,营养添加剂指氮源、磷源及微量元素源中的一种或多种,
进一步地,在本发明的一种实施例当中,菌剂指含有水解酸化菌或油分解菌的菌剂,也可以是多种菌群的混合物,用于将大分子油分解成小分子。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,微量元素源指含有硼、锌、铜、锰、钴中的一种或多种元素的营养物质,碳源溶液指含有乙醇、甲醇、乙酸一种或多种的溶液,其既可以作为微生物碳源,也可以用于萃取土壤中的油,碳源溶液中碳源含量为0-50%。
进一步地,在本发明的一种实施例当中,内电解陶粒可以被其它可以产生电解效应的设备替代,含油土壤可以被油泥、油渣或者油泥砂等其它含油固体废物替代。
相比传统的含油土壤处理方法,本方法有如下优势:
1.通过内电解作用,形成微电解催化效应及芬顿高级氧化技术,迅速处置油污染的同时,为沼渣及菌剂中菌种提供优质碳源,更好的促进微生物代谢并处理油污染;
2.含有水解酸化菌或油分解菌的菌剂的加入促进了油的分解;
3.磷源、氮源及微量元素的加入进一步促进了沼渣中微生物的活性,增强了其处置油污染的能力;
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
其中:1,加酸装置;2,内电解陶粒层;3,防渗层;4,混合层;5,导流材料;6,渗滤液储存池。
具体实施方式
实例1
所处置含油土壤中油浓度为2000mg/kg。
将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、菌剂、碳源、营养添加剂及含油土壤的混合层,混合比例为含油土壤、沼渣、碳源、菌剂及营养添加剂的添加比例为1:0.2:0.2:0.15:0.1,层高5m,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌,回流前调节ph至4。
经过30天处置,含油土壤中油含量达标,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锌元素,本实例的碳源溶液是酒精溶液,浓度1%,菌剂是水解酸化菌。
实例2
所处置含油土壤中油浓度为1200mg/kg。
将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、菌剂、碳源、营养添加剂及含油土壤的混合层,混合比例为含油土壤、沼渣、碳源、菌剂及营养添加剂的添加比例为1:0.1:0.2:0.05:0.05,层高5m,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.01m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过25天处置,含油土壤中油含量低于0.1mg/kg,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锰、铜元素,本实例的碳源溶液是甲醇溶液,浓度10%,菌剂是油分解菌。
实例3
所处置含油土壤中油浓度为1000mg/kg。
将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、菌剂、碳源及含油土壤的混合层,混合比例为含油土壤、沼渣、碳源、菌剂的添加比例为1:0.1:0.1:0.05,层高5m,无营养添加剂添加,混合层上部放置内电解陶粒,层高0.1m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过26天处置,含油土壤中油含量低于0.1mg/kg,本实例的碳源溶液是乙酸溶液,浓度10%,菌剂是油分解菌。
实例4
所处置含油土壤中油浓度为200mg/kg。
将污染场地含油土壤挖出,转移至堆场中;堆场内铺设防渗层,底部铺设导流材料,其上部铺设沼渣、碳源、营养添加剂及含油土壤的混合层,混合比例为含油土壤、沼渣、碳源、营养添加剂的添加比例为1:0.1:0.05:0.001,层高6m,无菌剂添加,混合层上部不放置内电解陶粒,即内电解陶粒层0m;运行过程中,每隔1-5天从堆场上部注碳源溶液,随后将渗滤液通过底部导流材料收集至渗滤液收集系统中,随后每间隔1-2天将渗滤液回流至堆场上部进行回灌。
经过19天处置,含油土壤中油含量低于0.1mg/kg,营养添加剂是磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物,同时添加了微量的锰、铜元素,本实例的碳源溶液是水,碳源含量0%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。