土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构及施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构及施工工艺,包括第一层淋洗液排水板、淋洗液配料站、第二层淋洗液排水板、营养液输送管、营养液配料站、墩台、污染土生物堆、通气管、卵石或碎石垫层、HDPE膜覆盖层、淋洗液收集池、细孔隔板、水渠及水泥硬化地面。本发明使用通风管、营养液输送管，以及温度、湿度、酸碱度监测设备等，调控生物堆所需的营养物质、氧气浓度、酸碱度、温度等反应条件，石油烃降解效率更高、更快速；在生物堆原地进行淋洗，可减少施工成本；采用双层交错布设淋洗液排水板，淋洗效果更佳，更快速有效。
【专利说明】
土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构及施工工艺
技术领域
[0001]本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构及施工工艺。
【背景技术】
[0002]土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，土壤接纳污染物，并不表示土壤即受到污染，只有当土壤中收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响，才表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。
[0003]随着工业生产的发展，土壤的石油烃污染已成为备受关注的环境问题，近年来以微生物强化化修复为特点的生物堆技术被越来越多地运用于土壤石油污染的修复，生物堆修复技术由于其经济、高效、环境友好性等特点，成为石油烃等污染土壤治理的重要修复技术。同时，土壤中的重金属污染由于其难降解和分离，成为土壤修复的难点，淋洗技术是一种彻底去除土壤重金属的有效技术。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种可实现生物堆反应条件有效控制，具有工艺过程简单、运行费用低、处理效率高、同时处理石油烃和重金属污染等特点，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构，包括第一层淋洗液排水板、淋洗液配料站、第二层淋洗液排水板、营养液输送管、营养液配料站、墩台、污染土生物堆、通气管、卵石或碎石垫层、HDPE膜覆盖层、淋洗液收集池、细孔透水隔板、水渠及水泥硬化地面，水泥硬化地面上固定设置有若干条相互平行排列设置的水渠，水渠顶部设置矩形细孔透水隔板，在细孔透水隔板表面铺设卵石或碎石垫层，卵石或碎石垫层的边缘部分设置墩台，污染土生物堆底部截面为矩形，平铺在卵石或碎石垫层上，污染土生物堆外侧表面包覆有HDPE膜覆盖层，污染土生物堆内部设置有第二层淋洗液排水板，污染土生物堆上表面设置第一层淋洗液排水板，在第一层淋洗液排水板与第二层淋洗液排水板之间间隙设置营养液输送管及通气管，第一层淋洗液排水板、第二层淋洗液排水板及营养液输送管所在平面保持平行，通气管与第一层淋洗液排水板、第二层淋洗液排水板及营养液输送管所在平面相垂直，第一层淋洗液排水板与第二层淋洗液排水板均通过导管与设置在水渠侧面的淋洗液配料站导通，营养液输送管通过导管与设置在水渠侧面的营养液配料站相连，淋洗液收集池与每个水渠分别导通，固定设置在水渠一端。
[0006]优选的，淋洗液配料站共两个结构相同的淋洗液配料站A和淋洗液配料站B，淋洗液配料站A和淋洗液配料站B分别设置在水渠的相邻侧面，淋洗液配料站A与第一层淋洗液排水板导通，淋洗液配料站B与第二层淋洗液排水板导通。
[0007]优选的，还包括土工膜，土工膜铺设在卵石或碎石垫层表面，土工膜上设置若干个细孔。
[0008]该土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构的施工工艺，包括以下步骤:
(I)在生物堆场的底部设置若干条平行排列的水渠，水渠上方铺上有细孔的PVC透水隔板，PVC隔板上方铺设30cm厚卵石或碎石垫层，其上方铺设有细孔的可漏水的土工膜;堆场底部其余结构为水泥硬化地面，具有良好不透水性；
(2 )在卵石或碎石垫层和土工膜上方堆置污染土，堆置时铺设营养液注射管，污染土壤堆放为棱台形状，下底为30m X 20m矩形，下底为20m X 12m矩形，污染土壤压实平整后在外侧用HDPE膜包裹；
(3)以葡萄糖、氮肥和磷肥作为碳源、氮源和磷源，按照C:N:P=110:10:1的质量配比配置营养液，通过配料站、输液栗、营养液输送管等向土壤中投加，在反应过程中不断监测和调整投加量，保证碳氮磷的比例；
(4)在生物堆顶部设置温度、氧气监测设备及通风管，开启通风设备，使生物堆保持通风，保证氧气含量占气体含量20%，温度保持35摄氏度左右，湿度为50%?60%，生物堆处理石油烃污染土壤时间约为60?90天，可有效降解污染土壤中石油烃污染物；
(5)在完成步骤(4)后将淋洗液排水板埋设到污染土壤中，排水板分两层横向、交错排列；
(6 )使用EDTA作为淋洗液，按固液比1:1O进行淋洗，淋洗过程中可移动排水板方位，使淋洗更彻底；
(7)淋洗液经过污染土壤向下渗流，通过卵石或碎石垫层将土壤颗粒滞留，淋洗液通过水渠排入淋洗液收集池，使用聚合氯化铝进行处理沉淀去除。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明使用通风管、营养液输送管，以及温度、湿度、酸碱度监测设备等，调控生物堆所需的营养物质、氧气浓度、酸碱度、温度等反应条件，石油烃降解效率更高、更快速;在生物堆原地进行淋洗，可减少施工成本;采用双层交错布设淋洗液排水板，淋洗效果更佳，更快速有效。
【附图说明】
[00?0]图1为本发明结构不意图；
图2为本发明俯视图。
【具体实施方式】
[0011]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。
[0012]请参阅图1、图2所示，本发明提供一种技术方案:一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构，包括第一层淋洗液排水板1、淋洗液配料站2、第二层淋洗液排水板3、营养液输送管4、营养液配料站5、墩台6、污染土生物堆7、通气管8、卵石或碎石垫层9、HDPE膜覆盖层10、淋洗液收集池11、细孔透水隔板12、水渠13及水泥硬化地面14，水泥硬化地面14上固定设置有若干条相互平行排列设置的水渠13，水渠13顶部设置矩形细孔透水隔板12，在细孔透水隔板12表面铺设卵石或碎石垫层9，卵石或碎石垫层9的边缘部分设置墩台6，污染土生物堆7底部截面为矩形，平铺在卵石或碎石垫层9上，污染土生物堆7外侧表面包覆有HDPE膜覆盖层10，污染土生物堆7内部设置有第二层淋洗液排水板3，污染土生物堆7上表面设置第一层淋洗液排水板I，在第一层淋洗液排水板I与第二层淋洗液排水板3之间间隙设置营养液输送管4及通气管8，第一层淋洗液排水板1、第二层淋洗液排水板3及营养液输送管4所在平面保持平行，通气管8与第一层淋洗液排水板1、第二层淋洗液排水板3及营养液输送管4所在平面相垂直，第一层淋洗液排水板I与第二层淋洗液排水板3均通过导管与设置在水渠13侧面的淋洗液配料站2导通，营养液输送管4通过导管与设置在水渠13侧面的营养液配料站4相连，淋洗液收集池11与每个水渠13分别导通，固定设置在水渠13—端。
[0013]并且淋洗液配料站2共两个结构相同的淋洗液配料站A 2a和淋洗液配料站B 2b,淋洗液配料站A 2a和淋洗液配料站B 2b分别设置在水渠13的相邻侧面，淋洗液配料站A 2a与第一层淋洗液排水板I导通，淋洗液配料站B 2b与第二层淋洗液排水板2导通。同时还包括土工膜15，土工膜15铺设在卵石或碎石垫层9表面，土工膜15上设置若干个细孔。
[0014]本发明提供一种用于土壤石油烃和重金属复合污染修复治理的技术，该技术包括两个土壤修复阶段，第一阶段通过生物堆、强化通风、药剂配制与投加、温度和湿度调配等系统，修复污染土壤中石油烃污染物，第二阶段通过淋洗方法去除污染土壤中重金属，本发明可实现生物堆反应条件有效控制，具有工艺过程简单、运行费用低、处理效率高、同时处理石油烃和重金属污染等特点，是一种高效、经济、二次污染较小的技术方法，具有良好的经济效益和社会效益。
[0015]该土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构的施工工艺，包括以下步骤:
(I)在生物堆场的底部设置若干条平行排列的水渠，水渠上方铺上有细孔的PVC透水隔板，PVC隔板上方铺设30cm厚卵石或碎石垫层，其上方铺设有细孔的可漏水的土工膜;堆场底部其余结构为水泥硬化地面，具有良好不透水性；
(2 )在卵石或碎石垫层和土工膜上方堆置污染土，堆置时铺设营养液注射管，污染土壤堆放为棱台形状，下底为30m X 20m矩形，上底为20m X 12m矩形，污染土壤压实平整后在外侧用HDPE膜包裹；
(3)以葡萄糖、氮肥和磷肥作为碳源、氮源和磷源，按照C:N:P=110:10:1的质量配比配置营养液，通过配料站、输液栗、营养液输送管等向土壤中投加，在反应过程中不断监测和调整投加量，保证碳氮磷的比例；
(4)在生物堆顶部设置温度、氧气监测设备及通风管，开启通风设备，使生物堆保持通风，保证氧气含量占气体含量20%，温度保持35摄氏度左右，湿度为50%?60%，生物堆处理石油烃污染土壤时间约为60?90天，可有效降解污染土壤中石油烃污染物；
(5)在完成步骤(4)后将淋洗液排水板埋设到污染土壤中，排水板分两层横向、交错排列； (6 )使用EDTA作为淋洗液，按固液比1:1O进行淋洗，淋洗过程中可移动排水板方位，使淋洗更彻底；
(7)淋洗液经过污染土壤向下渗流，通过卵石或碎石垫层将土壤颗粒滞留，淋洗液通过水渠排入淋洗液收集池，使用聚合氯化铝进行处理沉淀去除。
[0016]本发明使用通风管、营养液输送管，以及温度、湿度、酸碱度监测设备等，调控生物堆所需的营养物质、氧气浓度、酸碱度、温度等反应条件，石油烃降解效率更高、更快速;在生物堆原地进行淋洗，可减少施工成本;采用双层交错布设淋洗液排水板，淋洗效果更佳，更快速有效。
[0017]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构，其特征在于:包括第一层淋洗液排水板、淋洗液配料站、第二层淋洗液排水板、营养液输送管、营养液配料站、墩台、污染土生物堆、通气管、卵石或碎石垫层、HDPE膜覆盖层、淋洗液收集池、细孔隔板、水渠及水泥硬化地面，所述水泥硬化地面上固定设置有若干条相互平行排列设置的水渠，水渠顶部设置矩形细孔隔板，在细孔透水隔板表面铺设卵石或碎石垫层，卵石或碎石垫层的边缘部分设置墩台，所述污染土生物堆底部截面为矩形，平铺在卵石或碎石垫层上，污染土生物堆外侧表面包覆有HDPE膜覆盖层，污染土生物堆内部设置有第二层淋洗液排水板，污染土生物堆上表面设置第一层淋洗液排水板，在第一层淋洗液排水板与第二层淋洗液排水板之间间隙设置营养液输送管及通气管，所述第一层淋洗液排水板、第二层淋洗液排水板及营养液输送管所在平面保持平行，所述通气管与第一层淋洗液排水板、第二层淋洗液排水板及营养液输送管所在平面相垂直，所述第一层淋洗液排水板与第二层淋洗液排水板均通过导管与设置在水渠侧面的淋洗液配料站导通，所述营养液输送管通过导管与设置在水渠侧面的营养液配料站相连，所述淋洗液收集池与每个水渠分别导通，固定设置在水渠一端。2.根据权利要求1所述的一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构，其特征在于:所述淋洗液配料站共两个结构相同的淋洗液配料站A和淋洗液配料站B，所述淋洗液配料站A和淋洗液配料站B分别设置在水渠的相邻侧面，所述淋洗液配料站A与第一层淋洗液排水板导通，所述淋洗液配料站B与第二层淋洗液排水板导通。3.根据权利要求1所述的一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构，其特征在于:还包括土工膜，所述土工膜铺设在卵石或碎石垫层表面，土工膜上设置若干个细孔。4.实现权利要求1所述的一种土壤石油烃和重金属复合污染修复处理结构的施工工艺，其特征在于:包括以下步骤: (1)在生物堆场的底部设置若干条平行排列的水渠，水渠上方铺上有细孔的PVC透水隔板，PVC隔板上方铺设30cm厚卵石或碎石垫层，其上方铺设有细孔的可漏水的土工膜;堆场底部其余结构为水泥硬化地面，具有良好不透水性； (2)在卵石或碎石垫层和土工膜上方堆置污染土，堆置时铺设营养液注射管，污染土壤堆放为棱台形状，下底为30m X 20m矩形，下底为20m X 12m矩形，污染土壤压实平整后在外侧用HDPE膜包裹； (3)以葡萄糖、氮肥和磷肥作为碳源、氮源和磷源，按照C:N:P=110:10:1的质量配比配置营养液，通过配料站、输液栗、营养液输送管等向土壤中投加，在反应过程中不断监测和调整投加量，保证碳氮磷的比例； (4)在生物堆顶部设置温度、氧气监测设备及通风管，开启通风设备，使生物堆保持通风，保证氧气含量占气体含量20%，温度保持35摄氏度左右，湿度为50%?60%，生物堆处理石油烃污染土壤时间约为60?90天，可有效降解污染土壤中石油烃污染物； (5)在完成步骤(4)后将淋洗液排水板埋设到污染土壤中，排水板分两层横向、交错排列； (6)使用EDTA作为淋洗液，按固液比1:10进行淋洗，淋洗过程中可移动排水板方位，使淋洗更彻底； (7)淋洗液经过污染土壤向下渗流，通过卵石或碎石垫层将土壤颗粒滞留，淋洗液通过水渠排入淋洗液收集池，使用聚合氯化铝进行处理沉淀去除。
【文档编号】B09C1/02GK106040728SQ201610385629
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】陆晓松, 郑伟, 王儒, 汪洋, 周睿
【申请人】南通国盛环境修复有限责任公司