專利名稱：用于污染土壤的低溫解吸修復工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染土壤修復的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于污染土壤的低溫解吸修復 工藝。
背景技術(shù)：
土壤是人類賴以生存的自然資源之一。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，大量具有潛在毒 性的污染物通過各種途徑進入土壤，使土壤污染越來越嚴重，致使許多國家均面臨著日益 突出的土壤污染問題，另外土壤污染還會對其他環(huán)境介質(zhì)也造成影響。對污染土壤的治理 和修復已成為我國，乃至世界的重大環(huán)境科學問題。目前，對污染土壤的修復技術(shù)主要是采用化學處理方法或生物處理方法?；瘜W處 理方法是將含有較高濃度化學修復劑噴灑在土壤中，通過化學修復劑將土壤中的有害污染 物去除，從而達到修復的目的。然而，由于化學修復劑的濃度高，在對土壤完成修復的同時， 也勢必會留在土壤中與其它組分結(jié)合，如果處理不當會對土壤造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種采用物理修復方法，利用土壤 中污染物在常溫下易揮發(fā)的特點，在常溫下將土壤中的污染物解吸去除，可避免對土壤造 成二次污染的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，由污染土 壤準備階段、低溫解吸處理階段、尾氣處理階段三個步驟構(gòu)成，在污染土壤準備階段(101)中將污染土壤運輸至低溫解吸車間后，并通過設(shè)備 使污染土壤形成多個長條形土垛；在低溫解吸處理階段(102)中通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆作業(yè)， 使土壤中的污染物能夠揮發(fā)去除，對翻堆后的土壤進行定期檢測；在尾氣處理階段(10 中通過離心抽風機將揮發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng) 除塵與三效活性炭吸附后，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。在所述步驟(101)中，所述長條形土垛的長度與高度分別為loan與lm，所述長條 形土垛的橫截面為梯形結(jié)構(gòu)，所述梯形結(jié)構(gòu)的頂邊長度、底邊長度以及高度分別為lm、3. 2m 以及l(fā)m，相鄰的所述長條形土垛之間的間距為lm。在所述步驟(102)中，采用翻堆機對所述長條形土垛進行翻堆，間歇性翻堆作業(yè) 的周期為6天，每天翻堆的次數(shù)不超過8次，其時間間隔最小為3小時。在所述步驟(102)中，定期檢測的時間與間歇性翻堆作業(yè)的周期相同，檢測時需 要對土壤進行采樣與化驗；檢測合格的土壤可進行回填或再利用，檢測不合格的土壤則需 要將其再次形成長條形土垛后進行一個周期的間歇性翻堆作業(yè)。在所述步驟(103)中，所述離心抽風機的換氣次數(shù)為3-8次/小時，風壓為2 3k/Pa ；所述除塵系統(tǒng)為三級布袋除塵；所述三效活性炭吸附分為低效活性炭過濾、中效活性炭吸附以及高效活性炭吸附。所述低溫解吸車間的長、寬與高分別為IiaiuMm與5m，所述低溫解吸車間的地面 為20cm厚的混凝土地面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，由污染土壤準備階段、低溫 解吸處理階段、尾氣處理階段三個步驟構(gòu)成，分別為將污染土壤運輸至低溫解吸車間后， 并通過設(shè)備使污染土壤形成多個長條形土垛；通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆作 業(yè)，使土壤中的污染物能夠揮發(fā)去除，對翻堆后的土壤進行定期檢測；通過離心抽風機將揮 發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng)除塵與三效活性炭吸附后，可保證尾氣清潔排放。本發(fā)明采 用物理修復方法，利用土壤中污染物在常溫下易揮發(fā)的特點，通過機械對土壤進行翻堆促 進污染物揮發(fā)，并對密閉作業(yè)間內(nèi)空氣進行強制抽氣通風處理，使帶有污染物的氣體通過 除塵與活性炭吸附后，在常溫下將土壤中的污染物解吸去除，從而實現(xiàn)對污染土壤的有效 修復。另外，本發(fā)明不受場地的地層結(jié)構(gòu)影響，修復后的土壤可回填使用，無需進行清運，可 節(jié)省成本，可避免對土壤造成二次污染。


圖1為本發(fā)明的實施例示意圖；圖2為本發(fā)明的另一實施例示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，當土壤中的有 害污染物成分較低時，該工藝由污染土壤準備階段、低溫解吸處理階段、尾氣處理階段三個 步驟構(gòu)成，在污染土壤準備階段(101)中將污染土壤運輸至低溫解吸車間后，并通過設(shè)備 使污染土壤形成多個長條形土垛；在低溫解吸處理階段(102)中通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆作業(yè)， 使土壤中的污染物能夠揮發(fā)去除，對翻堆后的土壤進行定期檢測；在尾氣處理階段(10 中通過離心抽風機將揮發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng) 除塵與三效活性炭吸附后，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。在污染土壤準備階段中，對污染區(qū)域進行測量定位，將受污染的土壤挖出。隨開挖 隨覆蓋，防止污染物擴散與揚塵。用卡車將污染土壤從挖掘區(qū)域運送到低溫解吸車間，然后 用鏟車等設(shè)備將土壤堆為長條形土垛。根據(jù)土壤翻堆設(shè)備的作業(yè)規(guī)格，將相鄰的長條形土 垛之間的間距設(shè)定為lm。每個長條形土垛的長度與高度分別為lOaii與lm，長條形土垛的 橫截面為梯形結(jié)構(gòu)，梯形結(jié)構(gòu)的頂邊長度、底邊長度以及高度分別為lm、3. 2m以及l(fā)m，長條 形土垛橫截面的面積為2. lm2，每條堆體的土方量約為210m3，預(yù)估算后，每條長條形土垛的 土方量為180m3。通過鏟車使污染土壤形成長條形土垛后，可提高后續(xù)進行翻堆時的效率， 另外，也可以根據(jù)所使用設(shè)備的不同，使污染土壤形成其他的形狀。將土壤堆為長條形土垛的理由為長條形土垛的寬度和高度適合于低溫解吸設(shè)備 的運行，做出長條形可以方便設(shè)備的連續(xù)作業(yè)，提高土壤的修復效率；其次，長條形土垛在充分利用修復車間內(nèi)空間的同時，與常規(guī)的堆型土垛相比，增加了土壤與空氣的接觸面積， 可以更好的促進污染物的揮發(fā)。由于土壤污染物大多有毒，通過機械翻堆處理時必須在封閉車間中進行。車間內(nèi) 通過抽氣通風使得空氣中污染物濃度處于較低的狀態(tài)，廢氣進行凈化處理，防止污染物向 外界環(huán)境擴散造成二次污染。考慮低溫解吸車間的結(jié)構(gòu)特點、建設(shè)成本、通風控制、堆體規(guī) 格和翻堆機規(guī)格等因素，因此將低溫解吸車間的長、寬與高分別為IiaiuMm與5m，低溫解 吸車間的地面為20cm厚的C20混凝土地面。本發(fā)明所選用的翻堆機械為翻堆機，該翻堆機 可將污染土壤打碎成細小顆粒，并且通過對土壤的強烈翻倒作用，將土壤混合均勻成疏松 多孔狀態(tài)，促進污染物迅速揮發(fā)。在低溫解吸處理階段中，采用土壤翻堆設(shè)備對長條形土垛定時進行間歇性翻堆作 業(yè)，促進土壤中污染物的揮發(fā)去除。該土壤翻堆設(shè)備處理能力為800-1000立方米/小時。 對長條形土垛進行間歇性翻堆作業(yè)的一個周期為6天，每天翻堆的次數(shù)不超過8次，其時間 間隔最小為3小時，一臺翻堆設(shè)備可以在三小時內(nèi)完成一個棚房土堆的翻堆工作。對污染 土壤每天進行翻堆的優(yōu)選次數(shù)為5次，翻堆的時間分別為7點、10點、13點、16點與20點。由于土壤污染物大多有毒，因此，在對長條形土垛進行翻堆作業(yè)的同時，低溫解吸 車間中的抽氣通風設(shè)備會將由污染土壤中揮發(fā)出的帶有污染物的氣體從車間內(nèi)導出，降低 車間內(nèi)污染物的濃度，因為只有這樣才能使土壤中污染物更易于揮發(fā)出來。反之，如空氣中 污染物濃度高，會阻礙土壤中污染物的揮發(fā)。在對污染土壤完成一個周期的翻堆作業(yè)后，需要對土壤進行定期檢測，該定期檢 測的時間與間歇性翻堆作業(yè)的周期相同。在檢測時，需要對土壤進行采樣與化驗，檢測合格 的修復土壤可進行回填或再利用，檢測不合格的土壤則需要將其再次形成長條形土垛后進 行一個周期的間歇性翻堆作業(yè)。在對土壤進行檢測時，采用的是揮發(fā)性污染氣體PID檢測法。其具體方法為，將少 量土樣(約50g左右)置于密封樣品測試袋(聚四氟乙烯材料封袋)中，隔著袋將土壤捏 碎，并保證袋中有一定量的空氣，靜置5分鐘。再將PID探針刺入袋中，持續(xù)測試讀數(shù)約2-3 分鐘，取得穩(wěn)定讀數(shù)，記錄所取得的峰值和均值。土樣揮發(fā)出的污染氣體濃度與土壤中污染 物含量有一定程度的相關(guān)性，可以由土樣PID速測讀數(shù)判斷土壤中污染物含量。當PID讀 數(shù)低于修復目標值時，則認為土壤初檢達到修復標準。一般的污染土壤均可以在一個周期內(nèi)修復完成。檢測后達到修復目標的土壤結(jié)束 修復，運出車間回填使用或作其他用途。未通過檢測的土壤繼續(xù)堆垛處理，直至通過。根據(jù) 小試及現(xiàn)場中試的經(jīng)驗，在氣溫15攝氏度以上時，經(jīng)過5天的翻倒，便可以達到修復目標。在尾氣處理階段中通過離心抽風機將土壤揮發(fā)后帶有污染物的氣體由低溫解吸 車間中導出，再經(jīng)過除塵與三效活性炭吸附后，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。在每個低溫解吸車間 中安裝有相應(yīng)數(shù)量的離心抽風機，其中，每個離心抽風機的換氣次數(shù)為3-8次/小時，風壓 為2 3k/Pa，除塵系統(tǒng)為三級布袋除塵，三效活性炭吸附分為低效活性炭過濾、中效活性 炭吸附以及高效活性炭吸附。尾氣處理工序為三級布袋除塵一低效活性炭過濾一中效活性炭吸附一高效活性 炭吸附。經(jīng)此系列處理可以保證尾氣清潔排放。當土壤中污染物濃度很高時，可以采用高 溫焚燒系統(tǒng)取代三效活性炭系統(tǒng)進行尾氣處理。另外，當活性炭吸附處于飽和狀態(tài)時，需對其進行替換新的活性炭，為了能夠保證正常工序的繼續(xù)進行，這時也可以暫時將高溫焚燒 系統(tǒng)取代三效活性炭進行使用。如圖2所示，本發(fā)明提供一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，當土壤中的有 害污染物成分較高時，該工藝由污染土壤準備階段、低溫解吸處理階段、尾氣處理階段三個 步驟構(gòu)成，在污染土壤準備階段O01)中將污染土壤運輸至低溫解吸車間后，并通過設(shè)備 使污染土壤形成多個長條形土垛；在低溫解吸處理階段Q02)中通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆作業(yè)， 使土壤中的污染物能夠揮發(fā)去除，對翻堆后的土壤進行定期檢測；在尾氣處理階段Q03)中通過離心抽風機將揮發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng) 除塵與焚燒處理后，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。在尾氣處理階段中通過離心抽風機將土壤揮發(fā)后帶有污染物的氣體由低溫解吸 車間中導出，再經(jīng)過除塵與高溫焚燒過程，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。在每個低溫解吸車間中 安裝有相應(yīng)數(shù)量的離心抽風機，其中，每個離心抽風機的換氣次數(shù)為3-8次/小時，風壓為 2 3k/Pa，除塵系統(tǒng)為三級布袋除塵。尾氣處理工序為三級布袋除塵一焚燒處理。經(jīng)此工序處理后，可以保證將氣體中 的高濃度污染物徹底焚燒，使尾氣能夠清潔排放。本發(fā)明的是利用土壤中污染物在常溫下易揮發(fā)的特性，通過機械翻倒擾動土壤， 促進污染物揮發(fā)，并對密閉作業(yè)間內(nèi)空氣進行強制通風處理，在常溫下將土壤中的污染物 解吸去除，達到低能耗修復污染土壤的目的。通過機械翻倒作用和強制空氣對流，促進污染 物的揮發(fā)去除，這樣做大大降低了能耗，也減少了燃料燃燒產(chǎn)生碳排放。在實施本工藝時，需要在原場地建造密閉修復車間，將污染土在車間內(nèi)堆為長條 形土垛，采用土壤翻倒機械間歇性地翻倒擾動土壤，同時采用離心風機對大棚內(nèi)的空氣進 行強制通風，促進土壤中污染物的揮發(fā)。車間內(nèi)含有污染物及粉塵的氣體經(jīng)三級過濾除塵 后，進入活性炭吸附系統(tǒng)或焚燒系統(tǒng)進行處理，達標后清潔排放。修復后檢測合格的土壤可 作回填土或其他用途。惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，舉凡熟悉此項技藝的專業(yè)人 士.在了解本發(fā)明的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實際的需要，在本發(fā)明的教導下加以變化。 因此凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的同等變化與修飾，曾應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，由污染土壤準備階段、低溫解吸處理階段、 尾氣處理階段三個步驟構(gòu)成，其特征在于，在污染土壤準備階段(101)中將污染土壤運輸至低溫解吸車間后，并通過設(shè)備使污 染土壤形成多個長條形土垛；在低溫解吸處理階段(102)中通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆作業(yè)，使土 壤中的污染物揮發(fā)去除，對翻堆后的土壤進行定期檢測；在尾氣處理階段(103)中通過離心抽風機將揮發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng)除塵 與三效活性炭吸附后，實現(xiàn)尾氣的清潔排放。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，在所述 步驟(101)中，所述長條形土垛的長度與高度分別為loan與lm，所述長條形土垛的橫截面 為梯形結(jié)構(gòu)，所述梯形結(jié)構(gòu)的頂邊長度、底邊長度以及高度分別為lm、3. 2m以及l(fā)m，相鄰的 所述長條形土垛之間的間距為lm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，在所述 步驟(10 中，采用翻堆機對所述長條形土垛進行翻堆，間歇性翻堆作業(yè)的周期為6天，每 天翻堆的次數(shù)不超過8次，其時間間隔最小為3小時。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，在所述 步驟(102)中，定期檢測的時間與間歇性翻堆作業(yè)的周期相同，檢測時需要對土壤進行采 樣與化驗；檢測合格的土壤可進行回填或再利用，檢測不合格的土壤則需要將其再次形成 長條形土垛后進行一個周期的間歇性翻堆作業(yè)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，在所述 步驟(103)中，所述離心抽風機的換氣次數(shù)為3-8次/小時，風壓為2 3k/^a ；所述除塵 系統(tǒng)為三級布袋除塵；所述三效活性炭吸附分為低效活性炭過濾、中效活性炭吸附以及高 效活性炭吸附。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，所述低 溫解吸車間的長、寬與高分別為112m,44m與5m，所述低溫解吸車間的地面為20cm厚的混凝 土地面。
7.如權(quán)利要求3所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，對污染 土壤每天進行翻堆的次數(shù)為5次，翻堆的時間分別為7點、10點、13點、16點與20點。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，其特征在于，在尾氣 處理階段(10 中，當三效活性炭吸附飽和后或尾氣中的污染物濃度高時，可采用高溫焚 燒系統(tǒng)取代活性炭吸附系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于污染土壤的低溫解吸修復工藝，由污染土壤準備階段、低溫解吸處理階段、尾氣處理階段三個步驟構(gòu)成，分別為將污染土壤運輸至低溫解吸車間后，通過設(shè)備使土壤形成多個長條形土垛；通過土壤翻堆設(shè)備對土垛進行間歇性翻堆，使土壤中的污染物揮發(fā)去除，并對翻堆后的土壤進行定期檢測；通過離心抽風機將揮發(fā)后帶有污染物的氣體導出，經(jīng)布袋除塵與三效活性炭吸附后，實現(xiàn)尾氣清潔排放。本發(fā)明利用土壤中污染物在常溫下易揮發(fā)的特點，對土壤進行翻堆使污染物揮發(fā)，并對密閉作業(yè)間內(nèi)空氣進行強制抽氣通風處理，使帶有污染物的氣體通過除塵與活性炭吸附后，將土壤中的污染物解吸去除，從而實現(xiàn)對污染土壤的有效修復。
文檔編號B09C1/06GK102139277SQ20101021597
公開日2011年8月3日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者劉鵬, 李書鵬, 李發(fā)生, 李瓚, 杜曉明, 牛強, 翟立前, 譚勇壁, 郭麗莉, 黃巍 申請人:北京建工環(huán)境修復有限責任公司