排除地污染的方法及装置制造方法及图纸

从地下被污染区去除污染物的方法和装置，该区包括地下水面、其下的饱和区和其上的渗流区。通过多口井来完成去除污染物，而每口井具有多孔部分，让物料从中流过而进入各井且置于饱和区或其邻近处。这些井包括至少一口注射井、营养物注射井及抽取井。注入的营养物包括（ａ）有效提高地下被污染区中自然存在的降解烃类生物生长的，营养物和／或（ｂ）非自然存在的降解烃类生物及有效提高其生物生长的营养物。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的方法及装置涉及从地下水和其邻近地方排除含有油性废物和其它有机烃物的污染。排除土壤及地下水污染已成为近年来重要的问题。由于污染物在地面下并且在许多情况下不易除去等独特的性质，为了提供污染地点的生境安全以及/或控制和防止污染物转移到未污染地方，所以这种排污已显示出其独特的挑战性。美国专利No.4，435，292公开了一种排除地污染的具体方法。在该方法中，将多孔管和竖井插入污染处的地壳中，其中将一些多孔管和竖井加压同时将另外一些减压，使冲洗流体在土壤中流动，以加速除去污染物及防止污染物转移到其它区域。关闭该系统在一端加压并且，例如利用连接在中心集管上的真空吸管，在另一端抽空空。然后在压力下迫使冲洗流体通过多孔管进入被污染的土壤中，冲洗出其中的存在的污染物。冲洗流体既可以是液体也可以是气体，例如氮气等惰性气体或者与污染物反应生成惰性或无害化学物质的活性气体体系。但是，该方法需要耗资昂贵的惰性冲洗液体和/或气体，或具有被未反应的冲洗溶剂进一步污染的危险。美国专利No.4，600，508公开了另一种土壤去污染的方法，据说该法是在上述方法的改进。在该方法中，将多支多孔管连接在一个供水集管上，在泵驱动下使水分配通过整个被污染的区域。将另外一组多孔管连接到返回集管上在压力下抽出含有地下污染物的循环水。再将污染物从水中除去，并将该循环水返回到系统中。其它一些已知的方法涉及用一种循环系统从渗流层(在土地的地下水面上方的地方)浸取污染物，使之进入地下水面，在此通过排水井和泵将污染物抽出。美国专利No.4，167，973是这种方法的典型实例。但是，上述的这种水冲洗法和浸取法，由于大多数有机污染物的水溶性差，所以效率低和回收耗资大。一些减少土壤和/或地下水污染的其它方法采用在渗流区设置的抽取井中建立真空的措施。在抽取井周围各处注入土壤的空气推动污染物流到抽取井，在此使其气化然后利用抽真空吸取法在抽取井中收集污染物。美国专利No.4，593，760和Re.33，102公开了这种方法的一些实例。在美国专利No.4，730，672中讨论了上述真空法的一种变型，它公开了一种活性连续闭路法从被污染地的渗流区除去和收集挥发性的液体污染物，其中由位于被污染渗流区的抽取井中的多孔导管内的真空源造成一个减压区，使其中所含的污染物气化，并且被抽到抽取导管中收集并排掉。这些方法虽然对于除去渗流层一些易挥发的液体污染物是有效的，但已证明对于除去和排掉许多其它普通的地下污染物来说作用是十分有限的。另外，这些方法不能用于除去位于饱和区中地下水之下的污染物。因此，有必要提供一种能迅速有效除去地下水区域(包括高于和低于地下水面)的烃类污染物的工艺方法。附附图说明图1是用于本专利技术排污方法的装置剖面示意图。附图2是用于附图1所示装置的附加部件的示意图。附图3是用于本专利技术方法的蒸汽和/或营养物供应井的剖面视图。附图4是用于本专利技术方法的抽取井的剖面视图。附图5是按照本专利技术布置的蒸汽和营养物注入井和抽取井的一种平面阵列示意图。本专利技术方法满足上述要求并且提供了从被污染的地下区域除去污染物的改进方法。根据本专利技术，提供了一种从被污染的地下区域去除污染物的方法，其中该地下区域具有地下水面、低于地下水面的地下饱和区以及高于地下水面的地下渗流区，而污染物存在于饱和区和/或渗流区，而且，其中该方法包括如下步骤(a)从地面往下延伸建立至少两口注射井，其中每口所述的注射井具有让物料从中流过的多孔下部，以及其中将该注射井的多孔下部设置在地下水饱和区或其邻近处;(b)从地面往下延伸建立至少一口抽取井，并具有允许物料流入其中的多孔下部，其中将该多孔下部设置在地下水饱和区或其邻近处;然后(c)将水蒸汽通入至少一口注射井，使蒸汽从多孔下部流入地下水饱和区;以及(d)同时将营养物注入至少一口所述的注射井，所说的营养物能有效地促使所说的地下污染区存在的自然和/或非自然存在的降解烃类的生物生长，从而使该营养物从该注射井的多孔下部流入该饱和区，以有效地提高至少部分存在的污染物的生物降解作用和/或生物转化作用;及(e)将抽力加在至少一口提取井上，使注入的蒸汽经由被污染的地下区抽出，以便将至少部分污染物处在所说地下饱和区的，以液态或汽态或其混合形式被抽到抽取井的多孔下部，借以从抽取井抽出污染物，从该被污染的地下区域除去作进一步处理和/或排掉。在本专利技术的优选实施方案中，提供了一种从被污染的地下区域除去污染物的方法，其中所述的地下区域具有地下水面、低于地下水面的地下饱和区以及高于地下水面的地下渗流区，而污染物存在于饱和区和/或渗流区，其中该方法包括如下步骤(a)从地面往下延伸建立至少两口注射井，其中每口注射井具有让物料从中流过的多孔下部，以及将该注射井的多孔下部设置在地下饱和区或其邻近处;(b)从地面往下延伸建立至少两口抽取井，其中每口抽取井具有允许物料流入其中的多孔下部，以及将一口抽取井中的多孔下部设置在地下饱和区或其邻近处，另一口抽取井的多孔下部设置在地下渗流区或其邻近处;然后(c)将蒸汽通入至少一口注射井中，使蒸汽从多孔下部流入地下饱和区;(d)同时将营养物注入另外的注射井中，其中该营养物能有效地促使该地下被污染区存在的自然或非自然存在的烃类降解的生物生长，并且使该营养物从该注射井的多孔下部流入该饱和区，有效地提高至少一部分存在的污染物的生物降解作用和/或生物转化作用;以及(e)将抽力加在抽取井上，使注入的蒸汽通过污染区被抽出，将存在于地下饱和区和/或渗流区的至少一部分污染物，以液态或汽态或其混合形式被抽到两口抽取井中一口或两口井的多孔下部，以便，利用一口或两口所说的抽取井从被污染的地下区域抽出污染物，作进一步处理和/或排掉。本专利技术在下文详细说明中参照优选的实施方案作更加充分地描述。本专利技术用于从大地的被污染地下区域去除污染物，尤其用于从中去除非自然存在的烃类污染物。本文所用的术语“非自然存在的烃类污染物”，是指本专利技术要去除这样的烃类，它们是石油中一般发现的那些芳烃、烷烃、烯烃以及杂环化合物，以及这些化合物的各种衍生物，例如醇、酯、酮、羧酸酯、酸以及其它卤代衍生物。尤其要去除的是卤代脂肪族化合物，如三氯乙烯及1，1，1-三氯乙烷，它们一般用来作干洗剂和工业脱脂剂。本专利技术要清除和去污的被污染地下区域是具有地下水面、低于地下水面的地下饱和区以及高于地下水面并延伸到地表面的地下渗流区的那些区域。众所周知，在地下水面的正上方通常是污染物以液体和汽体的形式存在的毛细管区或毛细管边缘区，可以把毛细管区作为从地下水面到渗流区的一种过渡区。可是，对于本专利技术来说，该区是被看作是地下水面的广延区或其部分。根据本专利技术，为了有效地去除被污染的地下区域的烃类污染物，要在怀疑被污染的区域内、其周围或其紧邻处设置一个井系统。本专利技术可以使用按常规设计的井，这些井能将蒸汽和其它物料(如营养物和/或降解烃类的生物)注入地下被污染的区域，其中包括饱和区和未饱和区(即渗流区)。至少要有两台注射井，包括一口注入蒸汽的井以及一口注入营养物的井，该营养物必须能有效地促使在被污染的区域存在的自然存在降解烃类的生物生长，如果必要的话，还要(或者)注入非自然存在降解烃类的生物和营养物。注射井由置于钻孔中的不透流体的管道材料构成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从被污染的地下区域去除污染物的方法，所说的地下区域具有地下水面、地下水面以下的地下饱和区以及高于地下水面的地下渗流区，其中污染物存在于饱和区和／或渗流区，该方法包括如下步骤：（ａ）建立至少两口注射井，其中每口注射井具有多孔的部分，允许物料从中流过，并且其中所说注射井的所说多孔部分置于地下饱和区或其邻近处；（ｂ）建立至少一口抽取井，所说的抽取井具有允许物料流入其中的多孔部分，其中所说的多孔部分置于地下饱和区或其邻近处；（ｃ）将蒸汽注入至少一口注射井中，使蒸汽从所说的多孔部分流入地下饱和区；以及（ｄ）同时将营养物注入至少一口所说的注射井中，所说的营养物能有效地促使在所说的被污染的地下区域存在的自然存在的降解烃类生物的生长，和／或同时注入非自然存在的降解烃类生物和有效促使其生长的营养物，从而使所说的营养物和／或所说的非自然存在的生物及营养物从所说注射井的所说多孔部分而流入所说的地下饱和区，以便有效地增进至少一部分存在的污染物生物降解和／或生物转化；以及（ｅ）在抽取井上施加抽力，借以使存在于所说地下饱和区的至少一部分污染物以液态或汽化态形式或其混合态形式被抽向所说抽取井的多孔部分，从而通过所说的抽取井抽出所说的污染物，并从被污染的地下区域除去。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW艾肯，AJ巴塞尔，GJ史密夫，
申请(专利权)人：美国电话电报公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]