用于修复污染土地的方法和装备技术

技术编号:2362387 阅读:252 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于修复被可燃材料(12)污染的土地(10),尤其是修复被非水相液体(NAPL)污染的土地的方法和装备。在本发明专利技术的实施方式中,公开了一种用于修复被可燃材料污染的土地的方法,其包括如下步骤:确定待修复的土地(10)中地下可燃材料如DNAPL(12)的体积的位置,并点燃可燃材料(12),以燃烧所述材料,并由此修复土地(10)。通过监控材料的燃烧,可通过例如供给氧化剂或燃烧抑制剂而使燃烧最优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修复污染土地的方法和装备本专利技术涉及一种用于修复或净化被可燃材料污染的土地的方法和装备。特别地,但不排外地,本专利技术涉及一种用于修复被非水相液体(NAPL) 污染的土地区域的改进方法和装备。历史上不健全的处理实践和危险的工业化学制品持续的意外泄露对 地下水和地表水的污染正在影响世界上成千上万的地方。这些化学制品 中最常见且最成问题的是不可混合的有机液体,尤其是非水相液体(NAPL )。比水轻的NAPL称为LNAPL;这些包括汽油(汽油)和柴油。 比水稠的NAPL称为DNAPL;这些包括氯化溶剂,如三氯乙烯(TCE ) 和四氯乙烯(PCE )、多氯联苯(PCB )以及合成的烃混合物(例如煤焦 油和杂酚油)。由于NAPL的普遍性、毒性、持久性和对标准修复工作(standard remediation effort)的抵抗性,NAPL造成了对水质量严重且长 期的威胁。大不列颠联合王国环境署已经显示,在英格兰和威尔士有高达20,000 个地方被NAPL污染物所影响,且其要求在大不列颠联合王国环境保护法 下处理。的确,据估计,仅氯化溶剂就占英格兰和威尔士地下水污染实例 的约30%。在美国,美国国防部估计,在略高于3,000个嵌入溶剂的地方 中的约11%具有存在于在地下的DNAPL源区。源区是包括不可混合的液 体(NAPL)的地下区域,其可持续数十年或者甚至数百年,且继续在地 下水中以一定的浓度释》文溶解相污染物,该污染物通常远超过那些被认为 产生人类健康风险的污染物。此外,这些化合物通常是可挥发的,且因此 部分也成为存在于高于水位的土壤中的气相,从此处,这些汽可迁移到地 上,并进入建筑物中。因此,NAPL源区对土地、水和空气的持续污染是 有责任的。在过去的一个多世纪,大范围的工业都产生了 NAPL,包括得到的副产品和废弃物源于(由煤)制造气体而产生的煤焦油、由木材防腐操作 产生的杂酚油以及在电元件去油中使用并用于千清洁的溶剂。由这些不可 混合的有机液体产生的地下污染物在制造、运输、存储、使用及处理场地 产生。尤其是,在过去,通过在使用这些材料后将其灌注到土地中而处理 这些材料是比较普遍且允许的实施。仅在过去的20年已经意识到NAPL 带来的风险,已经规范它们的处理,并开始寻找NAPL污染地方的修复方 法。但是,NAPL在地下是高度持久稳固的,且用目前的修复技术难以圓 满地解决。当^L回收到地面时,它们对于处理是危险的,且安全地处理或 处置代价高。工业副产品/废弃物材料通常形成液体或液体/气体沉淀物,{旦在某些 材料的情况下,也可能出现固体沉淀物。可能出现固体污染物的一种典型 场所是在已经制造有机化学爆炸物的地方和生产过程和/或制造过程已经 产生排放的地方。包括在有机爆炸物制造中的2,4,6-三硝基曱苯(TNT)、 2, 4-二硝基曱苯(DNT )、六氢-1, 3 , 5-三硝基-1, 3, 5-三。秦 (RDX )、以及 八氢-1, 3 , 5, 7-四硝基-1, 3, 5, 7-四。秦(tetrazocine ) (HMX )的排放尤其成 问题。这是因为,在环境温度显著低于排放水温度的环境下(并非不常见 -地下水通常是l(TC),爆炸物可能从溶液沉淀出来,并在土壤中产生单 独的固相材料。在地下发现为固相的另一种有机污染物是由刚从煤制造的气体的冷 却和净化产生的净化废弃物(purifier waste)(在20世纪早期到中期普遍 实施)。在此过程中,杂质通过使气体通过由掺杂有铁屑的石灰或木屑制 成的"净化床(purifierbed)"而被去除。净化床最终装载有焦油和其它材 料,且变得不可使用。如果这种净化废弃物(也称为"箱废弃物(box waste ),,)没^皮覆盖,且被遣送到垃圾场或用于填充场地的低地区域,其具 有自发点燃的趋势。净化废弃物通常被发现是混合了固体片(典型为焦油) 与木屑的深色混合物。已经提出了用于处理NAPL的几种方法,且取得了不同程度的成功。 例如,处理^皮NAPL污染的土地区域的标准方法是挖掘并处理,或者称为"挖掘和倾倒(dig and dump)"。这种方法包括确认和挖掘污染土i裏,并 将其运送到垃圾场,在这里,其被堆积。但是,这种实施简单地将污染问 题从一个区域移到另一个区域,而且通过将NAPL带到地面以上而经常增 加暴露的风险。这种实施目前由于不能成立而不被支持,且最近在大不列 颠英国由于新的立法和垃招^兌而变得昂贵得多。已经用于努力处理NAPL的第一原位(即,在地面内)方法是"抽取 和处理(pump and treat)"技术。这包括安装NAPL源区的顺梯度 (downgradient)地下水回收井(recovery well )。回收井的连续抽耳又收集由 源区排出的溶解相化合物。这种回收污染水必须在地面处理。但是,这种 技术实质上是用于由NAPL产生的溶解相流的遏制策略,且已经显示对修 复源区是无效的。因此,它们经常被不确定地简易操作,以限制污染地下 水的蔓延。很多处理技术存在处理地下水中的溶解相化合物。但是,与"抽取和 处理" 一样,这些技术不处理将化合物连续地"供应"到这些地下水流的 源区。仅有很少的技术用于处理源区的NAPL本身。各种原位化学处理已经用于尝试从污染的场地移除NAPL。例如,在 一种才支术中,将表面活性剂或醇通过注入井泵送到地下,并辅助NAPL溶 解和运用,其可随后^^皮泵送出第二顺梯度井。产生的NAPL和污染水的混 合物然后可在地面分离成水相和非水相,以便处理和/或焚化。但是,这种 技术遭受很多不利条件。尤其是,它包括昂贵的连续添加物和有时候危险 的化学添加剂;在一些地下安装中可能不是特别有效;可能导致DNAPL 向下再活化,这使形势变得更坏;包括难于从NAPL中分离或重复利用的 流体;以及重新获得大量需要处理的流体。用于从污染场地原位移除NAPL的进一步化学处理包括它们的氧化。例 如,可将高锰酸钾抽取至污染场地中,其随后借助氧化反应与NAPL反应, 以将NAPL转变成没有危险的化合物。但是,由于同时反应形成的矿物固体 阻塞了 NAPL周围的孔隙,因此阻止了反应物之间的进一步接触,所以这种 技术的成功受到限制。此外,在土壤中自然产生的有机材料通常具有大量的 氧化剂需求,需要注入额外的氧化剂。大量氧化剂的使用通常是昂贵的。生物技术也已经用于努力修复被NAPL污染的场地。这种生物修复技 术通常包括添加养分和有机食物源到污染土壤中,使得土壤中的细菌组繁 殖并相互作用,以降解危险的化合物。异位生物修复(ex-situ bioremediation)包括掘出污染土i裏,并在地表的反应堆中或土墩中处理。 原位生物修复已经被执行,用于处理源区的顺梯度溶解相化合物,起到流 遏制策略,而不是减小NAPL体积的作用。最近,已经努力使源区本身中 的生物修复成为可能;同时在一些试验室中也显示了一些成功,这在本领 域中尚待论证。NAPL源区的生物修复存在一些问题。添加剂(有机基质和养分)的 连续输入可能使得处理代价高。此外,对于每个污染场地,有必要获得场 地的细菌、食物和养分的特定平衡。因此,生物修复技术是具有特定的场 地特性的。与生物修复技术有关的另一个问题是"生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修复被可燃材料污染的土地的方法,所述方法包括如下步骤: 在待修复的土地中确定地下可燃材料体积的位置;以及 点燃所述可燃材料,以燃烧所述材料,并由此修复土地。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹森格哈德乔塞托莱洛保罗皮诺尼克里斯廷斯维茨特古伊莱莫瑞恩
申请(专利权)人:爱丁堡大学董事会
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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