阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统技术方案

本实用新型专利技术涉及污染场地风险管控技术领域，公开了一种用于阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统。本实用新型专利技术覆盖于污染区域正上方，自下而上依次包括曝气层和阻隔层，阻隔层为具有生物活性的清洁土壤；曝气层包括铺设在污染区域上方的滤料层和埋设在滤料层内的曝气管；土壤气监测系统包括分层监测气井和土壤气采集装置，土壤气采集装置包括埋设在分层监测气井中的导气装置，导气装置通过导管与地面上的抽气装置进气口连通，导气装置沿分层监测气井的深度方向间隔设置，埋设在导气料层内，导气料层上下两侧分别铺设隔离层，上下相邻的导气装置的隔离层之间填充连接层。本实用新型专利技术成本低，原位阻断，无二次污染，经济环保，阻隔效果好。

【技术实现步骤摘要】
阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统
本技术涉及污染场地风险管控
，具体涉及一种用于阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统。
技术介绍
具有较强挥发性的苯系物在工业污染场地土壤和地下水普遍被高频率检出，此类污染物可通过一系列的迁移转化最终进入地表空气，通过呼吸吸入后对人体健康造成危害。目前，国内对于此类污染场地的风险管控，主要以修复为主。通过采取一系列高能耗、高扰动的工程修复措施，将苯系物从土壤和地下水中去除，以消除其对人群健康可能造成的风险。但是，这些工程修复措施在实施过程中，因苯系物具有较强的挥发性，极易逃散进入周围大气环境，从而造成二次污染。同时，实施过程中的气味问题极易引起周边群众的抗议，并最终导致群体聚众事件发生。此外，因土壤有机质对污染物的吸附，修复过程中容易出现“拖尾”现象，使修复工程的周期延长，修复效果具有一定的不确定性，最终影响场地的再开发利用。
技术实现思路
本技术公开了一种成本低，原位阻断，无二次污染，经济环保，对苯系物阻隔效果好，能有效控制苯系物呼吸暴露健康风险目标的用于阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统。本技术解决了传统的土壤修复工艺中极易产生的二次污染情况，隔断了苯系物向大气中迁移的途径，避免了土壤修复过程中产生的废气对大气的污染，经济环保，修复周期长。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，覆盖于污染区域正上方，自下而上依次包括曝气层和阻隔层，还包括土壤气监测系统，所述阻隔层为具有生物活性的清洁土壤；>曝气层包括铺设在污染区域上方的滤料层和埋设在滤料层内的曝气管，曝气管通过连接管与曝气风机连接；土壤气监测系统包括分层监测气井和土壤气采集装置，分层监测气井在污染区域平面范围内间隔分布；土壤气采集装置包括埋设在分层监测气井中的导气装置，位于地面上的抽气装置和收集装置；导气装置分别通过导管与地面上的抽气装置进气口连通，导气装置沿分层监测气井的深度方向间隔设置，埋设在导气料层内，导气料层上下两侧分别铺设隔离层，上下相邻的导气装置的隔离层之间填充有连接层。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述滤料层的厚度不小于30cm，为粒径2-5mm的石英砂铺设而成，所述曝气管水平设置，平行间隔排布。本技术阻断场地壤中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述连接管一端与曝气管连通，另一端竖直向上伸至地面上后与曝气风机连接，位于地面上的连接管上沿空气流动方向依次串联有压力表、涡街流量计和调节阀。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述曝气管上间隔设置有曝气缝，曝气缝沿曝气管的轴向设置，长度不大于20mm，曝气缝宽度不大于1mm，同根曝气管上相邻曝气缝之间的距离不大于10mm，每根曝气管上的开缝率不大于8%。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述曝气层与阻隔层之间还设置有土工膜。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，当污染区域的土壤无非水相液体存在时，阻隔层的厚度不小于1.5m，当污染区域的土壤存在非水相液体时，阻隔层的厚度不得小于4.5m。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述清洁土壤的土壤本征为渗透系数不低于10-8cm2，重量含水率为10-15%，土壤pH为6-9，土壤中的C：N：P：K的重量比为100:10~15:1:1，清洁土壤中含有的土著微生物数量不低于105cfu每克干燥土壤。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，上下相邻的所述导气装置之间的距离不大于1.5m；导气料层为粒径2-4mm的石英砂铺设而成，厚度不小于30cm，隔离层为厚度不超过10cm的干膨润土层，连接层为湿膨润土层。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，进一步的，所述导管进气口与导气装置出气口连通，出气口一端竖直向上穿过层层填料至井口，穿过位于井口的封口台后抽气装置连接，导管的出气口处设置有气密性阀门。本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统具有如下有益效果：对于以苯系物为主的石油烃类污染场地，土壤中的苯系物蒸气在包气带的土壤空隙中垂直向上迁移，在本技术中，苯系物蒸气向上迁移穿过曝气层进入阻隔层，在阻隔层中，清洁土壤中的微生物在水分、氧气浓度等微生态环境适宜的情况下，与苯系物进行好氧生物降解，将苯系物降解为无毒或低毒的物质；通过人工调控，创造一个一定厚度的好氧微生物降解带，促进苯系物垂向迁移进入地表大气过程中微生物对苯系物的生物降解，阻断苯系物挥发迁移进入地表大气，最终实现控制苯系物呼吸暴露健康风险的目标。本技术生物阻隔系统对苯系物的阻隔效果较好，连续运行后，对苯系物蒸气的阻隔率不低于98%，基本可以阻断苯系物的迁移途径，避免其对大气的污染。附图说明：图1为本技术的生物阻隔系统的主视图；图2为曝气系统的结构示意图；图3为分层监测气井的结构示意图。附图标记：1-污染区域；2-滤料层；21-土工膜；3-曝气管；4-连接管；41-压力表；42-涡街流量计；43-调节阀；5-曝气风机；6-阻隔层；7-分层监测气井；71-导气料层；72-隔离层；73-连接层；74-封口台；75-盖罩；8-土壤气采集装置；81-导气装置；82-导管；83-气密性阀门；9-变频控制系统。具体实施方式如图1-图3所示，本技术阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，覆盖于污染区域1正上方，自下而上依次包括曝气层和阻隔层6，还包括土壤气监测系统和变频控制系统9。曝气层包括铺设在污染区域1上方的滤料层2和埋设在滤料层2内的曝气管3，曝气管3通过连接管4与曝气风机5连接。滤料层2的厚度不小于30cm，为粒径2-5mm的石英砂铺设而成，不仅可以形成曝气管3的支撑骨架，避免在阻隔层6回填压实时对曝气管3造成损伤，同时石英砂的粒料之间可形成合适的缝隙，为曝气提供可以通过的通道，便于曝气可以顺利有效的向上进入阻隔层6内。曝气管3水平设置，平行间隔排布，相邻曝气管3之间的距离不大于4m，曝气管3为外径不小于5cm的硬质聚乙烯管材，壁厚选择可耐压至少1.6MPa的管材，曝气管3上间隔设置有曝气缝，曝气缝沿曝气管3的轴向设置，长度不大于20mm，曝气缝为激光切割而成，宽度不大于1mm，同根曝气管3上相邻曝气缝之间的距离不大于10mm，每根曝气管3上的开缝率不大于8%；曝气管3与滤料层2的上表面或下表面的距离不小于10cm，既确保曝气效果，又避免曝气管3被压坏。曝气管3一端封闭设置，另一端通过连接管4与曝气风机5连接，连接管4一端通过90°弯头与曝气管3连通，另一端竖直向上伸至地面上后与曝气风机5连接，连接管4为外径不小于5cm的硬质聚乙烯管材，位于地面上的连接管4上沿空气流动方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，其特征在于：覆盖于污染区域（1）正上方，自下而上依次包括曝气层和阻隔层（6），还包括土壤气监测系统，所述阻隔层（6）为具有生物活性的清洁土壤；/n曝气层包括铺设在污染区域（1）上方的滤料层（2）和埋设在滤料层（2）内的曝气管（3），曝气管（3）通过连接管（4）与曝气风机（5）连接；/n土壤气监测系统包括分层监测气井（7）和土壤气采集装置（8），分层监测气井（7）在污染区域（1）平面范围内间隔分布；土壤气采集装置（8）包括埋设在分层监测气井（7）中的导气装置（81），位于地面上的抽气装置和收集装置；导气装置（81）分别通过导管（82）与地面上的抽气装置进气口连通，导气装置（81）沿分层监测气井（7）的深度方向间隔设置，埋设在导气料层（71）内，导气料层（71）上下两侧分别铺设隔离层（72），上下相邻的导气装置（81）的隔离层（72）之间填充有连接层（73）。/n

【技术特征摘要】
1.阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，其特征在于：覆盖于污染区域（1）正上方，自下而上依次包括曝气层和阻隔层（6），还包括土壤气监测系统，所述阻隔层（6）为具有生物活性的清洁土壤；
曝气层包括铺设在污染区域（1）上方的滤料层（2）和埋设在滤料层（2）内的曝气管（3），曝气管（3）通过连接管（4）与曝气风机（5）连接；
土壤气监测系统包括分层监测气井（7）和土壤气采集装置（8），分层监测气井（7）在污染区域（1）平面范围内间隔分布；土壤气采集装置（8）包括埋设在分层监测气井（7）中的导气装置（81），位于地面上的抽气装置和收集装置；导气装置（81）分别通过导管（82）与地面上的抽气装置进气口连通，导气装置（81）沿分层监测气井（7）的深度方向间隔设置，埋设在导气料层（71）内，导气料层（71）上下两侧分别铺设隔离层（72），上下相邻的导气装置（81）的隔离层（72）之间填充有连接层（73）。


2.根据权利要求1所述的阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，其特征在于：所述滤料层（2）的厚度不小于30cm，为粒径2-5mm的石英砂铺设而成，所述曝气管（3）水平设置，平行间隔排布。


3.根据权利要求1所述的阻断场地中苯系物向大气迁移途径的生物阻隔系统，其特征在于：所述连接管（4）一端与曝气管（3）连通，另一端竖直向上伸至地面上后与曝气风机（5）连接，位于地面上的连接管（4）上沿空气流动方向依次串联有压力表（41）、涡街流量计（42）和调节阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩丹，钟茂生，姜林，赵莹，张瑞环，
申请(专利权)人：北京市环境保护科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11