一种挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法技术

本发明专利技术属于挥发性有机污染物污染土壤处置领域，进一步的说是一种以实现针对含有挥发性及有毒有害污染物质的土壤清挖处置方法。具体为对于具有不同渗透特性的污染场地目标清挖区域内的土壤进行挥发性有机污染物的注水冰封阻隔，利用低温冰冻条件将充满于土壤孔隙中的水体全部冻结，将吸附于土壤结构中的挥发性有机污染物封闭，从而在污染土壤清挖的过程中有效保障挥发性有机物分子固封在土壤结构中以防止其向大气中扩散，实现污染土壤在清挖过程中的安全处置。过程中的安全处置。过程中的安全处置。

【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法


[0001]本专利技术属于挥发性有机污染物污染土壤处置领域，进一步的说是一种以实现针对含有挥发性及有毒有害污染物质的土壤清挖处置方法。

技术介绍

[0002]随着我国化工科技的不断进步，工业化进程与社会经济得到了迅猛发展。伴随生产技术水平与环保意识的不断提升，人们愈发重视生产效益与环境保护的双重保障。然而，在制药、炼焦、化学制品生产等作业过程中仍然存在作业事故及跑冒漏等污染情况，且作业废料偷排堆存等现象仍然存在，而早期的化工场地污染的历史遗留问题也是现存污染场地的重要来源之一，故而，针对场地污染问题的治理需求依然迫切。在现有的有机污染场地中，具有有毒有害刺激性气味的挥发性有机物污染场地占有重要的比重。在针对该种场地的清挖处置过程中，挥发性气体分子不可避免进入大气，造成空气污染，并对场地周边居民的身体健康带来严重威胁与危害。因此，如何高效安全的解决在场地清挖整治过程中的挥发性物质逸出污染的问题，成为场地土壤治理修复的一大瓶颈问题。
[0003]现有的挥发性有机污染场地清挖处置中，多以在土壤清挖过程中向作业场地上空喷射气味抑制剂，或在清挖场地区域建设密封的处置大棚及尾气处理系统，以尽量减少挥发性污染物气体的扩散。然而，前者在作业过程中，难以保障刺激性气味被完全抑制，且部分气味抑制材料仅仅改变了人们的嗅觉感觉体验，但并未真正从大气中去除，甚至掩蔽了空气中污染分子毒性的真实存在，甚至造成更严重的毒害事故；后者虽然一定程度上去除了挥发性污染分子，但封闭大棚及尾气脱除处理系统造价昂贵，特别对于大型污染场地的处置而言，成本颇高，现阶段还难以广泛应用。
[0004]针对挥发性有机污染物污染场地治理的难点与治理需求，结合现有清挖处置措施的优势与不足，本专利拟从封闭挥发性有毒有害气体分子的角度，开发高效可行的挥发性有机污染物污染土壤清挖处置技术，打破场地修复的瓶颈问题，为污染场地治理行业的发展提供技术支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种挥发性有机污染物污染土壤的清挖处置方法。
[0006]为实现上述目的本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，向待处理污染场地土壤采用注水冰封的方式阻隔土壤结构中的挥发性有机污染物，而后低温冰冻期对上述冰冻后土壤进行清挖，进而实现污染土壤在清挖过程中的安全处置。
[0008]所述注水冰封为针对待处理区域中土壤的类型和渗透系数以及土壤污染程度，采取漫灌、开沟槽注水和布设管路注水中的一种或几种方式进行场地土壤供水。
[0009]所述的向场地中的注水措施可针对多种渗透特征的土壤的进行选择，针对高渗透系数的砂质土壤及浅层土壤的冰封需求，可直接采取漫灌措施进行土壤注水，而针对低渗
透系数的粘质土壤，可采取修建沟槽及布设管路的注水措施，在低渗深层土壤进行冰封时可同时采取漫灌、修建沟槽并注水自然渗透及布设管路并注水强制渗透三种方法进行场地注水，从而满足场地内目标深度土壤内的完全冰封需求，为清挖过程中的挥发性有机污染物的封闭提供有效保障；
[0010]所述漫灌为于待处理区域四周设置围挡，于相邻两个围挡形成的夹角处架设放水管，通过水泵连接水源，向场地土壤表面直接注水。
[0011]所述开沟槽注水为沿所述围挡内四周修建注水沟槽形成边界沟槽，以及任意相对的两个边界沟槽之间平行构建多条场地内注水沟槽；其中，边界沟槽内与围挡相邻的一侧侧壁铺设HDPE膜直至槽底部；通过水泵连接水源，向边界和场地沟槽内注水，使注入的水扩散至场地内土壤中(即，含水量高处向含水量低处的扩散形成水力梯度扩散)；其中，边界和场地沟槽深度为比清挖深度深0.2～0.5m，沟槽宽度为10～20cm，相邻两个场地内注水沟槽平行且间距50～100m。
[0012]所述布设管路注水为在围挡内区域垂直架设注水管路，管路垂直纵向插入区域内土壤中，管路末端堵死，下管深度为比清挖深度深0.2～0.5m，管路表面开孔，注水管通过水泵连接水源。
[0013]所述管路布设密度依据场地土壤平均渗透系数分类设计：
[0014]当土壤平均渗透系数≤10
‑4cm/s时，布管密度为10～40根/km2；
[0015]当土壤平均渗透系数10
‑2～10
‑4cm/s时，布管密度为5～10根/km2；
[0016]当土壤平均渗透系数≥10
‑2cm/s时，布管密度为3～5根/km2；
[0017]7.按权利要求5所述的挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：所述管路注水压力为200～500kPa，注水管路管径为100～150mm，管路表面开孔，开孔孔径为2～4cm，同一开孔水平截面沿轴心等分角度8向开孔，沿管路纵向相邻开孔间距为0.2～0.3m。
[0018]所述注水冰封采取漫灌、开沟槽注水和布设管路，或开沟槽注水和布设管路时，相邻两个场地内注水沟槽之间的中心线上与土壤垂直架设至少一个注水管路，边界注水沟槽和其相邻的地内注水沟槽之间的中心线上与土壤垂直架设至少一个注水管路。
[0019]所述待处理污染土壤场地内的平均目标注水体量为达到饱和含水量的80％～100％。
[0020]所述清挖深度为初始场地勘探污染情况后的既定清挖深度，高(浅)于开槽或下管深度0.2～0.5m，清挖作业在场地土壤冰冻后进行，可采用打桩机碎土结合挖掘机清挖搭配作业，保障污染土壤清挖过程中无挥发性污染物等有毒有害异味气体暴露。
[0021]本专利技术所具有的优点包括：
[0022]1)本专利技术中所述的冰封措施具有简单实用的优势，通过将土壤孔隙中充满水，并利用自然低温气候使土壤孔隙水结冰，最终使得土壤孔隙中全部被冰晶占据，有效阻隔了吸附于土壤中的挥发性有机污染物分子的脱附散出，同时，低温冰冻期开挖作业，有效利用污染物分子较低的蒸汽压特点，实现阻隔挥发性分子逸出的清挖安全处置；
[0023]2)本专利技术中所述的向场地中的注水措施可针对多种渗透特征的土壤的进行选择，针对高渗透系数的砂质土壤及浅层土壤的冰封需求，可直接采取漫灌措施进行土壤注水，而针对低渗透系数的粘质土壤，可采取修建沟槽及布设管路的注水措施，在低渗深层土壤进行冰封时可同时采取漫灌、修建沟槽并注水自然渗透及布设管路并注水强制渗透三种方
法进行场地注水，从而满足场地内目标深度土壤内的完全冰封需求，为清挖过程中的挥发性有机污染物的封闭提供有效保障；
[0024]3)本专利技术中所设计的管路布设密度依据土壤由上自下的平均渗透系数分类布设，有效保障了水分在土壤中的渗透传导；采用开槽机在场地四周边界开设沟槽，可实现窄而深的沟槽建设，减小场地注水前对土壤的扰动；在场地边界沟槽内的远离场地侧壁内布设HDPE膜可有效节省水量，并促进水头向场地内作用，加强向场地内的渗透迁移；
[0025]4)本专利技术中所设计的注水沟槽深度及注水管路的下管深度均较目标清挖深度纵向加深0.2～0.5m，既有效保障了目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：向待处理污染场地土壤采用注水冰封的方式阻隔土壤结构中的挥发性有机污染物，而后低温冰冻期对上述冰冻后土壤进行清挖，进而实现污染土壤在清挖过程中的安全处置。2.按权利要求1所述的挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：所述注水冰封为针对待处理区域中土壤的类型和渗透系数以及土壤污染程度，采取漫灌、开沟槽注水和布设管路注水中的一种或几种方式进行场地土壤供水。3.按权利要求2所述的挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：所述漫灌为于待处理区域四周设置围挡，于相邻两个围挡形成的夹角处架设放水管，通过水泵连接水源，向场地土壤表面直接注水。4.按权利要求2或3所述的挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：所述开沟槽注水为沿所述围挡内四周修建注水沟槽形成边界沟槽，以及任意相对的两个边界沟槽之间平行构建多条场地内注水沟槽；其中，边界沟槽内与围挡相邻的一侧侧壁铺设HDPE膜直至槽底部；通过水泵连接水源，向边界和场地沟槽内注水，使注入的水扩散至场地内土壤中；其中，边界和场地沟槽深度为比清挖深度深0.2～0.5m，沟槽宽度为10～20cm，相邻两个场地内注水沟槽平行且间距50～100m。5.按权利要求2或3所述的挥发性有机物污染土壤的清挖处置方法，其特征在于：所述布设管路注水为在围挡内区域垂直架设注水管路，管路垂直纵向插入区域内土壤中，管路末端堵死，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卅，吴阳，陆璐，
申请(专利权)人：辽宁中博生态环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：