有机物污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术涉及土壤修复领域，公开了有机物污染土壤的修复方法。该方法包括：在蛭石的存在下，将有机物污染土壤在大于待脱附的有机污染物的沸点T

【技术实现步骤摘要】
有机物污染土壤的修复方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复领域，具体涉及一种有机物污染土壤的修复方法。

技术介绍

[0002]由于产业结构调整和环境保护需要，许多工业企业或关停或搬迁，原企业所在场地用途发生变化，部分场地因存在土壤污染需要修复，其中包括大量有机污染场地。有机污染土壤中需去除的污染物主要包括挥发性有机污染物(VOCs)和半挥发性有机污染物(SVOCs)两大类。
[0003]异位热脱附是有机污染土壤修复的常用方法。通过直接或间接方式将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，污染物气化挥发，从而使目标污染物与土壤颗粒分离，达到污染物去除的目的。
[0004]欧美等国家对于异位热脱附技术的探索研发已经开展了30余年，也已广泛应用于工程实践当中。在1985年，该技术入选美国环境保护署推荐技术。自20世纪80年代以来，美国、法国、加拿大、阿根廷、韩国等多个国家的学者针对苯系物、PCBs、PAHs、石油烃类等多种有机污染土壤进行了热脱附修复研究。相关研究涵盖了污染土壤预处理技术、热脱附原理、尾气处理技术、脱附效率影响因素等许多方面。
[0005]我国对于异位热脱附技术设备的自主研发及应用起步较晚。自2009年首次引进异位热脱附设备之后，相关企业及科研机构纷纷进行探索研发及工程应用。截至2017年，共开展了23例污染场地异位热脱附修复项目，热脱附技术在我国的应用已初具规模。由于当前实际应用需求的增加，国内对于热脱附技术的研究开始进入快速发展阶段，相关学者针对多种有机污染物，如六六六、有机磷农药、滴滴涕、多氯联苯等，以及汞污染土壤开展了实验研究。相关研究主要集中于热脱附设备系统参数(温度、停留时间等)、土壤特性(土壤粒径、含水率等)和污染物特性等热脱附效率的关键影响因素。
[0006]有机污染场地中通常含有黏性较高的污染土壤。由于黏性土壤塑性强、易团聚，在处置过程中不易分散，其中有机污染物很难从团聚体中脱附出来，通常需要通过延长加热时间或提高加热温度等方式才能达到修复要求，工程实施中有时候甚至需要二次修复，导致修复周期长、能耗大、费用高。同时由于土壤黏性高，极易附着在异位热脱附设备内表面，不仅降低设备利用效率，而且清理需要时间。因此降低土壤黏性成为提高效率、降低成本的重要途径。目前常用的技术手段为向污染土壤中加入生石灰，可以有效降低土壤黏性，但由于生石灰为强碱性物质，会导致土壤pH值升高，土壤修复后的终端处置或利用受到限制；如加入的石灰过多，甚至会使土壤pH超标，造成二次污染，需要进一步处置。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种有机物污染土壤的修复方法，该方法能够将有机物污染土壤中的有机污染物充分脱附出来，特别是对于含有较多团聚体的土壤能够起到较好的脱除效果，还能够减少或避免处理过程中土壤附着设备
壁面的情况。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供一种有机物污染土壤的修复方法，该方法包括：在蛭石的存在下，将有机物污染土壤在大于待脱附的有机污染物的沸点T
b
的温度T下，进行热处理。
[0009]本专利技术的方法，能够将有机物污染土壤中的有机污染物充分脱附出来，对于含有较多团聚体的土壤能够起到较好的脱除效果，还能够减少或避免处理过程中土壤附着设备壁面的情况。处理结束后，得到的膨胀的蛭石体积大、重量轻，易于回收用于其他用途。特别是对于黏度较大的有机物污染土壤中，通过和生石灰配合使用的优选技术方案，能够在减少生石灰用量，保证土壤pH值不过高，从而避免二次污染的情况下，使得其中的有机物充分脱附。
具体实施方式
[0010]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0011]本专利技术提供了一种有机物污染土壤的修复方法，该方法包括：在蛭石的存在下，将有机物污染土壤在大于待脱附的有机污染物的沸点T
b
的温度T下，进行热处理。
[0012]土壤中一般会包括团聚体，特别是黏性较大的土壤，塑性强、更易团聚，在处置过程中不易分散，其中有机污染物很难从团聚体中脱附出来，这种具有较大黏性的土壤，给热脱附除土壤有机污染物带来了极大的困难。而且这种土壤，由于黏性高，极易附着在异位热脱附设备内表面，需要清理，降低了设备利用效率。
[0013]蛭石是一种复杂的铁、镁含水硅铝酸盐类矿物，呈薄片状结构，受热易膨胀，膨胀后的蛭石称为膨胀蛭石，由于结构疏松、储水性强，一般的，蛭石中的水的含量约在4
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15重量％，常被用作土壤改良剂以提高土壤通气性和保水性，或经过表面处理后用作生态修复剂。但本专利技术的专利技术人在研究中发现，如果在蛭石存在下，对于有机物污染土壤进行上述热处理，蛭石膨胀，同时使得土壤团聚体崩解，传热、传质被增强，土壤团聚体中含有的有机污染物更易被释放脱附出来，从而气化挥发，如此能够将常规难以除去的、被裹在团聚体中的有机污染物也能高效的除去，特别适合于黏性较大、团聚体较多的土壤。并且，蛭石受热膨胀(膨胀后的蛭石可称为“膨胀蛭石”)后，具有一定吸水性和pH缓冲作用，还能够减小土壤pH变化。此外，附着在热处理设备内表面的土壤，在蛭石受热膨胀时可自动脱落，如此还避免了传统加热以除土壤中有机污染物时的粘着设备、需要停机清理的问题。
[0014]能够理解的是，为了使得蛭石更充分均匀的发挥作用，应当将蛭石和土壤混合均匀。并且，如果土壤中含有多种待除去的有机污染物，T应该大于沸点最高的那种有机污染物的沸点。本专利技术的方式在常压下进行即可，沸点也指的是常压下的沸点。
[0015]根据本专利技术，优选的，所述蛭石的片径小于3cm，优选为1
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6.5mm。能够理解的是，由于蛭石的内部结构，蛭石破碎后一般呈片状，并且获得的蛭石的片径在一个范围内。本专利技术所述片径的范围可以通过具有不同筛孔大小的筛网确定。可以通过控制筛网的筛孔来获得目标片径，例如将蛭石破碎，并采用2.3mm和1.4mm的筛，取通过2.3mm的筛但未通过1.4mm的
筛的物料，通过这样的方式可以控制过筛后的物料的片径在1.4
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2.3mm左右。本专利技术的专利技术进一步发现，在上述范围内，蛭石能够进一步增加土壤沙性，进一步降低土壤黏性，蛭石膨胀体积合适，使得有机污染物更易脱附挥发。
[0016]本专利技术的方法对有机物污染土壤中的有机污染物没有特别的限制，一般的，都能够通过热处理的温度在有机污染物的沸点以上，使得有机污染物脱附出来。优选的，所述有机物污染土壤中的有机污染物的沸点为50
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1000℃(例如，可以为50℃、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、1000℃)，更优选为100
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机物污染土壤的修复方法，其特征在于，该方法包括：在蛭石的存在下，将有机物污染土壤在大于待脱附的有机污染物的沸点T
b
的温度T下，进行热处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蛭石的片径小于3cm，优选为1
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6.5mm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述有机物污染土壤中的有机污染物的沸点为50
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1000℃，优选为100
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600℃；和/或，以干基计，有机物污染土壤中，有机污染物的含量为0.001
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2重量％。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机物污染土壤中，粘粒含量为12
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60重量％，优选为15
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45重量％。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述有机物污染土壤的粘粒含量大于30重量％时，所述热处理还包括在生石灰的存在下进行。6.根据权利要求5所述的方法，其中，生石灰为粉末状；和/或，生石灰的氧化钙含量为70
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【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆强，李绍华，岳勇，杨博文，万德山，
申请(专利权)人：山东大成环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：