[发明专利]一种强化石油污染土壤热解修复的方法

说明书

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种强化石油污染土壤热解修复的方法，所述方法采用Fe₂O₃强化热解修复石油污染土壤，具有环保、能耗低、污染物去除效率高、可实现资源回收利用的优点。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种强化石油污染土壤热解修复的方法。

背景技术

土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础，是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所。然而，随着现代文明的发展，土壤问题日益突出。根据环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示，我国土壤总超标率高达16.1％。其中有机类污染物，尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。在我国，每年经由各种途径进入到环境中的石油约有60万吨，导致约达500万hm²的土地受到了石油污染，造成了难以估计的损失。

石油进入土壤后，可通过土壤的物理、化学和生物等过程，不断地被吸附、分解、迁移或滞留，引起土壤理化性质的变化、影响植物生理生态、改变土壤微生物群落结构，同时还能通过挥发、向下迁移等途径影响大气、水等环境介质，进而威胁人类的健康。石油污染物的组分十分复杂，尤其是芳香烃、胶质以及沥青质等大分子物质，给石油污染土壤的修复带来一定的困难。

目前，针对石油污染土壤的修复技术主要有生物修复、淋洗和热处理技术等。生物修复具有操作简单、费用低且二次污染小等优点，但其仅能处理低浓度石油污染土壤且处理周期长，对胶质和沥青质等重质石油组分不能有效降解；淋洗法存在淋洗液与土壤分离困难、难以适应粘性土壤且淋洗液需要进一步处理的缺点。热处理技术具有修复效率高、对土壤中有机污染物的种类和浓度适应性好等显著优势，在石油污染土壤修复中得到广泛应用。然而，热处理技术中焚烧技术存在能耗高、对土壤理化性质影响大等问题，是当前石油污染土壤热处理修复面临的挑战。热解技术可在相对较低的温度以及无氧或缺氧环境下将重质油(胶质和沥青质等)热解为可挥发去除的轻质油和无毒害的焦炭类物质，与焚烧技术相比，热解技术可节省40-60％的能耗。

Vidonish等人在“Pyrolytic treatment and fertility enhancement of soilscontaminated with heavy hydrocarbons.Environ.Sci.Technol.2016,50(5),2498-2506.”中公开了利用慢速热解对石油污染土壤进行了热解修复，Li Dechang等人在“Remediation ofPetroleum-Contaminated Soil and Simultaneous Recovery ofOil byFast Pyrolysis.Environmental Science&Technology,2018,52(9):5330.”中公开了利用快速热解对石油污染土壤进行了热解修复，结果表明热解技术能够有效地去除石油污染土壤中的总石油烃物质，但是热解修复仍然存在热解温度高、热解时间长、能耗高等缺点。

中国专利申请CN201710189064.4公开了一种有机污染土壤热修复方法，用燃烧炉的烟气原位或异位加热有机污染土壤，使重金属类污染、农药类污染、烃类污染、生物、营养类污染从土壤中分离，其中烃类污染物包括石油烃、卤代烃、多环芳烃等，异位热修复方法包括以下步骤:将筛分后的污染土壤由加热炉顶部送入加热炉，通过燃烧器供给的热烟气和排出烟气在加热炉底部的混风室混合，达到要求温度，对污染土壤加温，将污染土壤中的有机污染物逐步脱附并分解，以达到土壤净化的目的，处理后的土壤由加热炉底部排料口排出。该方法对烃类污染物有较高的热解效果，但需要提供燃烧炉的烟气，耗能高，反应后还需要对烟气进行处理。

因此，开发一种能解决上述技术问题的石油污染土壤的修复方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种环保、能耗低、污染物去除效率高、可实现资源回收利用的石油污染土壤的修复方法。