[发明专利]一种修复石油污染土壤的系统和方法

说明书

本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种修复石油污染土壤的系统和方法。本发明提供的系统包括：石油污染土壤干燥室；筛分装置；所述筛分装置的进料口与所述石油污染土壤干燥室的出料口相连；处理室；所述处理室的顶部设置有进料口和尾气出口，侧壁由上至下依次设置有第一含氧热风进口和第二含氧热风进口，底部设置有修复后土壤卸料口；所述处理室的进料口与所述筛分装置的出料口相连。本发明提供的系统可在低温有氧条件下对土壤中的石油污染物进行高效去除，且修复后土壤的肥力无明显变化，具有良好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种修复石油污染土壤的系统和方法。

背景技术

随着全球在各种应用中使用石油碳氢化合物作为能源和原材料，大量石油及其产品(如柴油、油泥、多环芳烃等)意外地从储罐、油田设施、管道、炼油厂和石化厂等释放到环境中，引起严重的土壤污染和相关的环境问题。土壤和石油烃污染物之间的相互作用可能会降低土壤孔隙度，影响土壤渗透性，破坏微生物生态环境。一方面，由于石油等烃污染物大多具有持久和稳定的特性，因此在环境中停留时间长，不易降解；另一方面，石油烃降解过程中可能形成有毒有机化合物，消耗土壤环境中的氧气，使植物根系无法获得生长所需的氧气。同时，附着在植物根系表面的疏水性石油污染物阻碍植物根系吸收养分，影响作物根系生长和养分积累。此外，石油中的挥发性和半挥发性有机化合物可能蒸发并释放到大气中，其中大多数已知具有致癌、致畸和致突变性，对自然和人类生存环境造成极大危险。在中国，每年约有60万吨石油污染物泄漏到土壤中，石油污染土壤占土壤总超标率的16.1％。因此，研究有效和可持续的石油污染土壤去污技术具有重要的社会意义和环境意义。

目前常用的土壤修复技术，主要包括物理修复、化学修复、生物修复、植物修复等。这些方法大致可分为非热处理和热处理。许多非热处理修复方法，如生物和植物修复对有机污染固废在浓度、种类上有较大限制、而且存在处理周期长或去除效率较低等缺点；而化学淋洗方法虽然处理周期较短，适用范围较广，但是会产生大量的水二次污染；气相抽提技术具有处理成本低、修复周期短，二次污染较小的诸多优点，但是只适用挥发性有机污染的处理。近几十年来，热修复技术以其处理速度快、效率高、适应性广等优点引起了工程和研究机构的关注，但该方法存在能耗较高，容易产生二次污染，且高温易引起土壤陶化，破坏土壤的结构和肥力等缺点。因此，亟待需要开发一种能够节能、不带入二次污染和破坏土壤结构和肥力的热修复技术用于石油烃有机物污染土壤修复。

发明专利CN201911328498.3在负压处理室，温度为300～900℃，处理时间为30-60min的条件下对有机物污染土壤进行了热脱附处理，经过处理土壤的含油率不超过0.5％，有机污染物去除率达99％以上。

发明专利CN202110293277.8在真空度为30-80kPa的条件下将经过过Ca(OH)2改性剂改性的污染土壤加热至350℃～500℃下进行热脱附处理，采用热脱附联合真空强化的方法处理污染土壤修复效率更高，石油烃修复效率可达99.8％。

发明专利CN202011335341.6先将污染土壤在40～45℃下低温强化化学氧化修复，然后通过补水通风管进行微生物菌剂、生物表面活性剂和营养液的投加，进行低温加热微生物降解，用低温热强化化学氧化-微生物耦合实现多环芳烃污染土壤的济、高效、绿色修复。

发明专利CN202210219705.7以表面活性剂作为增溶剂，通过低温加热(40～80℃)及增溶剂的联合作用，对非水相液体(石油烃、多环芳烃、氯代烃等污染物)进行增溶，促进污染物进入地下水中(溶解相或水相)，完成有机污染土壤中有机污染物的高效溶解及脱附。

发明专利CN202110503938.5利用加热井与土壤的间接导热后的高温烟气余热将土壤升温至70～90℃，同时利用烟气中含有大量水蒸气和二氧化碳加强土壤中污染物的流动，从而强化抽提效率。