[发明专利]氯苯类易挥发污染土壤异位低温热脱附的施工方法和施工装置

说明书

技术领域

本发明涉及污染土壤的修复领域，尤其是对于易挥发性有机污染物土壤的修复方法和装置。

背景技术

苯系物、氯代烃、氯代苯等挥发性有机污染物（VOCs）在石油、化工、加油站等场地的土壤和浅层地下水中分布极为普遍，具有浓度高、毒性大、易扩散的特点，对生态环境和人民群众健康构成了严重隐患，影响了城市退役工业用地的再开发利用。因此，寻找和选择效果可靠、经济实用、可快速实施的修复技术成为易挥发性有机污染场地修复的重点。针对易挥发性有机类污染土壤，常规修复技术主要采用化学氧化还原、热脱附、蒸气抽提、生物降解等技术，前两类技术修复效果可靠、反应时间快，但成本较高，而后两类技术相对成本较低，但修复时间较长，一般为几个月到数年。

投加生石灰是对土壤进行改良、改性的一种常见手段，被广泛运用于酸性农田土壤改良、路基土壤改性等领域。除此之外，生石灰进入土壤后，其主要成分氧化钙与土壤中的水分发生水合反应，会生成氢氧化钙，并同时释放大量的热量。利用该原理，可以使污染土壤快速升温，促进挥发性有机污染物从土壤中气化分离，进入气相后再进行收集处理，大大降低了污染物的处理难度。生石灰法升温法具有相对简便、快速、经济的特点，在我国污染土壤的修复工作中已逐步得到尝试，具有较好的运用前景，但目前尚未有对该方法进行更深入研究的报道。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，本发明以生石灰升温脱附技术工程化应用，为大规模原址异位修复工程的实施提供解决方案，同时处理后土壤可直接用于后期道路建设。本发明以选取氯苯类典型挥发性污染场地后期规划为道路，道路建设本身需加入生石灰，常用比例为12%，一般不超过15%。

本发明的具体技术方案是：

一种氯苯类易挥发污染土壤异位低温热脱附的施工方法，是往需修复的氯苯类易挥发污染土壤中添加道路建设常用比例的生石灰量，依次采用至少是初筛分、一次机械混拌，静置24小时的步骤；以土壤修复设备掺混生石灰处理易挥发性有机污染物土壤。

进一步的，所述的道路建设常用比例的生石灰量的添加量是10~15%，以重量百分比计。

进一步的，所述的道路建设常用比例的生石灰量的添加量是12~15%，以重量百分比计。

进一步的，优选的生石灰量的添加量是12%，以重量百分比计。

进一步的，生石灰投加的方法是上午11点至下午3点，生石灰投加量为10%；其余工作时间生石灰投加量为12%，且温度低于15℃时不施工。

进一步的， 生石灰投加施工环境为密闭的空间内进行污染土壤的处理，并配备空气处理装置。

本发明还提出了一种氯苯类易挥发污染土壤异位低温热脱附的施工装置，是自行式土壤破碎混合机，该混合机配有实现固体药剂的精确定量添加的螺杆送料装置。

本发明以华东地区某大型化工企业退役场地为实验对象，结合其后期规划，使用生石灰对场地氯苯类VOCs污染土壤进行异位低温热脱附处理。试验表明该方法可有效去除土壤中的VOCs，处理后各污染物去除率均达到85%及以上。在场地试验中，采用专业土壤修复设备KH200进行土壤破碎和药剂混合，药剂与土壤混合更为均匀；同时处理过程全封闭运行，可有效降低扬尘等问题。异位低温热脱附处理技术通过提高土壤温度、降低土壤含水量，有效地促进了土壤中VOC的解吸和挥发，是一种高效率、低成本土壤修复技术，经过土壤修复设备处理后土壤中各污染物均达到场地修复目标，具备该场地的工程应用可行性。

附图说明

图1土壤破碎混合机示意图。

图2 加入不同比例生石灰后土壤温度变化示意图。

图3混匀静置80min后土壤中污染物去除率示意图。

图4不同方式混合生石灰后土壤升温值对比示意图。

图5 是土壤中污染物去除率示意图。

具体实施方案

实施例1

以华东地区某大型化工企业退役场地为试验场地，占地约50万平方米，生产历史近60年。根据地质调查结果，地面以下0~10米的地层结构依次为杂填土（0-2.0m）、粉质粘土（2.0-4.6m）、粉砂夹粘土（4.6-6.0m）、粉质粘土（>6.0m），潜水位在地下0.5~1.5米。

本次实验选取其中南部区域污染最为严重的土壤进行处理。土壤的基本理化性质如下：

表1各土层土壤理化性质