[发明专利]一种促进重质石油污染土壤热处理修复的方法

说明书

一种促进重质石油污染土壤热处理修复的方法，包括将重质石油污染土壤进行风干、破碎、去除杂质，得到预处理的重质石油污染土壤；将预处理的重质石油污染土壤与强化剂进行充分混合，其中，强化剂能与重质石油烃分子中的杂原子结合，使重质石油烃分子中的碳原子与杂原子之间的化学键键能减弱；将预处理的重质石油污染土壤与强化剂的混合物在氮气气氛中进行热处理；将热处理后的土壤冷却至室温，以及将热处理产生的尾气进行冷凝回收，再经过活性炭吸附以去除未冷凝的尾气。该方法技术工艺简单，节能降耗、高效修复，修复后的土壤中石油烃浓度低于土壤质量风险管控值，具有复垦价值，并且可以降低尾气处理成本。

技术领域

本发明涉及污染土壤治理技术领域，具体地涉及一种促进重质石油污染土壤热处理修复的方法。

背景技术

根据2014年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，我国土壤污染总超标率高达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，给被污染地区的土壤生态、作物及人体健康造成严重不良影响。石油污染物一旦进入土壤环境，会经历不程度的自然风化作用，石油中轻质烃通过挥发、扩散、微生物和光降解等风化作用去除，残留在土壤中的主要为难生物降解的重质石油烃污染物。此外，污染物与土壤颗粒之间的相互作用随风化时间的增加而逐渐增加。因此，风化/重质石油污染土壤修复难度大，是目前土壤修复行业面临的一个难题。

热处理技术因具有修复效率高、对土壤中有机污染物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。其中，热解技术是指在隔绝空气或少量空气的条件下，通过热化学转化，在相对较低的温度下将化合物转化为气体、液体及焦炭的过程。在热解过程中，重质石油烃污染物可在低于其沸点的温度下转化为稳定且无毒的焦碳，提高土壤肥力。然而，针对风化/重质石油污染土壤，热解技术仍存在能耗高、对土壤理化性质破坏大、尾气释放量大处理成本高等缺点。

发明内容

本发明提供了一种促进重质石油污染土壤热处理修复的方法，该方法节能降耗、高效修复并且可以降低尾气释放量，解决了现有热解技术中存在的能耗高、对土壤理化性质破坏大、尾气释放量大且处理成本高等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明的促进重质石油污染土壤热处理修复的方法，包括以下步骤：S1.将重质石油污染土壤进行风干、去除杂质、破碎，得到预处理的重质石油污染土壤；S2.将预处理的重质石油污染土壤与强化剂进行充分混合，其中，强化剂能与重质石油烃分子中的杂原子结合，使重质石油烃分子中的碳原子与杂原子之间的化学键键能减弱，以促进重质石油烃分子的去除；S3.将预处理的重质石油污染土壤与强化剂的混合物在氮气气氛中进行热处理；S4.将热处理后的土壤冷却至室温，以及将热处理产生的尾气进行冷凝回收，再经过活性炭吸附以去除未冷凝的尾气。

优选地，在上述促进重质石油污染土壤热处理修复的方法中，强化剂选自Fe₂O₃、K₂CO₃、CaO、Al₂O₃、HZSM-5和赤泥。

优选地，在上述促进重质石油污染土壤热处理修复的方法中，的强化剂为Fe₂O₃。

优选地，在上述促进重质石油污染土壤热处理修复的方法中，在步骤S2中，强化剂的添加量为预处理的重质石油污染土壤质量的0.2～10％

优选地，在上述促进重质石油污染土壤热处理修复的方法中，强化剂的添加量为预处理的重质石油污染土壤质量的5％。

优选地，在上述促进重质石油污染土壤热处理修复的方法中，在步骤S3中，将预处理的重质石油污染土壤与强化剂的混合物在200～500℃以及在载气流速为0.2～1L/min的氮气气氛中进行热处理10～120min。