專利名稱：一種污染土壤異位生物修復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污染土壤修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種污染土壤異位生物修復(fù)裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于污染土壤生物修復(fù)技術(shù)主要分成原位處理和異位處理兩類，原位生物處理方法是在受污染地區(qū)直接采用生物修復(fù)技術(shù)；該技術(shù)適合大面積輕度污染的土壤，費(fèi)用低，但由于環(huán)境條件不易控制，所以處理周期長。異位生物修復(fù)技術(shù)是將受污染土壤運(yùn)輸?shù)教囟üこ痰攸c(diǎn)進(jìn)行生物修復(fù)，這種方法可保證生物降解的較理想條件，因而對污染土壤處理效果好，還可防止污染物轉(zhuǎn)移，被視為一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的處理技術(shù)。目前污染土壤生物修復(fù)裝置有如下幾種1)在有防雨頂棚的網(wǎng)室中進(jìn)行油泥廢棄物處理實(shí)驗(yàn)，文獻(xiàn)1油泥廢棄物的生物修復(fù)技術(shù)研究(張海榮、郭書海、李培軍等，油泥廢棄物的生物修復(fù)技術(shù)研究，環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002，3(1)61-64)，用φ15×20cm陶瓷盆作為處理裝置，每盆加待處理油泥廢棄物4kg，為了解決供氧，采用20天翻動(dòng)土壤1次的方法。
2)在實(shí)驗(yàn)室用燒杯代替處理裝置，文獻(xiàn)2真菌對石油污染土壤的降解研究(丁克強(qiáng)、孫鐵珩、李培軍、張海榮，真菌對石油污染土壤的降解研究，《微生物學(xué)雜志》，1999，19(4)25-26，34)中，為了研究微生物對石油污染土壤的修復(fù)效果，在實(shí)驗(yàn)室用100ml燒杯代替處理裝置，在恒溫培養(yǎng)箱控制溫度28℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。3)用玻璃瓶作為處理裝置，文獻(xiàn)3(常志州、何加駿，兩種土壤上接種微生物對提高石油降解率的影響，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1998，17(1)15-17，33)，為了研究接種微生物對提高石油降解率的影響，用470ml的玻璃瓶作為處理裝置。文獻(xiàn)4生物技術(shù)處理冀東油田含油土壤(王洪君、吳任鋼、王嘉麟，《環(huán)境科學(xué)研究》，2000，13(5)20-23)報(bào)道了野外中等規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究，公開了一種生物處理技術(shù)和處理場地，在地面上鋪土4cm厚，圍成1m2大小的實(shí)驗(yàn)田，加入原油，待其自然下滲，翻耕上層20cm左右，使油分布均勻。采用加水、加菌、加礦渣、加營養(yǎng)、2次翻耕/周等措施，處理183天，土壤原油濃度從85g/g，下降到16g/g，降解率為81.6％；其中所加入的菌是細(xì)菌，2株假單胞菌屬，1株黃單胞菌屬，其中營養(yǎng)物為尿素、磷酸二氫鉀，容易造成對環(huán)境和地下水的二次污染。有機(jī)污染土壤生物修復(fù)技術(shù)在我國越來越引起環(huán)境科學(xué)家的重視，但目前還僅處于實(shí)驗(yàn)室小試和中試階段，作為工程規(guī)模應(yīng)用、較規(guī)范的處理技術(shù)和處理設(shè)施還未見報(bào)道，特別是還沒有專門設(shè)施。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能作為工程規(guī)模應(yīng)用、無污染、高效快速有機(jī)污染土壤異位生物修復(fù)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是主要包括擋板、預(yù)制床、通氣管、通氣孔、通風(fēng)道、防滲層、蓄水池、混合池，所述預(yù)制床用于堆放預(yù)處理污染土壤，以擋板為側(cè)壁、具有頂棚，其床體上設(shè)有通氣孔，通氣管垂直安裝在預(yù)制床的通氣孔上；所述頂棚處設(shè)有多個(gè)噴水管，每個(gè)噴水管安裝多個(gè)噴頭；所述預(yù)制床的下面設(shè)有通風(fēng)道，在通風(fēng)道的下面是防滲層；所述混合池設(shè)在預(yù)制床的一側(cè)；所述供儲(chǔ)存水用、與水泵連接的蓄水池設(shè)在預(yù)制床的一側(cè)；在所述預(yù)制床的兩側(cè)設(shè)有坡形進(jìn)出料坡道；所述通氣管四周布滿氣孔，通氣管管體外包裹有尼龍紗；所述擋板之間留有空間；所述預(yù)制床的側(cè)壁上安裝柵欄門。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.能作為工程規(guī)模應(yīng)用。本實(shí)用新型裝置使運(yùn)行工藝條件優(yōu)化，能實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染土壤生物修復(fù)技術(shù)實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化。優(yōu)化條件表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單、適用性能強(qiáng)。本實(shí)用新型，能夠提供微生物的生存環(huán)境，滿足微生物的生存需求(如氧氣、水分、營養(yǎng)物等)；可保證自然通風(fēng)和排氣。本實(shí)用新型包括預(yù)制床，在預(yù)制床上設(shè)有通氣孔，垂直預(yù)制床方向還設(shè)有活動(dòng)式通氣管，通氣管周圍還設(shè)計(jì)氣孔，并且預(yù)制床下面有通風(fēng)道，為混凝土結(jié)構(gòu)，高.05m，寬0.4m，因此不需要任何外加能源，即可滿足堆料的通風(fēng)和排氣；可防止對周圍環(huán)境和地下水造成二次污染。由于本實(shí)用新型通風(fēng)道下面設(shè)防滲層，具有混凝土結(jié)構(gòu)，可防止對地下水造成污染，預(yù)制床周圍有1m高的擋板(鐵板)，可防止污染土壤對周圍環(huán)境造成污染，上面有棚頂，是半透光玻璃鋼瓦材質(zhì)，可防雨但不完全遮光；可滿足微生物的生存需要。本實(shí)用新型在頂棚下面設(shè)計(jì)多條布水管和多方位噴頭，可以根據(jù)需要及時(shí)補(bǔ)充水分。在混合池污染土壤和菌劑混合時(shí)要調(diào)節(jié)pH，使堆料的pH值調(diào)整到6～8。
2.處理有機(jī)污染土壤效率高、速度快。采用本實(shí)用新型處理石油污染土壤，除溫度外各種環(huán)境條件便于控制，因此去除污染物效率高，對高濃度(＜100g/kg)的污染土壤有良好的治理效果，以處理時(shí)間26天為例，處理稀油污染土壤降解率為50％以上，處理高凝油污染土壤降解率為56％以上，處理稠油污染土壤降解率為31％以上，可見本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)施用品相比，省時(shí)且見效快。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的1-1剖面示意圖。
圖3為圖1的噴水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1中通氣管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型主要包括擋板3、預(yù)制床4、通氣管5、通氣孔6、通風(fēng)道8、防滲層9、蓄水池11、混合池13，所述預(yù)制床4為不銹鋼材料，鋼板長20m，寬10m，厚10mm，用于堆放預(yù)處理污染土壤，以擋板3為側(cè)壁、具有頂棚1，其中擋板3垂直安裝在預(yù)制床4的周圍四壁，高1m，鐵板材料，所述擋板3之間留有空間，其上面有鋼筋柵欄，連接頂棚1，其作用是防止污染土壤飄塵污染周圍環(huán)境，鋼筋柵欄起加固作用；預(yù)制床4床體上設(shè)有通氣孔6——花式鉆孔，間距0.21m，孔徑為20mm；一通氣管5垂直安裝在預(yù)制床4的通氣孔6上；所述頂棚1是鋼筋和角鐵骨架結(jié)構(gòu)，上面蓋為半透光玻璃鋼瓦材質(zhì)結(jié)構(gòu)，高2.5m，起防雨作用；另設(shè)有多個(gè)噴水管2于角鐵骨架上(采用普通自來水管)，每個(gè)噴水管2水平不同方向安裝多個(gè)噴頭，以便向堆料各個(gè)方向噴水；所述預(yù)制床4的下面設(shè)有通風(fēng)道8，高0.5m，寬0.4m，混凝土材料；在通風(fēng)道8的下面是防滲層9，厚100mm，為混凝土結(jié)構(gòu)；所述混合池13設(shè)在預(yù)制床4的一側(cè)、進(jìn)出料坡道10的旁邊，用來投料、混合，混凝土結(jié)構(gòu)，以不污染地下水及周圍環(huán)境。
所述供儲(chǔ)存水和供水用與水泵12連接的蓄水池11為鋼板材料，設(shè)在預(yù)制床4的一側(cè)，當(dāng)需要水時(shí)，打開水泵電源開關(guān)即可；在所述預(yù)制床4的兩側(cè)、對角方向設(shè)有進(jìn)出料坡道10，5m寬，坡形，混凝土材料，以方便進(jìn)、出料；所述通氣管5圓形，PVC材料，直徑10cm，四周布滿氣孔(間隔0.1m，孔徑為10mm)，通氣管5管體外包裹有尼龍紗，既可向不同方向堆料輸通空氣，又不能被污染土壤堵塞氣孔，保證堆料排氣和供氧；所述預(yù)制床4的兩側(cè)壁安裝一柵欄門14，對角線設(shè)置，被處理的污染土壤堆料15。
本實(shí)用新型使用方法如下將挖掘出來的受污染土壤放在混合池中，按照所述預(yù)處理污染土壤體積比例加入2～5％有機(jī)肥，1～5％固體菌劑，14～25％水，調(diào)節(jié)pH值至6～8，混合均勻，再經(jīng)進(jìn)出料坡道10輸送到預(yù)制床4上，并分散均勻堆成長條狀堆料，相間留有空間，同時(shí)插裝通氣管5于通氣孔6上，將污染土壤堆料15自然通風(fēng)和排氣，在自然溫度下(一般溫度15℃以上)進(jìn)行堆制處理，當(dāng)污染物濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(即當(dāng)土壤中礦物油含量＜500mg/kg時(shí))，運(yùn)回原地或改做其它用途。
所述有機(jī)肥采用遼河油田有機(jī)顆粒肥廠(地址盤錦市曙光街)生產(chǎn)的粉、粒狀干雞糞，按重量百分比計(jì)，其成分為有機(jī)質(zhì)39.3％，N1.82％，P2O55.69％，K2O2.62％；所述固體菌劑具體為真菌中所述毛霉(Mucor sp.)1株為高大毛霉(Mucormucedo(L.)Fres.)；所述青霉(Penicillium sp.)1株為產(chǎn)黃青霉(Peniciliiumchrysogenum Thom)；所述曲霉(Aspergillus sp.)1株為棕曲霉(Aspergillusochraceus Wilhelm)；所述木霉(Trichoderma sp.)1株為綠色木霉(Trichodermaviride Pers.ex Fr.)；所述白腐真菌(White rot fungi)2株為黃孢原毛平革菌(Phanerochaete Chrysosporium)和采絨革蓋菌(Cviolus versicolor)，所述菌種為通過購買或采自稀油、高凝油、特稠油、稠油中降解能力強(qiáng)的優(yōu)勢菌種，將其依次分別取所述種中1株，經(jīng)斜面培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng)、固體培養(yǎng)得單一培養(yǎng)物，將每種單一培養(yǎng)物等體積混合均勻制得。
處理有機(jī)污染土壤，是一個(gè)生物降解的過程，采用本實(shí)用新型處理污染土壤，能夠提供良好的生物降解條件，如氧氣、營養(yǎng)物等，除寒冷的冬季外一般可保證微生物生長繁殖的溫度；用通氣道8、通氣管5和通氣孔6可保證自然通風(fēng)和排氣，可以滿足好氧微生物對氧氣的需要。對于石油污染土壤當(dāng)污染物濃度在20g/kg～100g/kg時(shí)，污染物濃度越高降解速度越快，效果越明顯。當(dāng)土壤中石油污染物濃度＞100g/kg時(shí)，可對石油回收處理后再采用此方法處理，石油污染物濃度＜10g/kg時(shí)，可采用原位處理方法。
本實(shí)施例將曙光采油廠某油井附近的落地原油和油井周圍的污染土壤挖起，所述原油類型為稀油，其密度為0.90～0.94g.cm-3，膠質(zhì)+瀝青含量為22.0％，臘含量10.8％，粘度為93.28mPa.s(50℃)，卡車運(yùn)輸?shù)奖緦?shí)用新型設(shè)施中，放入混合池13里，按所述預(yù)處理污染土壤6.2噸重量比例加有機(jī)肥216kg(3.5％)，固體菌劑按123kg(2％)，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠖逊旁陬A(yù)制床4上，堆料放置前在預(yù)制床4上鋪一層蘆葦，堆料堆成長8m、寬2m、高0.35m的條狀，堆料中間間隔0.5m2垂直通氣孔6插放通氣管5。處理過程中調(diào)節(jié)pH和水分，分別控制在7.6和14.4％?；旌虾蠖蚜系睦砘再|(zhì)見表1。
表1實(shí)施例1堆料的理化性質(zhì)含水量 K-NTP TK 有機(jī)質(zhì) 總石油烴堆料*pH C∶N％ ％ ％ ％ ％ g/kgA 14.40.31 0.24 0.8312.107.6 55.023∶1*堆料A曙光采油廠的稀油污染土壤；經(jīng)過近2個(gè)月的處理污染土壤中稀油含量可從55.0g/kg下降到24.5g/kg，去除率可以達(dá)到55.45％。處理過程石油烴含量和降解率的變化見表2。
表2實(shí)施例1堆料的處理效果時(shí)間 總石油烴 降解率(天) g/kg％0 55.0 0.0010 44.5 19.0918 33.3 39.4526 27.5 50.0053 24.5 55.45相關(guān)比照例用φ15×20cm陶瓷盆，每盆加石油污染土壤4kg(屬稠油污染土壤)，在室外自然條件下放置，經(jīng)過20天，石油烴總量從21.4g/kg降到18.5g/kg，降解率為13.55％；經(jīng)過60天，石油烴總量從21.4g/kg降到16.6g/kg，降解率為22.43％。
權(quán)利要求1.一種污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于主要包括擋板(3)、預(yù)制床(4)、通氣管(5)、通氣孔(6)、通風(fēng)道(8)、防滲層(9)、蓄水池(11)、混合池(13)，所述預(yù)制床(4)用于堆放預(yù)處理污染土壤，以擋板(3)為側(cè)壁、具有頂棚(1)，其床體上設(shè)有通氣孔(6)，通氣管(5)垂直安裝在預(yù)制床(4)的通氣孔(6)上；所述頂棚(1)處設(shè)有多個(gè)噴水管(2)，每個(gè)噴水管(2)安裝多個(gè)噴頭；所述預(yù)制床(4)的下面設(shè)有通風(fēng)道(8)，在通風(fēng)道(8)的下面是防滲層(9)；所述混合池(13)設(shè)在預(yù)制床(4)的一側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于所述供儲(chǔ)存水用、與水泵(12)連接的蓄水池(11)設(shè)在預(yù)制床(4)的一側(cè)。
3.按照權(quán)利要求1所述污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于在所述預(yù)制床(4)的兩側(cè)設(shè)有坡形進(jìn)出料坡道(10)。
4.按照權(quán)利要求1所述污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于所述通氣管(5)四周布滿氣孔，通氣管(5)管體外包裹有尼龍紗。
5.按照權(quán)利要求1所述污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于所述擋板(3)之間留有空間。
6.按照權(quán)利要求1所述污染土壤異位生物修復(fù)裝置，其特征在于所述預(yù)制床(4)的側(cè)壁上安裝柵欄門(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污染土壤生物修復(fù)技術(shù)，具體地說是一種污染土壤異位生物修復(fù)裝置。本實(shí)用新型采用預(yù)制床，以擋板為側(cè)壁、具有頂棚，其上設(shè)有通氣孔，通氣管垂直安裝在預(yù)制床的通氣孔上；頂棚處設(shè)有多個(gè)噴水管，每個(gè)噴水管安裝多個(gè)噴頭；在預(yù)制床下面還設(shè)有通風(fēng)道及防滲層；混合池位于預(yù)制床的一側(cè)。本實(shí)用新型能作為工程規(guī)模應(yīng)用，高效快速。
文檔編號(hào)B09C1/10GK2530740SQ02210909
公開日2003年1月15日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者張海榮, 李培軍, 郭書海, 馬學(xué)軍, 孫鐵珩, 鞏宗強(qiáng), 姜昌亮, 賈宏宇, 張春桂 申請人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所