申請日2015.07.27

　　公開(公告)日2015.10.07

　　IPC分類號B09C1/06

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法及系統(tǒng)，將垃圾滲濾液放入垃圾滲濾液蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)行加熱蒸發(fā)，溫度控制在100～150℃;將有機(jī)物污染土放入有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，將垃圾滲濾液蒸發(fā)器產(chǎn)生的有機(jī)熱蒸氣通入盛有有機(jī)物污染土壤的有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，浸提時間為10～30min;有機(jī)物污染土壤中有機(jī)污染物被垃圾滲濾液加熱蒸發(fā)產(chǎn)生的熱蒸氣接觸脫附得以去除，完成有機(jī)污染土壤修復(fù);有機(jī)熱蒸氣有機(jī)物含量高、濕度大，可大大解析脫附土壤中有機(jī)污染物。產(chǎn)生的有機(jī)混合廢氣通入廢氣冷凝器中，冷凝成液態(tài)后再進(jìn)行安全處置。剩余的垃圾滲濾液再進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)排放，不產(chǎn)生二次污染。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　第一步：將垃圾滲濾液放入垃圾滲濾液蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)行加熱蒸發(fā)，溫度控制在100～ 150℃;

　　第二步：將有機(jī)物污染土放入有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，將垃圾滲濾液蒸發(fā)器產(chǎn)生的有機(jī) 熱蒸氣通入盛有有機(jī)物污染土壤的有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，浸提時間為10～30min;

　　第三步：有機(jī)物污染土壤中有機(jī)污染物被垃圾滲濾液加熱蒸發(fā)產(chǎn)生的熱蒸氣接觸脫附得 以去除，完成有機(jī)污染土壤修復(fù);

　　第四步：產(chǎn)生的有機(jī)混合廢氣通入廢氣冷凝器中，冷凝成液態(tài)后再進(jìn)行安全處置。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法，其特征在于：所 述垃圾滲濾液的BOD5/CODcr為0.5～0.6。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法，其特征在于：所 述的垃圾滲濾液蒸發(fā)器內(nèi)保持微負(fù)壓。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法，其特征在于：所 述的有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)保持微負(fù)壓。

　　5.一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于：包括垃圾滲濾液蒸發(fā)器、 有機(jī)污染土脫附容器、廢氣冷凝器;垃圾滲濾液蒸發(fā)器設(shè)有垃圾滲濾液進(jìn)入口、有機(jī)熱蒸汽 出口;有機(jī)污染土脫附容器設(shè)有有機(jī)熱蒸汽進(jìn)入口、有機(jī)污染土進(jìn)入口、潔凈土壤出口、有 機(jī)廢氣出口I;廢氣冷凝器設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)入口、有機(jī)廢氣出口II;垃圾滲濾液蒸發(fā)器的有 機(jī)熱蒸汽出口連接有機(jī)污染土脫附容器的有機(jī)熱蒸汽進(jìn)入口;有機(jī)污染土脫附容器的有機(jī)廢 氣出口I連接廢氣冷凝器的有機(jī)廢氣進(jìn)入口。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于：所 述的垃圾滲濾液蒸發(fā)器采用使垃圾滲濾液在溫度100～150℃蒸發(fā)為有機(jī)熱蒸汽的蒸發(fā)器。

　　說明書

　　一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法及系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法及系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　近年來，隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成污染強(qiáng)度的增加，我國土壤污染的總體形勢嚴(yán)峻，土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。初步統(tǒng)計，全國受污染的耕地約1000萬hm2，而有機(jī)污染物污染農(nóng)田達(dá)3600萬hm2，主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達(dá)16%～20%;污水灌溉污染耕地216.7萬hm2，固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬hm2。每年因土壤污染減產(chǎn)糧食超過1000萬t，造成各種經(jīng)濟(jì)損失約200億元。

　　土壤中的有機(jī)物作為一類特殊的土壤污染物，有其不同于其他污染物的污染特性，并因?yàn)槠涑煞謴?fù)雜及特別的危害性，被列為環(huán)境中潛在危險大、應(yīng)優(yōu)先控制的毒害性污染物。

　　目前，過量使用化肥和農(nóng)藥、油田勘察、石油開采、油品儲運(yùn)、和加油站泄漏等生產(chǎn)活動導(dǎo)致大量的土壤受到有機(jī)物污染，有機(jī)物污染土壤呈上升趨勢。土壤有機(jī)物污染造成生物產(chǎn)品品質(zhì)不斷下降，危害人體健康，對自然環(huán)境和人類生存產(chǎn)生惡劣的影響。因此處理土壤中有機(jī)污染物儼然成為當(dāng)今土壤環(huán)境修復(fù)的一項(xiàng)迫切任務(wù)。

　　針對有機(jī)物相對應(yīng)的相關(guān)土壤修復(fù)技術(shù)主要有植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、土壤化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)、電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)、熱脫附修復(fù)技術(shù)、蒸氣浸提技術(shù)等。

　　植物修復(fù)技術(shù)是利用植物來萃取、降解、吸收或者固化土壤中的揮發(fā)性有機(jī)污染物質(zhì)，也稱無土壤生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。盡管植物修復(fù)技術(shù)造價較低，但其花費(fèi)周期較長，不適用于需要快速修復(fù)的城市用地;再者受限于植物根莖長度和污染物的濃度，處理能力有限。

　　微生物修復(fù)技術(shù)是指微生物能以有機(jī)污染物為碳源和能源或者與其它有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行共代謝而降解有機(jī)污染物。由于該方法需要不斷地添加生物制劑，而且微生物在土壤中傳質(zhì)效果不好，不完全降解會產(chǎn)生二次污染物，另外還存在修復(fù)周期長等缺點(diǎn)。

　　土壤化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)是將表面活性劑溶液等溶媒注入或滲透到被污染的土壤中，有機(jī)污染物通過溶解在溶媒中形成乳狀液或者通過與溶液的反應(yīng)后呈可溶性，然后富含污染物的溶媒液被收集起來進(jìn)行二次處理。該種方法修復(fù)成本低，操作簡單，但是高效、專性的表面活性劑不容易找到，而且修復(fù)效率不高，設(shè)備與污水處理費(fèi)用高。

　　電動力修復(fù)技術(shù)是通過電化學(xué)和電動力學(xué)的復(fù)合作用驅(qū)動特定的有機(jī)污染物類富集到電極區(qū)，進(jìn)行集中處理或分離的過程。電動修復(fù)速度較快、成本較低、適用于小范圍內(nèi)可溶性 有機(jī)物物污染土壤的修復(fù)。而對于不溶性有機(jī)污染物，需要化學(xué)增溶，易產(chǎn)生二次污染，此外電動力修復(fù)會破壞土壤的微生物環(huán)境和固有的性質(zhì)。

　　熱脫附修復(fù)技術(shù)是指利用直接或間接的熱交換方式，加熱有機(jī)污染土壤使其中的有機(jī)污染組分與土壤介質(zhì)相分離的過程，雖然熱脫附技術(shù)具有污染物處理范圍寬、設(shè)備可移動、修復(fù)后土壤可再利用等優(yōu)點(diǎn)，但同時存在脫附時間過長、對土壤理化性質(zhì)有不良影響的缺點(diǎn)。

　　土壤蒸氣浸提(簡稱SVE)技術(shù)是利用蒸氣與有機(jī)物污染土壤接觸，蒸氣解析并夾帶土壤孔隙中的VOCs，去除土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的一種原位修復(fù)技術(shù)。SVE具有價格低廉、可操作性強(qiáng)、可采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、處理有機(jī)物范圍寬、不破壞土壤結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但是SVE對中揮發(fā)性和低揮發(fā)性的有機(jī)污染物去除效率較低、周期較長。

　　隨著城市的發(fā)展和人口的增加，我國城市生活垃圾日益增長，垃圾的妥善處置成為一項(xiàng)日益緊迫的任務(wù)。城市生活垃圾處理處置方法主要有填埋、焚燒、堆肥等，目前我國使用最多的技術(shù)則是衛(wèi)生填埋。在城市生活垃圾填埋過程中，由于壓實(shí)和微生物分解作用，垃圾中所含的污染物將隨水分溶出，并與降水、徑流等一起形成垃圾滲濾液，垃圾滲濾液若處理不當(dāng)，會對環(huán)境造成二次污染，將污染水體、土壤、大氣等。

　　垃圾滲濾液主要有以下特點(diǎn)：有機(jī)物濃度高，其中CODcr和BOD5每升垃圾滲濾液高達(dá)幾萬毫克;成分復(fù)雜，其中的重金屬離子和有毒有機(jī)物會對微生物產(chǎn)生毒害抑制作用;氨氮含量高，最高可達(dá)幾千到幾萬每升毫克，嚴(yán)重抑制了生物處理中微生物的活性;C/N的比值失調(diào)，且磷元素缺乏;水質(zhì)隨填埋時間和穩(wěn)定程度不斷變化水質(zhì)變化大，隨著垃圾填埋場年齡的增大，垃圾滲濾液的可生化性呈降低趨勢。

　　垃圾滲濾液中高濃度、難降解的有機(jī)物是造成滲濾液難處理的主要原因，難降解有機(jī)物的大量存在進(jìn)而導(dǎo)致生物處理對滲濾液中有機(jī)物去除效果不佳。垃圾滲濾液中含有多環(huán)芳烴、飽和脂肪族羧基化合物、醛酚等有機(jī)大分子難降解物質(zhì)。

　　垃圾滲濾液BOD5/CODcr隨著填埋年限的增加逐漸降低，垃圾滲濾液的可生化性逐漸變差，填埋初期垃圾滲濾液的BOD5/CODcr在0.5～0.6，而填埋后期其BOD5/CODcr僅有0.05～0.15。

　　采用蒸發(fā)的方法去除垃圾滲濾液中有機(jī)大分子難降解物質(zhì)，對后續(xù)垃圾滲濾液的處理效果有明顯改善。蒸發(fā)所得到的有機(jī)熱蒸氣可用于有機(jī)物污染土壤的修復(fù)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對以上問題本發(fā)明提供一種操作簡便、運(yùn)行高效的垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法及系統(tǒng)，該方法適用范圍廣，對于揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物均有較強(qiáng)的去除能力和 較高的去除效率、去除周期等綜合性能優(yōu)于其它有機(jī)物污染土壤修復(fù)技術(shù)。本方法在去除垃圾滲濾液中有機(jī)污染物的同時進(jìn)行有機(jī)物污染土壤修復(fù)，此方法可有效降低有機(jī)污染土中污染物含量，達(dá)到土壤修復(fù)的目的。

　　為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　第一步：將垃圾滲濾液放入垃圾滲濾液蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)行加熱蒸發(fā)，溫度控制在100～150℃;

　　第二步：將有機(jī)物污染土放入有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，將垃圾滲濾液蒸發(fā)器產(chǎn)生的有機(jī)熱蒸氣通入盛有有機(jī)物污染土壤的有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)，浸提時間為10～30min;

　　第三步：有機(jī)物污染土壤中有機(jī)污染物被垃圾滲濾液加熱蒸發(fā)產(chǎn)生的熱蒸氣接觸脫附得以去除，完成有機(jī)污染土壤修復(fù);有機(jī)熱蒸氣有機(jī)物含量高、濕度大，可大大解析脫附土壤中有機(jī)污染物。

　　第四步：產(chǎn)生的有機(jī)混合廢氣通入廢氣冷凝器中，冷凝成液態(tài)后再進(jìn)行安全處置。剩余的垃圾滲濾液再進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)排放，不產(chǎn)生二次污染。

　　所述的垃圾滲濾液蒸發(fā)容器并無特別的限制，其只要能使垃圾滲濾液在溫度100～150℃蒸發(fā)為有機(jī)熱蒸氣即可，例如利用微波蒸發(fā)器、高溫氣體蒸發(fā)器將垃圾滲濾液加熱蒸發(fā)。

　　所述的垃圾滲濾液蒸發(fā)器內(nèi)保持微負(fù)壓。

　　所述的有機(jī)污染土脫附容器內(nèi)保持微負(fù)壓。

　　所述垃圾滲濾液的BOD5/CODcr為0.5～0.6。其中有機(jī)物污染土中絕大部分有機(jī)污染物沸點(diǎn)在100～300℃。

　　一種垃圾滲濾液用于有機(jī)物污染土修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于：包括垃圾滲濾液蒸發(fā)器、有機(jī)污染土脫附容器、廢氣冷凝器;垃圾滲濾液蒸發(fā)器設(shè)有垃圾滲濾液進(jìn)入口、有機(jī)熱蒸汽出口;有機(jī)污染土脫附容器設(shè)有有機(jī)熱蒸汽進(jìn)入口、有機(jī)污染土進(jìn)入口、潔凈土壤出口、有機(jī)廢氣出口I;廢氣冷凝器設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)入口、有機(jī)廢氣出口II;垃圾滲濾液蒸發(fā)器的有機(jī)熱蒸汽出口連接有機(jī)污染土脫附容器的有機(jī)熱蒸汽進(jìn)入口;有機(jī)污染土脫附容器的有機(jī)廢氣出口I連接廢氣冷凝器的有機(jī)廢氣進(jìn)入口。

　　所述的垃圾滲濾液蒸發(fā)器采用使垃圾滲濾液在溫度100～150℃蒸發(fā)為有機(jī)熱蒸汽的蒸發(fā)器。

　　本發(fā)明利用垃圾滲濾液蒸發(fā)所得富含有機(jī)物的熱蒸氣修復(fù)有機(jī)物污染土壤，變廢為寶，達(dá)到以污治污的目的。

　　本發(fā)明工藝簡單，滲濾液廉價易得，垃圾滲濾液蒸發(fā)所得的熱蒸氣對有機(jī)物污染土中揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物去除效率均較高，脫除處理成本低，不會產(chǎn)生二次污染。

　　本發(fā)明修復(fù)有機(jī)物污染土壤的同時，同時對垃圾滲濾液難降解有機(jī)物進(jìn)行脫除，降低垃圾滲濾液處理成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。