一种短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备及使用方法

本发明涉及新型凝固材料及其应用领域，尤其涉及一种适用于短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备及使用方法。

背景技术：

1、近年来，我国城镇化率不断提高，城市土地资源需求越来越大。同时，经济的快速发展促使企业规模和生产技术不断更新，企业场地搬迁或扩建成为新常态。两类需求的叠加导致城市周边出现了大量搬迁场地(棕地)。为了尽快利用这些土地资源，棕地的修复治理迫在眉睫。然而，我国棕地修复治理起步晚，经验少，技术薄弱，是环境领域目前优先解决的问题之一。在棕地修复治理过程中，由挥发性恶臭污染物导致的土壤污染是较难处理的棕地之一，这是因为挥发性恶臭污染物会随着施工和土壤扰动进入大气环境，不仅直接危害施工人员的人身安全，而且还影响周边居民的生活环境，致使投诉事件时有发生，不得不停工等待或采取挥发性恶臭污染物的额外措施，不但导致修复计划被迫延期，还可能大大增加土壤污染修复的时间成本和资金成本。由于修复过程中土壤扰动频繁，所以并不需要长时间控制挥发性恶臭污染物的逸出，短则几小时长则几天的控制即可满足大部分施工需求。因此，如何实现短期控制棕地土壤中恶臭污染物的外逸成为修复治理这类污染土壤的关键举措。

2、目前，我国还缺乏控制土壤挥发性恶臭污染物的成熟技术和产品。虽然不少环保公司都在出售具有阻控挥发性污染物扩散功能的产品，但价格高、效果也难达预期，这与该类产品的作用机理有关。这些产品大都以进入大气中的恶臭污染物为对象，以气雾状化学药剂捕捉这些污染物，或辅助氧化剂氧化，或是利用增香剂、掩蔽剂覆盖异味，虽然理论上具有可行性，但由于两者接触时间有限，再加上场地气相条件(如风速、温度、降雨)等的影响，而增香剂、掩蔽剂并未从根本上消除异味，导致这些产品对挥发性恶臭污染物的阻控效果并不理想。此外，一些环保公司或科研院所目前也正在开发土壤异味污染物控制产品，如上海化工研究院有限公司发明了一种泡沫阻隔材料，可在土壤表面形成稳定泡沫层，阻隔异味扩散；清华大学联合中科鼎实环境工程有限公司发明了一种环保泡沫材料，通过吸附降低土壤中异味物质的挥发；北京化工大学开发一种水凝胶制剂控制土壤异味污染物并获得国家专利授权。总的来说，国内目前还没有控制效果较好的市场化产品。从国外来看，加拿大ecolo公司(国内代理公司为南京怡科罗异味控制技术有限公司)的产品得到普遍认可，原理是将提取的生物活性物质配制成水溶液，以喷雾式捕捉异味物质分子，降低异味污染物扩散。然而，该产品价格较高，使用成本高。鉴此，本专利提出了一种思路新颖、环境友好、成本低廉的短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封堵剂制备及使用方法。

技术实现思路

1、本发明的提供了一种短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备及使用方法，旨在满足我国棕地修复治理过程中对挥发性恶臭污染物外逸的临时控制需求。

2、所述的短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备包括以下步骤：

3、s1.将8.0％～16.0％的聚天冬氨酸(40％，v/v)、8.0％～16.0％的聚谷氨酸(40％，v/v)溶解于60～80℃的去离子水中，在该温度下以600～1000r/min搅拌40min；

4、s2.向上述溶液中加入4.0％～8.0％的壳寡糖，继续以600～1000r/min搅拌20min；

5、s3.向上述溶液加入改良剂2.0％～5.0％的聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，保水剂5.0％～10.0％的聚乙烯醇(peg 1000)，继续搅拌20min，即得到封闭剂溶液。

6、本发明的应用目的是通过以下技术方式实现的：

7、本发明中的封闭剂适用于容重为0.9～1.3g/cm3的土壤。使用封闭剂前，先平整土壤表层，以利于封闭剂溶液滞留、下渗；向含有挥发性恶臭污染物(4ml/kg土壤)的土壤表面均匀喷洒5～7l/m2封闭剂溶液，待溶液下渗凝固后即得到封闭层。

8、本发明具有以下优点：

9、1.封控土壤中恶臭污染物思路新颖。利用封闭剂将挥发性恶臭污染物直接封堵在土壤中，而不是让其逸出土壤后再进行封控或捕集，这与国内外现有产品的思路不同。该思路使封闭剂使用不受场地气相条件(如风速、温度等)影响，能确保对挥发性恶臭污染物的控制效果。

10、2.使用方法简单。使用该封闭剂不需要其他设备，只要能保证土壤平整，按建议使用量喷洒均匀，即可形成致密封堵层，起到对挥发性恶臭污染物外逸的阻控作用。

11、3.使用成本低，无二次污染。封闭剂原料价格低，再加上不需要连续使用，致使使用成本低廉；所有成份均为天然高分子材料，易生物降解，不产生次生污染。

12、4.使用场地规模不受限。针对不同面积的棕地，只需根据面积准备封闭剂溶液量即可，无需其他额外投入。

技术特征：

1.一种短期控制土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备及使用方法，其特征在于：封闭剂由聚天冬氨酸、聚谷氨酸、壳寡糖、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(peg 1000)共混而成，封闭剂溶液中各组分质量分数为聚天冬氨酸(40％，v/v)8.0％～16.0％的、聚谷氨酸(40％，v/v)8.0％～16.0％、壳寡糖4.0％～8.0％、pvp 2.0％～5.0％、peg 10005.0％～10.0％。

2.根据权利要求1所述的封闭剂制备方法，其特征在于：封闭剂组份溶解温度和搅拌温度均为60～80℃，搅拌转速为600～1000r/min，搅拌时间为1h。

3.应用权利要求1所述的封闭剂使用方法，其特征在于：使用封闭剂前，先平整土壤表层，土壤容重为0.9～1.1g/cm3，然后向含有挥发性恶臭污染物的土壤表面均匀喷洒5～7l/m2封闭剂溶液，待溶液下渗凝固后即得到封闭层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的土壤中挥发性恶臭污染物为对二甲苯。

技术总结本发明公开了一种短期阻控土壤中挥发性恶臭污染物外逸的封闭剂的制备及使用方法。所属封闭剂的原料包括聚天冬氨酸、聚谷氨酸、壳寡糖、聚乙烯吡咯烷酮及聚乙烯醇。本发明上述原料按不同比例逐步溶解于水中，得到封闭剂溶液，将其均匀喷洒到污染场地土壤表面，待溶液渗入土壤凝固后，即可在土壤中形成封闭层，达到短期阻控土壤中挥发性恶臭污染物外逸的目的。本发明阻控土壤挥发性恶臭污染物思路新颖；所属原料成本低、来源广泛，封闭剂制备、使用方法简单，控制效果好、无二次污染。本发明为污染土壤治理修复过程中短期控制挥发性恶臭污染物外逸提供了产品。技术研发人员：王曙光,王浩东,陈晓春,徐仲均,史伊凡受保护的技术使用者：北京化工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29