一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统的制作方法

本发明涉及土壤修复，特别是涉及一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统。

背景技术：

1、石油作为最重要的能源之一，被称为“工业的血液”，近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用。但是，在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，由于事故、不正常操作及检修等原因，都会有石油烃类的溢出和排放。石油进入土壤后，会破坏土壤结构，分散土粒，使土壤的透水性降低。其富含的反应基能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用，从而使土壤有效磷、氮的含量减少。特别是其中的多环芳烃，因有致癌、致变、致畸等活性和能通过食物链在动植物体内逐级富集，它在土壤中的累积更具危害。

2、目前土壤石油烃污染修复常采用生物降解的异位修复技术，具有费用低、效果好、无二次污染的特点。现有生物降解的异位修复技术基本分为生物刺激和生物强化两种，生物刺激就是通过添加营养剂来刺激微生物生长而降解石油烃的技术；生物强化是在生物刺激的基础上再添加外来的石油烃降解菌来降解石油烃的技术。但是，在修复养护污染土壤过程中，土壤环境因素是波动的，而波动的环境因素，会破坏土壤中土著微生物的生长繁殖，导致土著微生物生长繁殖连续性较差，导致降解速率降低，降解效果差，而且在降解过程中容易产生二次污染。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过对污染土壤的水、肥、气、热四大要素进行调节平衡，使土著微生物生长繁殖环境的维持相对稳定，保证降解速率，降解效果好，避免产生二次污染。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，包括：用于将大块非土壤物质与土壤物质分离，并将土壤物质进行粉碎的土壤预处理系统；用于将所述土壤预处理系统处理后的土壤物质与催化调质剂及助剂充分混合的混合系统；用于将所述混合系统处理后的土壤堆积成土壤堆，并对土壤堆四周进行包裹覆盖的防淋防渗系统；用于对土壤堆养护过程中产生的渗滤液进行回收的渗滤液回收系统；用于对土壤堆养护过程中产生的废气进行抽取、处理，并同时向土壤堆内通入新鲜空气的抽气进气系统；用于对土壤堆养护过程中补充营养液和水的养分及补水系统；用于对土壤堆养护过程中的温度、湿度、氧气、二氧化碳及目标污染物浓度进行监测的土壤气检测系统；控制系统与所述渗滤液回收系统、所述抽气进气系统、所述养分及补水系统和所述土壤气检测系统信号连接。

4、优选的，所述防淋防渗系统包括防渗层、支架和覆盖层，所述防渗层上方能够堆积土壤堆，所述土壤堆四周固定设置所述支架，所述覆盖层与所述支架连接用于覆盖所述土壤堆的顶部和侧部。

5、优选的，所述防渗层包括hdpe防渗膜和混凝土层，所述混凝土层铺设于所述hdpe防渗膜上方，所述混凝土层的厚度为15-20cm。

6、优选的，所述渗滤液回收系统包括导气层、透水隔离层、渗滤液回收管路和渗滤液收集装置，所述防渗层上方依次铺设所述导气层和所述透水隔离层，所述渗滤液回收管路一端设置在所述导气层内，所述渗滤液回收管路另一端与所述渗滤液收集装置连接并连通。

7、优选的，所述导气层为砾石层，所述透水隔离层为土工布，土壤堆直接堆放在所述土工布上。

8、优选的，所述抽气进气系统包括进气管路、抽气管路、抽气设备和废气处理系统，所述导气层内均匀设置有所述抽气管路，所述抽气管路位于所述渗滤液回收管路上方，所述抽气管路与所述抽气设备和所述废气处理系统连接，所述进气管路一端插入所述土壤堆，另一端与外界连通，所述控制系统能够控制所述抽气设备对土壤堆进行抽气，所述废气处理系统用于对废气处理后排放。

9、优选的，所述废气处理系统包括气水分离装置、活性炭吸附装置和尾气排放装置，所述气水分离装置的气体出口与所述活性炭吸附装置连接并连通，所述气水分离装置的液体出口与所述渗滤液收集装置连接并连通，所述活性炭吸附装置与所述尾气排放装置连接并连通。

10、优选的，所述养分及补水系统包括补液装置和储存装置，所述补液装置通过管路与所述储存装置和所述渗滤液收集装置连接，所述补液装置用于向所述土壤堆均匀喷洒营养液、水或回收的渗滤液。

11、优选的，所述土壤气检测系统包括在土壤堆内均匀布设的多个检测探头和分析设备，所述检测探头和所述分析设备信号连接。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、本发明提供一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，通过土壤预处理系统对污染土壤进行筛分和粉碎，便于后续污染土壤的恢复；混合系统将污染土壤与催化调质剂及助剂充分混合，催化调质剂能够促进土著微生物的生长与繁殖，助剂能够改进土壤的物理性质，使土壤满足微生物的生长繁殖要求；防淋防渗系统能够防止在污染土壤养护过程中产生的渗滤液下渗，对其他土壤造成二次污染；渗滤液回收系统将土壤堆养护过程中产生的渗滤液进行回收，能够避免带有污染物的渗透液造成二次污染，并尽可能杜绝浪费微生物及营养液；抽气进气系统将土壤堆内的废气抽出，同时新鲜空气在抽气作用下不断进入土壤堆内，维持土壤堆内土壤气含氧量的相对稳定，有利于微生物生长繁殖；养分及补水系统为土壤堆补充营养液和水，能够稳定土著微生物的降解效率；土壤气检测系统随时对土壤堆养护过程中的温度、湿度、氧气、二氧化碳及目标污染物浓度进行监测，并将监测数值输送至控制系统，控制系统根据检测结果，及时对土壤水分、土壤温度、微生物生长营养因子、土壤氧气及废气含量进行调节，使以上指标维持在土著石油烃降解微生物生长繁殖的综合最佳状态并能够维持相对稳定，从而保证土著石油烃降解微生物的降解速率，需要的降解时间较短，能够达到较好的降解效果。

技术特征：

1.一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述防淋防渗系统包括防渗层、支架和覆盖层，所述防渗层上方能够堆积土壤堆，所述土壤堆四周固定设置所述支架，所述覆盖层与所述支架连接用于覆盖所述土壤堆的顶部和侧部。

3.根据权利要求2所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述防渗层包括hdpe防渗膜和混凝土层，所述混凝土层铺设于所述hdpe防渗膜上方，所述混凝土层的厚度为15-20cm。

4.根据权利要求2所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述渗滤液回收系统包括导气层、透水隔离层、渗滤液回收管路和渗滤液收集装置，所述防渗层上方依次铺设所述导气层和所述透水隔离层，所述渗滤液回收管路一端设置在所述导气层内，所述渗滤液回收管路另一端与所述渗滤液收集装置连接并连通。

5.根据权利要求4所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述导气层为砾石层，所述透水隔离层为土工布，土壤堆直接堆放在所述土工布上。

6.根据权利要求4所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述抽气进气系统包括进气管路、抽气管路、抽气设备和废气处理系统，所述导气层内均匀设置有所述抽气管路，所述抽气管路位于所述渗滤液回收管路上方，所述抽气管路与所述抽气设备和所述废气处理系统连接，所述进气管路一端插入所述土壤堆，另一端与外界连通，所述控制系统能够控制所述抽气设备对土壤堆进行抽气，所述废气处理系统用于对废气处理后排放。

7.根据权利要求6所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述废气处理系统包括气水分离装置、活性炭吸附装置和尾气排放装置，所述气水分离装置的气体出口与所述活性炭吸附装置连接并连通，所述气水分离装置的液体出口与所述渗滤液收集装置连接并连通，所述活性炭吸附装置与所述尾气排放装置连接并连通。

8.根据权利要求4所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述养分及补水系统包括补液装置和储存装置，所述补液装置通过管路与所述储存装置和所述渗滤液收集装置连接，所述补液装置用于向所述土壤堆均匀喷洒营养液、水或回收的渗滤液。

9.根据权利要求1所述的石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，其特征在于：所述土壤气检测系统包括在土壤堆内均匀布设的多个检测探头和分析设备，所述检测探头和所述分析设备信号连接。

技术总结本发明公开了一种石油烃污染土壤异位生物全肥力修复系统，具体涉及土壤修复技术领域，包括：将大块非土壤物质与土壤物质分离，并将土壤物质进行粉碎的土壤预处理系统；将土壤物质与催化调质剂及助剂混合的混合系统；将土壤堆积成土壤堆，并对土壤堆进行包裹覆盖的防淋防渗系统；对渗滤液进行回收的渗滤液回收系统；对废气进行抽取、处理，并向土壤堆内通入新鲜空气的抽气进气系统；补充营养液和水的养分及补水系统；对温度、湿度、氧气、二氧化碳及目标污染物浓度进行监测的土壤气检测系统。本发明能够维持土著微生物生长繁殖环境的相对稳定，保证降解速率，降解效果好，避免产生二次污染。技术研发人员：张珈毓,杨向春受保护的技术使用者：山东红杉环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18