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化(huà)工園區(qū)土壤修複技術及改良案例
浏覽:315 發布日期:2019-08-08 09:26:37
一、城(chéng)市工業污染場(chǎng)地土壤修複及案例

 

對(duì)城(chéng)市工業遺留的(de)污染場(chǎng)地,因其特殊位置和(hé)土地再開發利用(yòng)的(de)需求,需要快(kuài)速、高(gāo)效的(de)物(wù)化(huà)修複技術和(hé)設備。土壤修複技術的(de)應用(yòng)在很大(dà)程度上依賴于修複設備和(hé)檢測設備的(de)支撐,設備化(huà)的(de)修複技術是土壤修複走向市場(chǎng)化(huà)和(hé)産業化(huà)的(de)基礎。開發與應用(yòng)基于設備化(huà)的(de)場(chǎng)地污染土壤的(de)快(kuài)速修複技術是發展趨勢。

 

1.1美(měi)國超級基金法

 

土壤中有機污染物(wù)的(de)來(lái)源包括工業洩露和(hé)溢出,石油庫和(hé)化(huà)學品庫洩露,農藥濫用(yòng),清潔劑、油、防凍液随意處置,生活垃圾不當處置,垃圾填埋場(chǎng)和(hé)垃圾堆場(chǎng)等。美(měi)國有機污染土壤修複工作開展較早,目前已有大(dà)量成功的(de)修複案例。

 

美(měi)國自 20 世紀 80 年代起建立了(le)土壤修複超級基金制度,截止 2010 年,已累計清理(lǐ)有害土壤、廢棄物(wù)和(hé)沉澱物(wù) 1億多(duō) m 3 ,涉及有機污染物(wù)的(de)場(chǎng)地超過總場(chǎng)地的(de) 60%。今介紹美(měi)國超級基金污染場(chǎng)地修複的(de)四個(gè)典型案例,以期爲有機污染土壤修複工作提供借鑒。

 

  1. 2 土壤氣相抽提項目——落基山兵(bīng)工廠 18 單元污染修複工程

     

落基山兵(bīng)工廠是美(měi)國的(de)一個(gè)化(huà)學武器制造中心,位于科羅拉多(duō)州的(de)科默斯市。這(zhè)一兵(bīng)工廠由美(měi)國陸軍于 20 世紀末設立,生産常規兵(bīng)器和(hé)化(huà)學兵(bīng)器。1984 年,美(měi)國陸軍對(duì)落基山兵(bīng)工廠的(de)污染情況進行了(le)詳細調查,發現場(chǎng)地内存在多(duō)種污染物(wù),包括有機氯農藥、有機磷農藥、氨基甲酸酯類殺蟲劑、有機溶劑、氯化(huà)苯、重金屬等。

 

1991 年,在落基山兵(bīng)工廠超級基金污染場(chǎng)地的(de)18 号單元進行了(le)土壤氣相抽提處理(lǐ)。這(zhè)一區(qū)域在過去主要用(yòng)以清洗維修設備和(hé)車輛,并儲存柴油、汽油和(hé)各種石油産品。在這(zhè)一區(qū)域的(de)土壤和(hé)地下(xià)水(shuǐ)中發現了(le)大(dà)量的(de) VOCs,其中大(dà)多(duō)爲三氯乙烯,其在土壤蒸汽中的(de)體積濃度高(gāo)達 65 × 10-6 。這(zhè)些 VOCs 主要來(lái)自于清洗過程中使用(yòng)的(de)含氯溶劑。SVE 系統安裝在了(le)土壤蒸汽中三氯乙烯濃度最高(gāo)的(de)區(qū)域。

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圖1SVE 系統的(de)工藝流程

 

該 SVE 系統包括一個(gè)較淺的(de)氣相抽提井和(hé)一個(gè)較深的(de)氣相抽提井。淺井位于黏土層以上,地下(xià)13 ~28 尺;深井位于黏土層以下(xià),地下(xià) 43 ~ 58 尺。設立兩個(gè)抽提井是爲了(le)研究黏土層對(duì) VOCs 移除的(de)影(yǐng)響。在氣相抽提井周邊圍繞著(zhe) 4 個(gè)蒸汽監測井,用(yòng)于評估SVE 系統的(de)性能。蒸汽從氣相抽提井中抽提出之後,進入氣液分(fēn)離罐中分(fēn)離掉其中的(de)凝結水(shuǐ),随後進入沉澱過濾器和(hé)再生鼓風機。鼓風機排出的(de)煙(yān)氣通(tōng)過兩組串聯的(de)顆粒活性炭系統進行處理(lǐ),每組活性炭處理(lǐ)單元中有三個(gè)裝有顆粒活性炭的(de)容器。一級活性炭處理(lǐ)單元可(kě)以去除掉氣體中 90% 的(de)三氯乙烯,二級活性炭處理(lǐ)單位則用(yòng)于處理(lǐ)殘餘的(de)三氯乙烯。圖 1爲該 SVE 系統的(de)工藝流程。

 

該系統的(de)運營過程從 1991 年 7 月(yuè)持續到 12 月(yuè),總共處理(lǐ)了(le)約 70 磅的(de)三氯乙烯,總處理(lǐ)土方量約爲26 000 m 3 。SVE 系統處理(lǐ)後的(de)三氯乙烯的(de)體積濃度小于 1 ×10-6 。整個(gè) SVE 系統的(de)籌備、建立和(hé)運行費用(yòng)爲 182 800 美(měi)元。

 

1.3 熱(rè)解吸修複項目——沃林(lín)頓乳膠廠環境修複工程

 

沃林(lín)頓乳膠廠位于美(měi)國新澤西州卑爾根縣的(de)居住-工業混合區(qū),面積爲 9. 67 英畝。從 1951 年至 1983 年,該廠生産天然和(hé)合成橡膠産品以及化(huà)學粘合劑。生産過程中使用(yòng)了(le)大(dà)量的(de)有機溶劑,包括揮發性有機物(wù)(VOCs),如丙酮、庚烷、正己烷、甲乙酮、二氯甲烷,以及多(duō)氯聯苯(PCBs)。

 

1989 年3 月(yuè),沃林(lín)頓乳膠廠場(chǎng)址被添加到超級基金優先修複場(chǎng)地名單中,1988 年9 月(yuè)至1992 年 6 月(yuè)這(zhè)一場(chǎng)地進行了(le)修複調查。調查結果顯示:場(chǎng)地中的(de)污染土方量爲24 500 m 3 ,排水(shuǐ)渠中的(de)污染土和(hé)污泥量爲1 2 9 2 060 m 3 。PCBs 最高(gāo)含量爲4 000 mg/kg,半揮發有機物(wù)爲雙黃(huáng)原酸乙基酯鄰苯二甲酸鹽(BEHP)、3,3’-二氯聯苯胺和(hé) PAHs,重金屬污染物(wù)爲銻和(hé)砷。

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圖2 熱(rè)解吸系統的(de)工藝流程

 

1999 年 3 月(yuè),該場(chǎng)地開始使用(yòng)熱(rè)解吸法清除土壤中的(de)有機污染物(wù)。系統熱(rè)解吸單元是一個(gè)三重殼回轉窯,圖 2 爲這(zhè)一系統的(de)工藝流程。該系統每天大(dà)約處理(lǐ) 225 噸土壤,土壤出口溫度爲482℃。在污染土壤進入到回轉窯之前,首先要對(duì)其進行篩濾,将直徑大(dà)于兩英寸的(de)雜(zá)質篩除。處理(lǐ)後的(de)土壤進行壓實之後回填到挖掘區(qū)域。

 

煙(yān)氣使用(yòng)洗滌器、文丘裏管、噴霧塔依次進行處理(lǐ),随後進入到顆粒活性炭過濾單元和(hé)高(gāo)效空氣微粒過濾器中進行清潔。處理(lǐ)後的(de)煙(yān)氣再次回收進入爐膛。洗滌用(yòng)水(shuǐ)通(tōng)過澄清池和(hé)壓濾機分(fēn)離掉油和(hé)固體殘渣,随後使用(yòng)活性炭吸附掉污染物(wù),清潔水(shuǐ)用(yòng)于進行清潔土壤的(de)調理(lǐ)。壓濾器中的(de)濾餅在場(chǎng)外的(de)危險廢物(wù)填埋場(chǎng)地進行填埋。

 

這(zhè)一項目一直實施到 2000 年 6 月(yuè),共修複41 045 m 3 有機污染土壤,修複費用(yòng)總計 15 700 000美(měi)元,平均每立方米土壤花費 382 美(měi)元,其中有機污染物(wù)的(de)處理(lǐ)效果見表 2。

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表2 熱(rè)解吸系統處理(lǐ)效果

  1. 4 土壤淋洗項目——勒瓊營88号地塊土壤含水(shuǐ)層修複項目

     

海軍陸戰隊勒瓊營位于美(měi)國北(běi)卡羅來(lái)納州,是美(měi)國海軍陸戰隊一所規模龐大(dà)的(de)訓練和(hé)調度基地。這(zhè)一基地建于1942年,面積爲640km2 。1989 年,美(měi)國環保署将這(zhè)一場(chǎng)地添加到國家優先修複場(chǎng)地名單中。勒瓊營場(chǎng)地中的(de)土壤、污泥、地下(xià)水(shuǐ)和(hé)地表水(shuǐ)中都含有大(dà)量污染物(wù),威脅著(zhe)該區(qū)域居民的(de)健康。場(chǎng)地中的(de)污染物(wù)包括 VOCs、重金屬、農藥、PAHs 和(hé) PCBs。從 1994 年起,美(měi)國海軍開始對(duì)勒瓊營地塊進行修複,直到現在修複工程仍在繼續。

 

1999年4-8月(yuè),在勒瓊營的(de)88号地塊設立了(le)表面活性劑加強的(de)原位土壤淋洗系統,進行土壤含水(shuǐ)層修複示範項目。88 号地塊受到四氯乙烯和(hé)烴類溶劑的(de)污染。四氯乙烯屬于重質非水(shuǐ)相液體,主要位于88 号地塊深度大(dà)約爲16~20英尺的(de)土壤淺層含水(shuǐ)層中,其中大(dà)部分(fēn)的(de)重質非水(shuǐ)相液體污染物(wù)位于淺層含水(shuǐ)層底部低透水(shuǐ)性的(de)淤泥層中。烴類溶劑屬于輕質非水(shuǐ)相液體,位于淺層含水(shuǐ)層的(de)上部。在本項目中,目标污染物(wù)爲四氯乙烯,但也(yě)有少部分(fēn)的(de)烴類溶劑在處理(lǐ)過程中被附帶脫除。

 

在勒瓊營88号地塊示範工程中,設立了(le)原位土壤淋洗系統(圖 3)進行重質非水(shuǐ)相液體污染物(wù)的(de)去除,同時(shí)設立表面活性劑回收系統進行表面活性劑的(de)回收利用(yòng)。土壤淋洗系統包括 3 個(gè)注射井、6 個(gè)提取井和(hé) 2 個(gè)液壓控制井。系統中使用(yòng)的(de)表面活性劑(Alfoterra 145-4PO sulfate TM )是專門爲勒瓊營 88 号地塊示範工程設計的(de)。這(zhè)一表面活性劑滿足兩個(gè)要求:首先能夠盡可(kě)能溶解重質非水(shuǐ)相液體,其次可(kě)以保證表面活性劑回收過程的(de)性能。攜帶污染物(wù)的(de)表面活性劑液流在地上部分(fēn)進行處理(lǐ),處理(lǐ)單元包括一個(gè)滲透蒸發系統和(hé)一個(gè)超濾單元。滲透蒸發系統用(yòng)于移除液流中的(de)污染物(wù),膠束強化(huà)超濾單元用(yòng)于去除過量的(de)水(shuǐ)分(fēn)。經過回收淨化(huà)的(de)表面活性劑液流再次投入到注射井。

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圖3 土壤淋洗系統的(de)工藝流程

 

88 号地塊的(de)面積大(dà)約爲 11 m × 29 m,在 4 個(gè)月(yuè)的(de)處理(lǐ)周期中,該示範工程總共處理(lǐ)了(le) 288 L 四氯乙烯,總花費 3 074 500 美(měi)元。

 

  1. 5 微生物(wù)修複項目———法國有限公司污染場(chǎng)地修複工程

     

法國有限公司污染場(chǎng)地位于美(měi)國德克薩斯州的(de)克羅斯比,面積爲22. 5 英畝。這(zhè)一場(chǎng)地在1966 -1971 年是一個(gè)工業廢物(wù)處置中心,每年大(dà)約有7×107加侖(265 000 m 3 )的(de)石油化(huà)學廢棄物(wù)傾倒在一個(gè)7. 3 英畝,沒有防滲層的(de)鹽水(shuǐ)湖中。傾倒的(de)垃圾包括 罐底、酸洗用(yòng)酸、精煉廠和(hé)石油化(huà)工廠的(de)不合格産品。1983年成立法國有限公司任務團隊,來(lái)領導進行這(zhè)一場(chǎng)地的(de)修複,主要修複目标爲湖底的(de)焦油狀污泥和(hé)底層土。場(chǎng)地中的(de)主要污染物(wù)有苯并[a]芘、氯乙烯和(hé)苯、此外還(hái)有砷和(hé) PCBs。污染物(wù)濃度高(gāo)達400~5 000 mg/kg。

 

該項目選用(yòng)了(le)原位懸浮床生物(wù)修複技術,系統中主要包括一個(gè)MixFlo曝氣系統,一個(gè)液态氧供應系統,一個(gè)化(huà)學物(wù)料供料系統,挖泥和(hé)混合設備。該系統中包括兩個(gè)周圍安裝了(le)闆樁牆的(de)處理(lǐ)單元,每個(gè)處理(lǐ)單元可(kě)以處理(lǐ)1. 7×107加侖(64 000 m 3 )的(de)污染土壤。其中Mixflo曝氣系統通(tōng)過使用(yòng)純氧和(hé)一系列的(de)噴射器來(lái)氧化(huà)混合料液,因此可(kě)以減少處理(lǐ)過程中空氣的(de)排量,并将系統中溶解氧的(de)濃度維持在 2 mg/L。圖4爲這(zhè)一系統的(de)工藝流程。

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圖4 懸浮床生物(wù)修複系統的(de)工藝流程

 

該系統在清理(lǐ)完土壤和(hé)污泥後,使用(yòng)反滲透系統來(lái)處理(lǐ)鹽水(shuǐ)湖中的(de)表層水(shuǐ)。這(zhè)一工程大(dà)約處理(lǐ)了(le)150 000 m 3 的(de)表層水(shuǐ),處理(lǐ)後的(de)表層水(shuǐ)排入辛拓河(hé)中。當鹽水(shuǐ)湖完成脫水(shuǐ)後,回填入清潔的(de)土壤。殘餘固體與卵石石灰以 5∶ 1的(de)比例混合進行穩定化(huà)處理(lǐ)。随後,在場(chǎng)地上種植草(cǎo)坪和(hé)原生植被。這(zhè)項工程從1992 年1月(yuè)進行到 1993 年 11 月(yuè),修複了(le)大(dà)約30 萬噸的(de)污染土壤和(hé)污泥,修複後污染物(wù)的(de)濃度爲7~43 mg/kg。工程總共花費爲 49 000 000 美(měi)元,其中處理(lǐ)相關的(de)費用(yòng)爲 26 900 000 美(měi)元。

 

二、持久性有機污染物(wù)及經典案例分(fēn)析

 

1962年Rachel Carson 發表了(le)《寂靜的(de)春天》一書(shū),在書(shū)中她描寫了(le)由于農藥的(de)使用(yòng)使得(de)鳥類種群大(dà)量下(xià)降的(de)細節,這(zhè)一發現爲人(rén)類使用(yòng)有機化(huà)學品敲響了(le)警鐘(zhōng),人(rén)們逐漸意識到持久性污染物(wù)(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs)對(duì)環境可(kě)能造成的(de)嚴重污染及對(duì)生物(wù)體造成的(de)極大(dà)危害。

 

持久性有機污染物(wù)(POPs,Persistent Organic Pollutants),指持久存在于環境中,具有很長(cháng)的(de)半衰期,且能通(tōng)過食物(wù)網累積,對(duì)人(rén)類健康及環境造成不利影(yǐng)響的(de)有機化(huà)學物(wù)質。最近十多(duō)年的(de)研究表明(míng),持久性有機污染物(wù)已經廣泛存在于全球各地。聯合國環境規劃署(UNEP)将持久性有機污染物(wù)視爲“世界面臨的(de)最大(dà)的(de)環境挑戰之一”。《斯德哥(gē)爾摩公約》在2001年5月(yuè)簽署之初,提出了(le)需要采取國際行動去控制的(de)首批12種物(wù)質,被稱爲“肮髒的(de)一打”,即艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滴滴涕、氯丹、六氯苯、滅蟻靈、毒殺芬、七氯、多(duō)氯聯苯、多(duō)氯代二苯并二英和(hé)多(duō)氯代二苯并呋喃。到目前爲止,列入《斯德哥(gē)爾摩公約》控制的(de)持久性有機污染物(wù)已達21 22種。根據這(zhè)些物(wù)質的(de)生産用(yòng)途和(hé)公約控制要求,這(zhè)21 22種物(wù)質可(kě)以分(fēn)爲農藥類、工業化(huà)學品類和(hé)非故意排放副産物(wù)三大(dà)類(表1)。

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我國曾是持久性有機污染物(wù)的(de)生産和(hé)使用(yòng)大(dà)國,在生産和(hé)流通(tōng)等環節都曾産生大(dà)量的(de)污染場(chǎng)地,随著(zhe)城(chéng)市經濟的(de)發展和(hé)城(chéng)市結構的(de)調整,大(dà)批持久性有機污染物(wù)生産和(hé)使用(yòng)企業停産或搬遷後,留下(xià)了(le)大(dà)量受到持久性有機污染物(wù)污染場(chǎng)地,成爲環境風險極大(dà)的(de)潛在污染源,迫切需要治理(lǐ)。土壤是植物(wù)和(hé)一些生物(wù)的(de)營養來(lái)源,土壤中存在POPs會導緻POPs在食物(wù)鏈上發生傳遞和(hé)富集。中國農田土壤在禁用(yòng)滴滴涕和(hé)六六六20年後,一些地區(qū)最高(gāo)殘留量仍在1 mg/ kg以上。

 

POPs污染土壤修複技術的(de)選擇主要從兩方面考慮,即技術可(kě)行性和(hé)經濟可(kě)行性。中國污染場(chǎng)地修複剛剛起步,修複技術尚處在研究和(hé)摸索階段,缺乏适用(yòng)于持久性有機污染物(wù)污染場(chǎng)地治理(lǐ)的(de)成熟技術。而發達國家土壤修複開展早于中國幾十年,已經開發了(le)多(duō)種較爲成熟的(de)技術,積累了(le)大(dà)量寶貴經驗。目前,POPs污染修複技術主要分(fēn)爲物(wù)理(lǐ)、化(huà)學和(hé)生物(wù)修複方法。

 

POPs污染土壤的(de)物(wù)理(lǐ)修複方法主要包括換土法、通(tōng)風去污法、熱(rè)解吸技術等。換土法是将被污染的(de)土壤移到指定地點填埋,原址用(yòng)清潔土壤回填。通(tōng)風技術是人(rén)工向土壤通(tōng)入氣流,由氣流将土壤氣相中的(de)有機物(wù)帶走,含污染物(wù)的(de)氣流經淨化(huà)後排放,從而達到淨化(huà)土壤的(de)目的(de)。熱(rè)解吸技術是以加熱(rè)方式将受有機物(wù)污染的(de)土壤加熱(rè)至有機物(wù)沸點以上,使吸附于土壤中的(de)有機物(wù)揮發成氣态後再分(fēn)離處理(lǐ)。物(wù)理(lǐ)法也(yě)可(kě)對(duì)POPs起到濃縮富集并部分(fēn)處理(lǐ)的(de)作用(yòng), 常作爲一種預處理(lǐ)手段與其它處理(lǐ)方法聯合使用(yòng)。例如,利用(yòng)表面活性劑洗脫土壤中的(de)PCBs,洗脫液可(kě)利用(yòng)生物(wù)降解、紫外光(guāng)照(zhào)射及焚燒等方法進行後續處理(lǐ)。

 

污染土壤化(huà)學修複方法主要包括化(huà)學氧化(huà)法、化(huà)學還(hái)原法,化(huà)學淋洗法、超臨界萃取法等。化(huà)學氧化(huà)(還(hái)原)技術原理(lǐ)是指将氧化(huà)劑(還(hái)原劑)添加到污染土壤中,當藥劑接觸到污染物(wù)時(shí),污染物(wù)被化(huà)學分(fēn)解(氧化(huà)或還(hái)原)成爲毒性更小或無毒的(de)産物(wù)(如二氧化(huà)碳、水(shuǐ)、或氯離子等)。化(huà)學氧化(huà)與化(huà)學還(hái)原法對(duì)污染物(wù)濃度和(hé)性質較不敏感,修複效率高(gāo),作用(yòng)時(shí)間短,且經濟安全,因此被廣泛使用(yòng)。

 

生物(wù)修複方法是治理(lǐ)低濃度POPs污染的(de)一種較爲理(lǐ)想的(de)方法,主要有植物(wù)修複、動物(wù)修複和(hé)微生物(wù)修複三類。植物(wù)修複是利用(yòng)植物(wù)或植物(wù)與微生物(wù)的(de)共生體系,清除環境中污染物(wù)的(de)一種治理(lǐ)技術。動物(wù)修複是通(tōng)過土壤動物(wù)群(蚯蚓、線蟲類等)對(duì)污染物(wù)的(de)直接吸收、轉化(huà)、分(fēn)解作用(yòng),以及其對(duì)土壤理(lǐ)化(huà)性質、土壤肥力、植物(wù)和(hé)微生物(wù)生長(cháng)的(de)間接促進作用(yòng),從而實現污染土壤修複的(de)過程。微生物(wù)修複是利用(yòng)微生物(wù)的(de)代謝活動把POPs轉化(huà)爲易降解的(de)物(wù)質甚至礦化(huà)。這(zhè)種生物(wù)修複技術已在國外 POPs污染土壤中得(de)到廣泛應用(yòng)。下(xià)面介紹我國實施的(de)POPs污染土壤生物(wù)修複工程案例。

 

2.1西南(nán)某有機氯農藥污染土壤修複工程

 

污染場(chǎng)地位于中國西南(nán)部,是某農藥廠破産廢棄場(chǎng)地,土壤污染較嚴重。該農藥廠廠區(qū)占地面積爲242畝(16萬m2)。經過前期對(duì)場(chǎng)地進行污染調查與風險評價,确認該場(chǎng)地土壤主要被六六六和(hé)滴滴涕兩種污染物(wù)污染,兩者在土壤中的(de)最高(gāo)濃度分(fēn)别達4661.46 mg/kg和(hé)24107.3 mg/kg,超過相關土壤質量标準數千至數萬倍。目前工程已經基本完工。

 

該場(chǎng)地土壤的(de)土質主要爲粉質粘土,表層有雜(zá)填土。六六六和(hé)滴滴涕主要分(fēn)布于地表至地下(xià)5m的(de)土壤中,且在土層中污染物(wù)濃度沒有明(míng)顯的(de)分(fēn)布差異。項目總污染土方量爲29.68萬m3。由于第一層土壤與受體接觸最密切,污染物(wù)修複目标要嚴于深層土壤,詳見表1。

 

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2.2修複技術

 

綜合考慮場(chǎng)地條件、污染物(wù)性質、工期要求、技術要求和(hé)經濟條件等因素,本工程采用(yòng)生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複技術與水(shuǐ)泥窯協同焚燒技術聯合工藝處理(lǐ)污染土壤。修複技術路線詳見圖1。低濃度污染土壤(滴滴涕與六六六濃度比低于50mg/kg)采用(yòng)原地生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複,高(gāo)濃度污染土壤(滴滴涕與六六六濃度比高(gāo)于50mg/kg)采用(yòng)異地水(shuǐ)泥窯焚燒處置。詳見圖1:修複技術路線圖。

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根據施工技術路線,在低濃度污染土壤中加入生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複藥劑進行原地生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複。藥劑中的(de)活性鐵降低土壤中的(de)氧化(huà)還(hái)原電位,使農藥污染物(wù)發生β-消除脫氯反應。藥劑中的(de)控釋碳通(tōng)過發酵作用(yòng)釋放溶解性有機碳(DOC),通(tōng)過提供碳源和(hé)營養物(wù)質促進土著微生物(wù)的(de)代謝活動,将脫氯後的(de)次生有機污染物(wù)降解。技術原理(lǐ)見圖2。

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對(duì)于修複含氯有機農藥的(de)土壤,需要利用(yòng)還(hái)原性藥劑循環好氧與厭氧處理(lǐ)過程,從而分(fēn)解其中間産物(wù):在厭氧還(hái)原條件下(xià),通(tōng)過生物(wù)和(hé)化(huà)學過程處理(lǐ)農藥類污染物(wù),脫除氯原子;微生物(wù)好氧過程降解脫氯後的(de)産物(wù),将其降解爲無毒物(wù)質,從而達到農藥類污染土壤修複的(de)目的(de)。

 

水(shuǐ)泥窯焚燒技術是利用(yòng)水(shuǐ)泥回轉窯,在生産水(shuǐ)泥熟料的(de)同時(shí),焚燒處理(lǐ)污染土壤。水(shuǐ)泥窯焚燒技術利用(yòng)水(shuǐ)泥窯中的(de)高(gāo)溫,将土壤中的(de)有機物(wù)高(gāo)溫分(fēn)解成爲CO2和(hé)H2O,達到去除土壤污染的(de)目的(de)。見圖3:水(shuǐ)泥生産工藝圖。

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2.3工程實施生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複工藝施工過程:

 

生物(wù)厭氧過程:将污染土壤運到處理(lǐ)車間内堆放,加入DARAMEND藥劑并旋耕攪拌均勻。堆置好的(de)土壤中加水(shuǐ),控制一定的(de)含水(shuǐ)量以保持土壤的(de)厭氧還(hái)原環境。厭氧5天之後,取樣檢測土壤的(de)ORP和(hé)pH值,确保反應環境保持在最佳狀态。

 

生物(wù)好氧過程:需要定期對(duì)土壤進行翻耕,以使土壤的(de)反應環境保持在好氧的(de)狀态。好氧3天之後,采樣檢測土壤含水(shuǐ)率,爲下(xià)個(gè)周期的(de)加水(shuǐ)量提供基礎計算(suàn)數據。循環3個(gè)周期後,土壤處理(lǐ)完畢,檢測土壤的(de)六六六和(hé)滴滴涕,達标後回填。施工流程見圖4。

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水(shuǐ)泥窯協同焚燒工藝施工過程:

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污染土壤經過預處理(lǐ)後運送至水(shuǐ)泥窯進行焚燒處理(lǐ)。處理(lǐ)後,土壤中的(de)六六六和(hé)滴滴涕被徹底分(fēn)解去除,污染土壤最後鍛燒爲水(shuǐ)泥熟料。

 

2.4修複效果

 

在生物(wù)化(huà)學還(hái)原修複工藝中,污染土壤在與DARAMEND藥劑充分(fēn)反應40天後,六六六濃度從11.23mg/kg降解到1mg/kg ,滴滴涕濃度從49.02mg/kg降解到5mg/kg。兩者的(de)降解率分(fēn)别達到91.1%、89.8%,污染土修複處理(lǐ)達标。 

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該有機氯農藥污染土壤修複工程案例表明(míng),采用(yòng)生物(wù)化(huà)學修複技術治理(lǐ) POPs污染土壤,可(kě)以取到較好的(de)修複效果。結合不同污染場(chǎng)地的(de)實際情況,采取多(duō)項工藝聯合處理(lǐ),可(kě)以更高(gāo)效和(hé)經濟地完成污染場(chǎng)地修複任務。提高(gāo)POPs污染物(wù)的(de)生物(wù)可(kě)利用(yòng)性,大(dà)幅度提高(gāo)降解菌的(de)能力,采用(yòng)生物(wù)工程手段對(duì)污染土壤進行修複将是POPs生物(wù)修複領域的(de)研究熱(rè)點。

 

持久性有機污染物(wù)物(wù)質特性決定了(le)我國持久性有機污染物(wù)污染場(chǎng)地管理(lǐ)工作的(de)複雜(zá)性。我國對(duì)于污染場(chǎng)地的(de)管理(lǐ)整體上處于初級階段,目前雖己初步建立了(le)可(kě)适用(yòng)于持久性有機污染物(wù)污染場(chǎng)地管理(lǐ)的(de)體系和(hé)模式,但與國外的(de)相關制度相比還(hái)有待進一步加強和(hé)完善。

 

利用(yòng)太陽能和(hé)自然植物(wù)資源的(de)植物(wù)修複、土壤中高(gāo)效專性微生物(wù)資源的(de)微生物(wù)修複、土壤中不同營養層食物(wù)網的(de)動物(wù)修複、基于檢測的(de)綜合土壤生态功能的(de)自然修複,是土壤環境修複科學技術研發的(de)主要方向。發展綠色、安全、環境友好的(de)土壤生物(wù)修複技術,是農田污染土壤修複的(de)前進方向。

文章(zhāng)來(lái)源:迪天研究院