一種太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)強(qiáng)化原位生物通風(fēng)土壤修復(fù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)強(qiáng)化原位生物通風(fēng)土壤修復(fù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在在中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，土壤污染問題越來越突出。許多化工廠、采油場(chǎng)、加油站、原料罐區(qū)等設(shè)施的“跑、冒、滴、漏”導(dǎo)致土地被石油烴及其他有機(jī)化合物嚴(yán)重污染，這些有機(jī)化合物存留于土壤中或迀移到大氣或地下水中，污染生態(tài)環(huán)境，對(duì)人類的生命健康產(chǎn)生直接或間接的危害。企業(yè)搬迀后的土地也不能進(jìn)行開發(fā)，近幾年由于污染土地處置不當(dāng)而引發(fā)的事故比比皆是。因此對(duì)于污染土壤的修復(fù)治理已經(jīng)成為了環(huán)保領(lǐng)域中一項(xiàng)迫切的任務(wù)。
[0003]生物通風(fēng)法是一種用于該類型污染土壤的修復(fù)技術(shù)，作為土壤氣相抽提與生物修復(fù)方法相結(jié)合的一種土壤原位修復(fù)方法，具有應(yīng)用范圍寬、操作費(fèi)用低、不會(huì)造成二次污染、操作靈活簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在治理有機(jī)污染土壤方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]通過對(duì)土壤加熱可強(qiáng)化生物通風(fēng)修復(fù)有機(jī)物污染土壤的效率和效果。尤其對(duì)于溫度較低的土壤，如冬季或北方地區(qū)的土壤，由于溫度較低，土壤中的微生物群活性較差，其所含的有機(jī)污染物較為穩(wěn)定，吸附在土壤或吸收在土壤溶液中，不易從土壤中揮發(fā)出來，土壤中土著微生物及接種微生物，可將一些難揮發(fā)的大分子有機(jī)物降解為易揮發(fā)的小分子有機(jī)物，通過抽提脫除。對(duì)土壤進(jìn)行適度加熱，為微生物提供適宜土壤溫度環(huán)境，可促進(jìn)微生物降解污染土壤中有機(jī)物的效率，另一方面，對(duì)土壤進(jìn)行加熱可強(qiáng)化有機(jī)物的從土壤中解析，提高抽提效率和效果。土壤是熱的不良導(dǎo)體，熱容大，蓄熱能力強(qiáng)，加熱后的土壤不會(huì)再短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈的溫度波動(dòng)。
[0005]中國專利(201420705703.X)《一種太陽能熱脫附的污染土壤修復(fù)系統(tǒng)》公布了一種太陽能熱脫附的污染土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括有污染物真空抽吸系統(tǒng)、太陽能集熱系統(tǒng)和氣體加注系統(tǒng)，包括有加熱擴(kuò)散井、抽取井、混凝土硬化地面、氣體加注管道、空氣壓縮機(jī)、輸氣管道、槽式太陽能集熱器陣列、鼓風(fēng)機(jī)、活性炭吸附裝置、真空栗、空氣過濾器。該專利公布裝置屬于一種太陽能輔助土壤氣相抽提，抽提出的土壤氣經(jīng)過氣液分離和活性炭吸附后排放。其本質(zhì)是熱脫附，空氣作為熱媒，加熱效率低，不適合難揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的修復(fù)。本專利中營(yíng)養(yǎng)液及微量元素注入系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)土壤營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成，激發(fā)微生物的降解活性，促進(jìn)其將污染土壤中難揮發(fā)的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的小分子有機(jī)物，從而能大大改善有機(jī)物污染土壤的修復(fù)效果。營(yíng)養(yǎng)液及微量元素注入系統(tǒng)還可以為土壤進(jìn)行微生物接種。本專利充分發(fā)揮微生物降解大分子有機(jī)物的功能，配合氣提，能有顯著效果。
[0006]中國專利(201020652599.4)《一種太陽能異位修復(fù)揮發(fā)性有機(jī)物污染土的裝置》公布了一種太陽能異位修復(fù)揮發(fā)性有機(jī)物污染土的裝置，由太陽能供汽系統(tǒng)、土壤修復(fù)倉、水循環(huán)系統(tǒng)和連接管道組成，裝置利用太陽能輻射，通過聚光獲取熱量，加熱吸熱管中的水份以提供土壤修復(fù)用熱蒸汽，水循環(huán)系統(tǒng)源源不斷提供所需水份。該專利是一種異位修復(fù)裝置，還需要配套土壤挖掘、輸送、裝料和卸料等輔助系統(tǒng)，不適合污染土壤上有構(gòu)筑物等不適合挖掘的情況下使用，且該專利不具備微生物對(duì)大分子有機(jī)物的通風(fēng)降解功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有太陽能土壤污染修復(fù)系統(tǒng)存在的不足，提供一種太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)強(qiáng)化原位生物通風(fēng)土壤修復(fù)系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種太陽能熱風(fēng)系統(tǒng)強(qiáng)化原位生物通風(fēng)土壤修復(fù)系統(tǒng)，，包括太陽能空氣集熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、污染物真空抽提系統(tǒng)和氣體凈化裝置，所述通風(fēng)系統(tǒng)為通風(fēng)管道，太陽能空氣集熱系統(tǒng)與通風(fēng)管道連接，用于加熱通風(fēng)管道內(nèi)的空氣，所述污染物真空抽提系統(tǒng)包括氣相抽提管與真空栗，氣相抽提管直接埋入被加熱的污染土壤區(qū)域，氣相抽提管的上部與氣體凈化裝置連接，還包括營(yíng)養(yǎng)液注入系統(tǒng)，所述營(yíng)養(yǎng)液注入系統(tǒng)將營(yíng)養(yǎng)液均勻栗入有機(jī)物污染土壤中。
[0009]所述營(yíng)養(yǎng)液注入系統(tǒng)提供土壤中微生物降解有機(jī)物過程中所缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也預(yù)防土壤失水導(dǎo)致微生物生存環(huán)境缺水。同時(shí)可以給土壤適量補(bǔ)水加濕，避免因土壤中水分隨有機(jī)污染物揮發(fā)抽提過程中過度脫除，導(dǎo)致地面沉降。
[0010]進(jìn)一步地，所述太陽能空氣集熱系統(tǒng)包括槽式太陽能集熱器陣列、控制器、空心集熱管;加熱的空氣通過空氣壓縮機(jī)和管道注入污染土壤中，調(diào)節(jié)土壤溫度環(huán)境，提高土壤含氧量，提高微生物對(duì)大分子難揮發(fā)有機(jī)物生物降解。
[0011]進(jìn)一步地，所述槽式太陽能集熱器陣列由一組單個(gè)槽式太陽能聚光器通過串聯(lián)或并聯(lián)組合在一起，利用槽式拋面反射聚光，將太陽能聚集在空心集熱管上，加熱空心集熱管內(nèi)部的空氣;槽式太陽能集熱器陣列采用的是太陽能自動(dòng)跟蹤式設(shè)計(jì)，高效利用太陽能。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制器感知太陽光照射的角度自動(dòng)調(diào)節(jié)槽式太陽能集熱器陣列拋面所朝方向。
[0013]進(jìn)一步地，所述通風(fēng)系統(tǒng)地面上的通風(fēng)管道外敷設(shè)保溫層，地面一定深度以下的管道為多孔散熱通風(fēng)管，并且管壁周圍布有透過性填料，將熱空氣合理均勻的布設(shè)到污染土體中；通風(fēng)管與地面接觸部分，管咽密封設(shè)計(jì)，防止通風(fēng)時(shí)發(fā)生短路;所述透過性填料為礫沙。
[0014]進(jìn)一步地，所述氣體凈化裝置包括汽水分離、活性炭吸附裝置、生物濾池。
[0015]進(jìn)一步地，所述氣相抽提管為ABS管，管壁上開有花孔，并且管壁周圍布有透過性填料，氣相抽提管與地面接觸部分，管咽密封設(shè)計(jì)，所述透過性填料為礫沙。
[0016]營(yíng)養(yǎng)液注入系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)液，所述營(yíng)養(yǎng)液為生物降解菌與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)混合物所述生物降解菌選擇范圍包括芽孢桿菌屬、微球菌屬、弧菌屬、曲霉屬;所述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:過氧化氫1.2?3.9%、磷酸二氫鉀1.3?2.5%、硫酸鎂0.9?2.2%、硝酸鈉0.5?2.1%、烷基多苷0.8?3%、其余為清水。
[0017]本系統(tǒng)在必要時(shí)土壤接種生物降解菌，優(yōu)化土壤微生物種群，該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能提供土壤中微生物降解有機(jī)物過程中所缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、微量元素等，同時(shí)能激發(fā)微生物的降解活性，促進(jìn)其降解污染土壤中大分子有機(jī)物的效率。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本系統(tǒng)利用生物通風(fēng)的技術(shù)原理，以太陽能為熱源，加熱空氣注入土壤預(yù)埋散熱管中，調(diào)節(jié)土壤溫度，優(yōu)化土壤微生物菌群和營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，促進(jìn)微生物對(duì)污染土壤中有機(jī)物的降解，進(jìn)而有利于后續(xù)的真空抽提。該系統(tǒng)使用太陽能作為熱源，減少了化石能源的消耗，節(jié)約了能源并且減少了溫室氣體的排放，避免了化石燃料燃燒產(chǎn)生的二次污染。
[0019]與傳統(tǒng)生物通風(fēng)技術(shù)相比較，本系統(tǒng)的特點(diǎn)是。
[0020]本系統(tǒng)采用太陽能作為熱源，以空氣為熱媒，通過加熱空氣，調(diào)節(jié)土壤溫度，并給土壤微生物供氧，強(qiáng)化生物通風(fēng)功能，熱源清潔無污染，熱能利用率高。
[0021]本系統(tǒng)能夠原位加熱土壤，提高了土壤中微生物群的活性。
[0022]本系統(tǒng)能夠原位加熱土壤，提高了土壤中易抽提的有機(jī)物的