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1、10申请公布号CN104056848A43申请公布日20140924CN104056848A21申请号201310096388522申请日20130322B09C1/0020060171申请人赵学民地址200063上海市普陀区石泉东路168弄11号72发明人赵学民74专利代理机构上海三和万国知识产权代理事务所普通合伙31230代理人章鸣玉54发明名称一种石油烃类中轻度污染土的固化处理方法57摘要本发明提供一种石油烃类污染土混合固化剂，包含独立包装的石灰3050和水泥类螯合剂7050，其中所述水泥类螯合剂包含水泥40、活性白土50和NA2S10，还提供用这种混合固化剂对石油烃类污染土进行固化处理。
2、的方法。本发明方法相对简单而高效，对石油烃类污染土进行的固化处理可满足大规模土壤修复的需求，尤其适合大量建筑用地的无害化固化处理。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号CN104056848ACN104056848A1/1页21一种石油烃类污染土混合固化剂，包含独立包装的石灰3050和水泥类螯合剂7050，其中所述水泥类螯合剂包含水泥40、活性白土50和NA2S10。2如权利要求1所述的混合固化剂，其中包含石灰40，所述水泥类螯合剂60。3如权利要求1或2所述的混合固化剂，其中还包含二硫代胺基甲酸盐。4用权利。
3、要求1或2或3所述混合固化剂对石油烃类污染土进行固化处理的方法，包括以下步骤（1）提取土壤样品，测量污染物类型及含量；（2）按污染物含量计算，加入被污染土体积535的所述混合固化剂；（3）将被污染土和混合固化剂原位搅拌混合后夯实或在别处搅拌混合后填回原处。5如权利要求4所述固化处理的方法，其中所述污染物的主要类型及含量为PAK400MG/KG,苯酚5000MG/KG,MKW25000MG/KG。6如权利要求4所述固化处理的方法，其中所述按污染物含量计算所述混合固化剂的加入量的公式如下混合体积比RPAK/150MKW/1000/55。7如权利要求4所述固化处理的方法，其中所述混合固化剂中的石灰和。
4、水泥类螯合剂先混合后再与被污染土混合。8如权利要求4所述固化处理的方法，其中所述被污染土和混合固化剂搅拌混合后静置30120小时再填回原处。9如权利要求4所述固化处理的方法，其中步骤（3）所述原位搅拌采用垂直旋转犁进行原位混合搅拌。10如权利要求4所述固化处理的方法，其中步骤（3）所述在别处搅拌混合后填回原处是将污染土挖掘到场地一侧与混合固化剂搅拌混合后回填，分层夯实。权利要求书CN104056848A1/6页3一种石油烃类中轻度污染土的固化处理方法技术领域0001本发明涉及环境保护领域，具体涉及土壤修复，更具体涉及石油烃类污染土的处理方法。背景技术0002随着工业的发展，石油的需求量大幅度增。
5、加，在开采、运输、贮藏、加工过程中因管理不当或意外事故，可导致环境污染，直接危害人类生产与生活。0003被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质，如果经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状。石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致作用，能通过食物链在动植物体内逐渐富集，它在土壤中的富集更具危害性。因此，治理土壤石油污染的问题已引起许多国家高度重视。但是，被石油烃类污染的土壤的处理是一个难题,不仅只是迁移运输的问题,还有经济性的问题。000480年代以前，治理石油烃污染土壤还仅限于热处理和化学浸出法。热处理法是通过焚烧或煅烧，即利用石油类物。
6、质易燃烧的特点，在温度为8501200的条件下焚烧污染的土壤，使石油类物质变为气体而脱离土壤本体，进而去除石油类污染物，达到修复土壤的目的。该方法需要对进入焚烧炉的污染土壤进行干化粉粹处理，对焚烧过程中产生的有毒气体和飞灰需要进行收集、螯合处理，因此该方法处理费用昂贵，一般不适宜于大面积污染土壤的治理，只适用于小面积石油烃污染严重的土壤治理。化学浸出法和水洗法可以获得较好的除油效果，但所用化学试剂的二次污染和水洗液的排放处理等问题限制了其应用。000580年代以来，污染土壤的生物修复技术逐渐发展。生物修复是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度，使污染土壤恢复到健康状态的过程。例。
7、如，利用植物对污染物的吸收与富集、根系分泌物以及土壤微生物对污染物的降解；利用土壤动物的捕食、分解有机质、改变土壤理化性质等作用；利用天然存在或特别培养的微生物在可调控的环境条件下将有毒污染物转化为无毒污染物的处理技术。微生物修复技术是目前研究比较多而且相对比较成熟的一种技术，根据是否取土操作分为两大类，即原位生物修复和异位生物修复。最常见的原位处理方式是在土壤的水饱和区进行生物降解。除了要加入营养盐、氧源（多为H2O2）外，还需引入微生物以提高生物降解的能力。有时，在污染区挖一组井，直接注入适当的溶液，将水中的微生物引入到土壤中。地下水经过一些处理后，可以恢复和再循环使用，在地下水循环使用前。
8、，还可以加入土壤改良剂。异位生物修复主要包括现场处理法、预制床法、堆制处理法、生物反应器和厌氧生物处理法。0006生物修复技术的缺点是时间长,见效慢,效果受环境因素影响大,需要高额投资,场地易位和时间,特别是在国内城市土地快速开发的的大背景下（尤其是大量建筑用地的无害化固定处理中）难以被采用。0007石油烃污染土的直接固化方面的技术还未见太多报道。通常情况下，固化/稳定化技术是将污染土壤与能聚结成固体的螯结剂混合,从而将污染物捕获或固定在固体结说明书CN104056848A2/6页4构中的技术,固化技术中污染土壤与螯结剂之间可以不发生化学反应,只是机械地将污染土固封在结构完整的固态产物固化体中。
9、,隔离污染土与外界环境的联系,从而达到控制污染物迁移的目的,稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现其无害化以降低对生态系统危害性的风险。固化产物可以方便地进行运输，而无需任何辅助容器。本发明旨在开发一种相对简单而高效的方法对石油烃类污染土进行固化处理,以满足大规模土壤修复的需求，尤其适合大量建筑用地的无害化固化处理。发明内容0008本发明的目的是提供一种石油烃类污染土混合固化剂，及用这种混合固化剂固化处理石油烃类污染土的方法。0009本发明的石油烃类污染土混合固化剂包含独立包装的石灰（氧化钙）3050和水泥类螯合剂5070，其中所述水泥类螯合剂包含水泥40、活性白土5。
10、0和NA2S10。0010本发明的混合固化剂中石灰和水泥类螯合剂的混合比可根据使用的情况在上述范围内变动，但较佳的混合比为石灰水泥类螯合剂4060。0011本发明的方法所处理的石油烃类污染土中主要包含如下污染物多环芳香烃（PAK）、苯酚及矿物油类石油烃（MKW）。根据土壤污染物的污染程度（污染物的类型和含量，主要受PAK和MKW影响）及混合固化剂中石灰和水泥类螯合剂的混合比，可调整被污染土中加入的混合固化剂量。0012当污染土壤中同时含有重金属时,可在混合固化剂中相应地添加二硫代胺基甲酸盐。0013本发明的方法包括如下步骤0014（1）提取土壤样品，测量污染物类型及含量；0015（2）按污染物。
11、含量计算，加入被污染土体积535的所述混合固化剂；0016（3）将被污染土和混合固化剂原位搅拌混合后夯实或在别处搅拌混合后填回原处。0017一般来说，本发明所固化处理的石油烃类污染土属于中轻度污染土，其中，污染物的类型及含量为PAK400MG/KG,苯酚5000MG/KG,MKW25000MG/KG。0018根据污染物含量计算所述混合固化剂的加入量的公式如下0019混合比体积比RPAK/150MKW/1000/55。0020例如，当采用石灰水泥类螯合剂4060的混合固化剂时，土壤中的污染物含量为PAK300MG/KG、MKW2000MG/KG时，R4；污染物含量为PAK300MG/KG、MKW。
12、5000MG/KG时，R7；污染物含量为PAK250MG/KG、MKW15000MG/KG时,R167。0021本发明的混合固化剂在使用前将独立包装拆开，将其中的石灰和水泥类螯合剂进行混合，然后与被污染土搅拌混合。被污染土和混合固化剂搅拌混合后最好静置30120小时再填回原处。0022被污染土和混合固化剂搅拌混合最好采用原位混合搅拌，较佳为使用垂直旋转犁进行原位混合搅拌。原位混合搅拌的额外优势是通过垂直旋转犁在混合的同时将混合了固化剂的被污染土挤压紧密。如无条件,也可使用其它相应的混合机械。0023如果没有条件进行原位混合搅拌,也可以在处理场地一侧建立混合场地,挖掘出说明书CN10405684。
13、8A3/6页5的污染土在混合场地上与混合固化剂均匀混合后回填原处。为了使搅拌过程连续进行,事前应准备足够的混合污染土。0024为了检验本方法处理污染土的效果,需要在混合固化剂与污染土混合后静置30120小时，这可以在现场一侧完成。0025本发明的一个实施方案是对条件允许的场地进行原位混合修复，具体包括以下步骤0026取样检测确定污染土中污染物和浓度,原土强度；0027确定需要修复的污染土场地面积及体积；0028计算污染土场地的污染物总量0029计算确定需要的混合固化剂用量；0030工厂制备混合固化剂后运输到现场；0031使用垂直翻转犁将混合固化剂和污染土搅拌混合；0032直接原位夯实。0033。
14、本发明的上述优选实施方案中，混合固化剂在现场有条件的情况下可以现场制备。0034本发明的另一个实施方案是对无条件原位混合修复的场地进行异位混合修复，具体包括以下步骤0035取样检测确定污染物浓度,原土强度；0036确定需要修复的污染土场地面积及体积；0037计算污染土场地的污染物总量0038计算确定需要的混合固化剂用量；0039工厂制备混合固化剂后运输到现场；0040将污染土挖掘到场地一侧；0041在该侧场地使用双螺旋搅拌器将混合固化剂和污染土搅拌混合，然后回填原地，分层夯实。0042本发明的上述优选实施方案中，混合固化剂在现场有条件的情况下也可以现场制备。具体实施方式0043下面参照实施例更。
15、具体地说明本发明。应当理解，下面的实施例用于说明本发明内容而非限定本发明内容，任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明的保护范围。0044实施例10045混合固化剂的配制在使用前，将石灰和水泥类螯合剂（包含水泥40、活性白土50和NA2S10）按30507050的比例混合均匀。0046实施例20047石油烃类污染土的原位固化处理0048（1）钻孔30CM深提取至少20克土壤为一份样品,根据污染土面积大小至少取样5份，测量污染物类型及含量；0049（2）按污染物含量计算混合固化剂与被污染土的混合体积比说明书CN104056848A4/6页60050混合体积比RPAK/150MKW/1000/55。
16、；0051（3）用垂直旋转犁将实施例1制备的混合固化剂与被污染土按上述混合体积比进行原位混合搅拌并夯实。0052实施例30053石油烃类污染土的异位固化处理0054（1）钻孔30CM深提取至少20克土壤为一份样品,根据污染土面积大小至少取样5份，测量污染物类型及含量；0055（2）按污染物含量计算混合固化剂与被污染土的混合体积比0056混合体积比RPAK/150MKW/1000/55；0057（3）将污染土挖掘到场地一侧，根据其体积加入按上述步骤（2）计算出的混合固化剂量；0058（4）在该侧场地使用双螺旋搅拌器将混合固化剂和污染土搅拌混合，然后回填原地，分层夯实。0059实施例40060修复。
17、土稳定性及土壤强度检验0061试验按如下步骤进行0062钻孔30CM深提取至少20克土壤为一份样品,根据污染土面积大小至少取样5份；0063测量原土污染物类型和含量，计算出需要的混合固化剂用量，本实验中使用的混合固化剂（石灰水泥类螯合剂4060）用量为污染土体积的17；0064污染土与混合固化剂混合搅拌，静置24小时；0065对固化后土壤进行抗压强度、剪切强度和密度的测定，并采用OEDOMETER膨胀试验测量稳定系数；0066评估固化效果。0067下面的表1是原土数据,污染土污染物含量“PAK”指多环芳香烃,“MKW”指矿物油类石油烃0068说明书CN104056848A5/6页70069修复。
18、后的土壤送实验室检测其强度是否达到稳定标准,检测的土壤机械强度包括剪切强度和抗压强度。0070本实验是根据一个具体污染场地修复实验得出，该污染场地在固化24小时后分别从边坡和平地钻孔取样，下面是处理后土样检测结果（表2、3）0071表2边坡取样检测结果0072样品号P1P2P3P4抗压强度Q（KN/M2）3518535776167615715剪切强度C（KN/M2）17591789838786容差（）8156,994,334,16密度（G/CM3）1261661591540073表3平地钻孔取样检测结果0074样品号P5P6P7P8抗压强度Q（KN/M2）40842982478473072说明。
19、书CN104056848A6/6页8剪切强度C（KN/M2）2041491392153容差（）437665978614密度（G/CM3）1541631391430075实验结果评价0076处理后土壤的抗压强度反映了固化的效果,抗压强度越高,稳定性越好,表示此后受扰动情况下污染物泄露的概率越低,从而达到控制污染物迁移的目的。固化修复后该地可作为建筑用地使用，不能用作耕地，不能挖掘移动用于其它建筑覆土,但可以在有条件的情况下作为垃圾填埋场的覆土。0077处理后土壤剪切强度需要C25KN/M2,轴向抗压强度和剪切强度关系为Q2C,为满足这一条件,轴向抗压强度需要Q50KN/M2。0078两组试验结果显示,只有两个钻孔土处理后的污染土样品的抗压强度低于50KN/M2。由于抗压强度可随固化处理后时间的延长而提高,所以在静置5天后,处理后土的抗压强度都能超过50KN/M2。0079所以，实验结果表明经过使用本发明的混合固化剂并按照本发明的工艺流程处理的石油烃污染土壤，无论边坡土还是钻孔土的机械强度都能满足原土的要求,起到了很好的稳定化和固化作用,从而能够有效、经济地处理该类污染土壤。说明书CN104056848A。