一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法与流程

1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法。


背景技术：

2.挥发性有机污染物进入土壤后使土壤的理化性质发生变化，改变土壤质量，影响土壤微生物的活性，低农作物和植物造成危害，对人体健康造成严重威胁。针对这种挥发性有机污染物的治理，往往采用物理抽提或者化学氧化等方法去除，但这样的处理由于有化学反应发生，容易造成二次污染，物理抽提往往会出现“拖尾”现象，导致污染物不能有效地被去除。
3.生物技术修复成本低、易于维护、绿色环保无二次污染等优势备受青睐。而对于高浓度有机物污染的土壤，由于土壤中有机污染物的浓度大大增加，土壤的通透性以及对于微生物生长所须的养分发生了较大的变化，这使得生物修复受到了很大的限制。且单纯的生物修复存在修复周期长、降解不彻底、环境条件要求严格等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法，其解决了现有生物修复技术存在的修复周期长、降解不彻底、环境条件要求严格等问题。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法，步骤包括：
7.步骤一：取土壤进行破碎，破碎后将土壤与3-5倍质量的水混合，再在800-1200rpm转速下充分搅拌，形成土壤浆液；
8.步骤二：采用过滤装置对土壤浆液进行过滤，去除大颗粒杂质，再将过滤后的土壤浆液与菌渣混合，同时掺入含有c、n、p元素的肥料，搅拌均匀形成混合液；
9.步骤三：将混合液抽滤、浓缩，形成含水率为22-28％的湿料，并调节湿料的ph值为7-7.5；
10.步骤四：将湿料堆制成生物堆，进行生物堆修复，修复过程中控制生物堆含水率为22-28％、温度为50-60℃，同时对生物堆曝气；
11.步骤五：定期翻堆，并对生物堆进行抽检，待生物堆有机污染物含量低于标准值时，土壤修复完成。
12.进一步改进在于，所述过滤装置包括箱体，所述箱体上安装有可转动的过滤网，所述过滤网的部分网面横向拦截于箱体内，并将箱体分隔为上、下两腔体，过滤网的剩余部分网面延伸出箱体外，所述箱体上腔体内设有带水泵的进水管，所述进水管上活动套设有分隔板，所述分隔板边缘与箱体上腔体内壁滑动接触，箱体的外侧边设有驱动杆，所述驱动杆活动穿过过滤网的中心位置并与过滤网螺纹配合，驱动杆的顶端通过联动杆与分隔板顶面连接；
13.所述分隔板在箱体上腔体内水压增大时沿进水管外壁向上移动，同步带动联动杆以及驱动杆向上移动，进而带动过滤网转动，使过滤网的不同网面横向拦截于箱体内。
14.进一步改进在于，所述过滤网的边缘位置设有用于限制过滤网仅能朝一个方向转动的第一限位器，所述联动杆的端部设有旋转座，所述驱动杆顶端与旋转座可转动配合连接，且在旋转座上设有用于限制驱动杆仅能朝一个方向转动的第二限位器；
15.当驱动杆向上移动时，驱动杆与过滤网之间产生扭矩力，此时驱动杆在第二限位器的作用下保持不转，而过滤网在扭矩力作用下转动；当驱动杆向下移动时，驱动杆与过滤网之间产生相反方向的扭矩力，此时过滤网在第一限位器的作用下保持不转，而驱动杆在扭矩力作用下转动。
16.进一步改进在于，所述进水管上套设有弹簧件，所述弹簧件底端与分隔板顶面连接。
17.进一步改进在于，所述过滤网的孔径为1-3mm。
18.进一步改进在于，所述菌渣为蘑菇培养基料的残渣，且菌渣的粒径为1-3mm。
19.进一步改进在于，所述土壤浆液、菌渣、肥料之间的混合质量比为10-20:1:1.5。
20.本发明的有益效果在于：
21.(1)该生物堆修复方法对土壤预先进行了破碎、制浆、过滤的步骤，去除了土壤中的大颗粒杂质，使土壤粒子均质化，便于后续操作，且避免了杂质干扰，有利于生物修复过程的进行，减短了修复周期，提高了生物修复的彻底性；实践证明，修复周期缩短了40％左右，且有机污染物的去除率提升了15％左右。
22.(2)在浆料过滤时，采用了特制的过滤装置，其可根据过滤网的堵塞情况，在无动力源前提下自动调整网面，将未堵塞的网面转入使用，将被堵塞的网面转出，实现不停机清理，而过滤过程始终运行，这样整体的过滤效率得到显著提升。
附图说明
23.图1为过滤装置的结构示意图；
24.图中：1、箱体；2、过滤网；3、水泵；4、进水管；5、分隔板；6、驱动杆；7、联动杆；8、第一限位器；9、旋转座；10、第二限位器；11、弹簧件。
具体实施方式
25.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
26.实施例1
27.一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法，步骤包括：
28.步骤一：取土壤进行破碎，破碎后将土壤与3倍质量的水混合，再在800rpm转速下充分搅拌，形成土壤浆液；
29.步骤二：采用过滤装置对土壤浆液进行过滤，去除大颗粒杂质，再将过滤后的土壤浆液与菌渣混合，所述菌渣为蘑菇培养基料的残渣，且菌渣的粒径为1mm，同时掺入含有c、n、p元素的肥料，搅拌均匀形成混合液，所述土壤浆液、菌渣、肥料之间的混合质量比为10:
1:1.5；
30.步骤三：将混合液抽滤、浓缩，形成含水率为22-28％的湿料，并调节湿料的ph值为7；
31.步骤四：将湿料堆制成生物堆，进行生物堆修复，修复过程中控制生物堆含水率为22％、温度为50℃，同时对生物堆曝气；
32.步骤五：定期翻堆，并对生物堆进行抽检，待生物堆有机污染物含量低于标准值时，土壤修复完成。
33.实施例2
34.一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法，步骤包括：
35.步骤一：取土壤进行破碎，破碎后将土壤与4倍质量的水混合，再在1000rpm转速下充分搅拌，形成土壤浆液；
36.步骤二：采用过滤装置对土壤浆液进行过滤，去除大颗粒杂质，再将过滤后的土壤浆液与菌渣混合，所述菌渣为蘑菇培养基料的残渣，且菌渣的粒径为2mm，同时掺入含有c、n、p元素的肥料，搅拌均匀形成混合液，所述土壤浆液、菌渣、肥料之间的混合质量比为15:1:1.5；
37.步骤三：将混合液抽滤、浓缩，形成含水率为25％的湿料，并调节湿料的ph值为7.2；
38.步骤四：将湿料堆制成生物堆，进行生物堆修复，修复过程中控制生物堆含水率为25％、温度为55℃，同时对生物堆曝气；
39.步骤五：定期翻堆，并对生物堆进行抽检，待生物堆有机污染物含量低于标准值时，土壤修复完成。
40.实施例3
41.一种用于有机污染土壤的生物堆修复方法，步骤包括：
42.步骤一：取土壤进行破碎，破碎后将土壤与5倍质量的水混合，再在1200rpm转速下充分搅拌，形成土壤浆液；
43.步骤二：采用过滤装置对土壤浆液进行过滤，去除大颗粒杂质，再将过滤后的土壤浆液与菌渣混合，所述菌渣为蘑菇培养基料的残渣，且菌渣的粒径为3mm，同时掺入含有c、n、p元素的肥料，搅拌均匀形成混合液，所述土壤浆液、菌渣、肥料之间的混合质量比为20:1:1.5；
44.步骤三：将混合液抽滤、浓缩，形成含水率为28％的湿料，并调节湿料的ph值为7.5；
45.步骤四：将湿料堆制成生物堆，进行生物堆修复，修复过程中控制生物堆含水率为28％、温度为60℃，同时对生物堆曝气；
46.步骤五：定期翻堆，并对生物堆进行抽检，待生物堆有机污染物含量低于标准值时，土壤修复完成。
47.上述三个实施例中，所采用的过滤装置可以采用常规结构，也可采用如下结构：如图1所示，过滤装置包括箱体1，所述箱体1上安装有可转动的过滤网2，所述过滤网2的部分网面横向拦截于箱体1内，并将箱体1分隔为上、下两腔体，过滤网2的剩余部分网面延伸出箱体1外，所述箱体1上腔体内设有带水泵3的进水管4，所述进水管4上活动套设有分隔板5，
所述分隔板5边缘与箱体1上腔体内壁滑动接触，箱体1的外侧边设有驱动杆6，所述驱动杆6活动穿过过滤网2的中心位置并与过滤网2螺纹配合，驱动杆6的顶端通过联动杆7与分隔板5顶面连接；所述分隔板5在箱体1上腔体内水压增大时沿进水管4外壁向上移动，同步带动联动杆7以及驱动杆6向上移动，进而带动过滤网2转动，使过滤网2的不同网面横向拦截于箱体1内，实现网面的无动力源、自动化调整。
48.进一步的，所述过滤网2的边缘位置设有用于限制过滤网2仅能朝一个方向转动的第一限位器8，所述联动杆7的端部设有旋转座9，所述驱动杆6顶端与旋转座9可转动配合连接，且在旋转座9上设有用于限制驱动杆6仅能朝一个方向转动的第二限位器10；当驱动杆6向上移动时，驱动杆6与过滤网2之间产生扭矩力，此时驱动杆6在第二限位器10的作用下保持不转，而过滤网2在扭矩力作用下转动；当驱动杆6向下移动时，驱动杆6与过滤网2之间产生相反方向的扭矩力，此时过滤网2在第一限位器8的作用下保持不转，而驱动杆6在扭矩力作用下转动。
49.本发明中，第一限位器8和第二限位器10均采用棘轮原理结构，即在过滤网2或驱动杆6的外圈位置设置齿槽，通过止动爪与齿槽配合，使得过滤网2或驱动杆6只能朝某一个方向转动。另外，进水管4上套设有弹簧件11，所述弹簧件11底端与分隔板5顶面连接。所述过滤网2的孔径为1-3mm，优选的为2mm。
50.过滤装置的过滤过程为：水泵3工作，驱动土壤浆液沿进水管4进入箱体1上腔体，在过滤网2的过滤作用下，水体进入箱体1下腔体，并最终由出水口排出。箱体1内进行过滤时，横向拦截于箱体1内的过滤网2部分网面起到过滤作用，当大颗粒杂质较多将该部分网面堵塞时，网面滤液效率降低，而进水管4保持进水，使得上腔体内的浆液逐渐增多，迫使分隔板5沿进水管4逐渐上移，进而带动联动杆7以及驱动杆6向上移动，驱动杆6与过滤网2之间产生扭矩力，此时驱动杆6在第二限位器10的作用下保持不转，而过滤网2在扭矩力作用下转动，从而将未堵塞的网面转入使用，将被堵塞的网面转出，实现不停机清理；在调整网面后，滤液效率恢复，上腔体内的浆液逐渐减少，此时分隔板5在弹簧件11的作用下向下移动，进而带动驱动杆6向下移动，使得驱动杆6与过滤网2之间产生相反方向的扭矩力，此时过滤网2在第一限位器8的作用下保持不转，而驱动杆6在扭矩力作用下转动。这样设计可使过滤网2始终只会朝一个方向转动，避免刚刚转出的被堵塞网面又重新反向转入到箱体1内，便于清理。可以看出，只要过滤网2网面堵塞，无法有效过滤时，过滤网2就会在液压作用下自动转动调整，无需外部动力源，也无需停机，只需对转出的被堵塞的网面及时清理即可。在含杂质量较少时，过滤网2就不会转动调整。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。