专利名称：通过物理化学提取技术从土壤中去除无机污染物的方法
技术领域：
本发明涉及用于在水相中通过物理化学提取技术从土壤中去除无机污染物的方 法。本发明包括在水溶液中浓缩与土壤的细的部分混合的无机污染物，以便提取该无机污 染物。
背景技术：
用于通过物理化学处理净化土壤的技术的目的是降低或甚至去除污染物浓度以 使其降低到与自然土壤的本底(background)相当的水平。由于人类健康、动物健康的原因 或环境的原因，与自然环境无关的无机工业污染物必须被去除。通过物理化学处理的净化 技术目前价格高涨，使得由污染物浓缩导致的经济成本已经远超出了可接受的或允许的限 额，这在北欧国家尤其如此。存在于土壤中的污染物可为有机的、无机的或混合类型的，即有机/无机。通常存 在于土壤中的无机污染物是固体形式。固体形式的无机污染物的尺寸可为微米(Pm)数量 级。通常发现这些被称作“重金属”或“金属痕量元素”的金属污染物是角状颗粒的形式， 其直径通常不会超过100 μ m。锌、铅、镉和铜是无机污染物的几个实例。发明描述因此，本发明的目的是开发用于从土壤中提取无机污染物的处理方法和系统。因此，根据本发明，提出用于从土壤中去除无机污染物的方法，该方法包括筛选 被污染的土壤以便获得粗的部分和细的部分；用洗涤流出物洗涤筛选过的土壤以便获得包 括洗涤液体和流入筛的土壤的第一流出物并筛分(sieve) 土壤以便从中保留粗的部分，且 同时保留从筛流出且包括细粉(fines)和具有大于细粉的尺寸的尺寸的颗粒的部分，使洗 涤流出物经受其尺寸大于细粉的尺寸的颗粒的提取，且从而获得被返回至洗涤单元的第二 流出物和/或可被返回至化学室的部分；在化学室中产生包含被污染的细粉的第二流出物 的提取以溶解来自其中的金属以便获得第三流出物；及产生第三流出物的沉淀和/或中 和并通过过滤从中提取沉淀物以便获得第四流出物，由此无机污染物在第四流出物中被沉 淀。还根据本发明，提出从土壤中去除无机污染物的方法，该方法包括a)用洗涤流 出物洗涤被污染的土壤以便获得包括洗涤流出物和细粉的第一流出物，由此具有大于细粉 的尺寸的尺寸的颗粒被保留；b)使第一流出物经受具有大于细粉的尺寸的尺寸的颗粒的 提取且从而获得被返回至洗涤单元的第二流出物和/或被移向步骤c)的部分；c)产生包 含被污染的细粉的第二流出物的提取以溶解来自其中的金属，以便获得第三流出物并通过 过滤从中提取沉淀物以便获得第四流出物，由此无机污染物被沉淀用于在第四流出物中的提取。还根据本发明，提出用于从土壤中去除无机污染物的方法，该方法包括a)使含 有无机污染物的第一流出物经受过滤以便提取具有大于细粉的尺寸的尺寸的颗粒且从而 获得第二流出物；C)产生包含被污染的细粉的第二流出物的提取以溶解来自其中的金属， 从而获得第三流出物；及d)产生第三流出物的沉淀和/或中和并通过过滤从中提取沉淀物 以便获得第四流出物，由此无机污染物被沉淀用于在第四流出物中的提取。参考附图，从实施方案的非限定性的描述，本发明的前述内容以及其他的目的、优 势和特点将变得明显，这些实施方案被提供以便举例说明本发明且仅作为例子被给出。附图简述已经概括地描述了本发明的本质，现在将参考附图描述本发明的优选的实施方 案，在附图中
图1是示出了根据本发明的用于去除无机污染物以净化土壤的方法的实施方案 的示意图；及图2是根据本发明的图1中所示的方法的净化工厂的示意图。发明详述因此，根据本发明，提出用于从土壤中提取无机污染物的方法100。方法100包括 干筛选102以便从土壤中提取粗的部分，如此被去除的粗的部分根据它们的再使用潜力定 价(valorize)。方法100还包括湿筛选104，其分开中等部分(average fraction)与细 粉。使用洗涤液体将土壤机械筛选，产生了包括洗涤液体和从筛中流出的细粉部分的流出 物，即流出物#1。将所去除的中等部分根据其品质(quality)定价。方法100还包括磁筛 选106，使细粉部分和流出物1经受磁筛选以便回收可再使用的磁性部分。然后，在方法100中，流出物1流向用于通过分布成四种尺寸的过滤和旋风分 离(cycloning)来分离的单元108，且在最后的单元的出口，流出物或者返回洗筛(wash screening)(流出物#2)用于再使用或者流向用于处理细粉的化学区域。此后，方法100进 行化学提取110，化学提取110包括将包含在土壤中的金属污染物的细粉放置于具有酸和 流出物#3的溶液中。在此步骤的结尾，将流出物#3从这些酸性污泥中分离且后者将在步骤 114被调节，以便将这些酸性污泥中和并使它们根据它们的潜力可定价。在方法100中，几 乎不含固体的流出物#3在112经受碱性条件以产生流出物#4。步骤114使产生、处理和调 节污泥成为可能；从而可提取(金属)絮凝物。然后，在116中和第五和最后的流出物(流 出物#5)，且第五和最后的流出物返回到湿筛选单元或化学单元并再次开始在此过程中的 循环。因此，成为本发明的目的的方法100通常可被用于从土壤中提取无机污染物。本 文所使用的术语“无机污染物”是广义的含义，意思是，无机污染物可为单一的或多重的，包 括多于一种元素、化合物或无机物。在颗粒方面，待“净化(decontaminate) ”的土壤可含有 比例可变的岩石、卵石、砾石、从粗到细的沙子、淤泥或粘土。土壤的PH通常包括在6. 0至 8. 0变化的范围内。方法100使浓缩待净化的土壤的细粉部分中的无机污染物成为可能，其 中细粉具有约100 μ m或更小的尺寸。在本简要描述中，术语“流出物(effluent) ”是指来源于处理的步骤或子步骤的液 体。
现在将根据作为例子提供的且涉及金属类型的无机污染物(即金属污染物)的非 限定性的实施方案来描述从土壤中提取无机污染物的方法100。然而，应当理解，本领域的 普通技术人员可将本方法应用于除了具有金属性质的无机污染物以外的其他无机污染物。现在将参考图1以概括的方式描述方法100。方法100的第一步骤是土壤的干筛选的步骤102。将待净化的土壤装载在桶 中，桶将土壤送向具有丝网的旋转筛，旋转筛的作用是进行被污染的土壤的粗筛选。筛将 包括岩石、石头和瓦砾的大于75. Omm的部分分离。等于或小于75. 00的部分是均质的 (homogenized)。配置旋转筛的筒从而保留尺寸大于75. Omm的组分，但是0-75. Omm的组分 通过丝网。这种干方法使筛选粘土和淤泥成为可能，粘土和淤泥的稠度是柔软的且后者不 会阻塞筛筒。方法100的第二步骤是湿筛选步骤104。将75. Omm和更小的部分通过与输送器结 合的接收桶引入湿筛选单元。该湿筛选单元同时洗涤和分离5. OOmm至75. 0mm,2. 50mm至 4. 99mm,2. OOmm至2. 49mm与1. 99mm和更小的部分。使0_75. Omm的组分经受洗涤液体以 便浓缩细粉部分即具有1.99mm或更小的尺寸的部分中的待提取的污染物，但是粗的部分 即那些大于2. OOmm的部分通过筛选的方式保留。洗涤液体可简单地是水或富含表面活性 剂和/或化学反应物的水。依照湿筛选104，可获得两种产品。使在2. OOmm和75. OOmm之 间变化的可定价的聚集体(aggregate)经受铁分离器(ferrous separator) 0第二产品是 含有1.99mm和更小(意即小于2. OOmm)的部分以及待提取的金属部分的流出物(流出物 #1)。流出物#1从湿筛选单元104流向磁性单元106(方法100的第三步骤)，磁性单元 106回收磁性部分及其合金。湿筛选步骤104被连续操作，以便以给定批次回收细粉部分， 此后将在化学室中处理该细粉部分。方法100的第四步骤是通过过滤和旋风分离来分离的步骤108。取决于情况，可使 从磁性单元106出来并积聚在第一储罐中的流出物#1在水性介质中经受光氧化阶段。将 流出物#1引入第一储罐，在第一储罐中流出物#1停留约十五分钟。在第一储罐的出口，流 出物经受第一次过滤和旋风分离，第一次过滤和旋风分离保留0. 2mm(200 μ m)至2. OOmm的 部分。取决于结果，该部分可用于定价。流出物#1传到第二储罐，在第二储罐中流出物#1也停留十五分钟。在第二储罐 的出口，流出物经受过滤和第二次旋风分离，其中80 μ m至199 μ m的部分被分离。流出物#1流向第三储罐，在第三储罐中流出物#1也停留十五分钟。在第三储罐 的分离和旋风分离分离25 μ m至79 μ m的部分。流出物#1在第四储罐完成其过程。在停留十五分钟之后，使流出物经受分离和旋 风分离，其中5 μ m至M μ m的部分被保留。过滤器使用离心力来分离并使从流出物#1中去除尺寸是约0.005mm(5ym)至 2. OOmm的细粉部分成为可能，但是具有小于5μπι的尺寸的细粉部分(即细粉)以悬浮物 (suspension)的形式保留在通过过滤器的分离步骤108之后获得的流出物#1中。流出物 #1或多或少承载有细粉，且根据水质，后者将被再循环到洗筛104(流出物#2)或循环到用 于化学处理土壤的化学室(流出物#3)。方法100的第五步骤是用于将金属污染物的细粉放置于溶液中的步骤110。来自最后的分离步骤108的流出物#1含有5μπι或更小的部分，且该流出物的一部分流向化学 调节储罐并在化学产品和待处理的土壤已经被加入时成为流出物#3。在这个步骤，加入 酸，且与细粉相关联并接受酸的金属成为可溶解的。酸性的流出物#3在酸化储罐中停留约 30至40分钟且然后被过滤。将过滤残留物(酸性污泥)在沉淀与中和储罐中中和(步骤 114)，并且如果必要的话脱水，且过滤残留物将能够根据它们的自身的性质被定价。为了借 助于加入碱、凝结剂、助凝剂来中和的目的，流出物#3流向其他沉淀与中和储罐并成为步 骤112的流出物#4。步骤112包括沉淀流出物#4的金属离子以便引起流出物#4的以悬浮物形式和细 粉一起存在的金属污染物的絮凝与中和。絮凝产生絮凝物，将絮凝物倾析，从而在流出物中 形成中和过的污泥。由金属的沉淀步骤112得到的流出物M经受过滤步骤以收集中和过 的污泥114并使在步骤116中被调节的流出物#5能够在过程中再循环。金属离子的沉淀步骤112包括如果必要的话向从步骤110得到的流出物#3中加 入碱、凝结剂和助凝剂，以便引起位于其中的金属污染物的沉淀。将得到的沉淀物倾析并通 过过滤器形成污泥。方法100进一步包括用于处理由步骤110和112产生的污泥的步骤114，以及用于 调节流出物的步骤116。现在将参考图2更为详细地描述方法100。干筛选步骤102首先将被污染的土壤装载在接收桶中，在接收桶中被污染的土壤将经受干筛选， 干筛选包括使被污染的土壤经受旋转筛的作用。将材料移进笼中；每个钢条以小于15cm的 间隔分隔开。由于旋转，土壤被分布在笼的整个表面上，并且保留在筛内部的粗的部分被甩 在一侧且75. Omm或更小的部分通过筛的筛孔，并将这种材料送向潮湿的筛选单元用以处 理。使被污染的土壤经受干筛选，干筛选使被污染的土壤均勻化，并将被污染的土壤破碎成 粗的碎片；石头和瓦砾被再使用。旋转筛具有大于一(1)米的周长和大于三(3)米的长度。将钢丝网在筒的整个长 度上拉紧并以小于15cm的间隔分隔开。配置丝网以便保留具有大于75. Omm的尺寸的碎片。 将尺寸大于75. Omm的碎片取样并分析以便检查它们的品质。取决于分析的结果，它们可被 直接定价，或者被送向可移动的洗涤区域。将具有包括在Omm至75. Omm之间的尺寸的被污 染的土壤组分，即0-75. Omm的组分送向处理工厂的接收桶1 (图2)。湿筛选步骤104参考图2，将0-75. Omm的组分装载在用于湿筛选步骤104的桶1中。桶1可包括栅 格以便限制在桶的出口的组分的尺寸。在桶1的出口，将0-75. Omm的组分借助干燥的输送 器6送向包括洗筛10的湿筛选单元104，洗筛10包括三个水平的筛板(screening floor) 0 洗筛10设置有能够注入洗涤液体的压力注入器。使0-75. Omm的组分在压力下经受洗涤液 体允许分离0-1. 99mm的组分和粗的颗粒，即尺寸大于2. OOmm的颗粒。实际上，尽管细的颗 粒通过三个水平的板10，但是粗的颗粒保留在其中；同时，作为压力洗涤的结果，位于粗的 颗粒的表面的金属污染物的颗粒随着细的颗粒流入洗涤液体中。在本实施方案中，洗涤液体可以是水管的水或富含表面活性剂和/或反应物的 水。土壤通过通常是输送带的干燥的输送器6的输送速率在40与100 (公制)吨/小时之 间变化，但是洗涤液体的最大流量是1890升每分钟(500USGPM)，即31. 5升每秒(Ι/s)。通常，筛10的三个水平板包括不同尺寸的筛孔，以便以三个分离的步骤保留卵石、砾石与最 终的具有大于2. OOmm的直径的颗粒的粗砂。粗的颗粒通常含有卵石、砾石、沙子和通常的尺寸大于2. Omm的颗粒。借助干燥的 输送器6’将它们送向铁分离器和非铁分离器(non-ferrous s印arat0r)9。从而将粗的颗 粒送向铁分离器和非铁分离器9。将铁的物质(ferrous matter)贮存在贮存容器18中从 而其可能将被定价。将干净的非铁物质，即大于2. OOmm的无污染物的非铁的粗的颗粒送向 贮存区域14。以下列方式将各部分分离从而考虑到定价来可能地检查5. OOmm至75. Omm 的部分、2. 50mm至4. 99mm的部分和2. OOmm至2. 49mm的部分。因此，作为湿筛选步骤104的结果的从粗的颗粒分离出的洗涤过的细的颗粒 (0-1. 99mm)和洗涤过的金属污染物最终以悬浮物的形式存在于洗涤液体中，从而形成从步 骤104得到的流出物#1。通过管道将步骤104的流出物送向步骤106的磁性单元5。磁筛选步骤106因此，作为湿筛选步骤104的结果的从粗的颗粒分离出的细的颗粒以及金属污染 物最终以悬浮物的形式存在于流出物#1中并通过管道被送向磁性单元5，步骤106。磁分 离允许保留包括在土壤中的磁性组分。然后，为了贮存和特别的过滤108的目的，流出物#1 继续其过程而流向储罐15。通过过滤和旋风分离的分离步骤108在步骤106的出口，为了贮存和特别的过滤的目的108，流出物#1继续其过程而流 向储罐15-1至15-4。通常具有30，283至37，854升(8，000至10，000美国加仑)的容量 的储罐15 (这里15-1至15-4)设置有搅拌器(机械的或空气的)以使细的颗粒保持悬浮 物的形式。然后将步骤106的流出物#1泵入并聚集在第一储罐15-1中，在第一储罐15_1中 流出物#1可取决于情况在水性介质中经受光氧化阶段。然后将流出物#1引入第一储罐 15-1并在其中停留约十五分钟。在第一储罐15-1的出口，流出物#1经受第一次过滤和旋 风分离11-1(脱水)，其保留0. 2mmQOO μ m)至2. OOmm的部分。取决于分析的结果，这部分 可用于定价。流出物#1移动至第二储罐15-2，在第二储罐15-2中流出物#1也停留十五分钟。 在储罐15-2的出口，流出物#1经受过滤和第二次旋风分离11-2，由此分离80 μ m至199 μ m 的部分。流出物#1流向第三储罐15-3，且停留期也是十五分钟。在第三储罐15-3的分离 和旋风分离11-3分离25 μ m至79 μ m的部分。流出物#1在第四储罐15-4结束其过程，且在停留15分钟之后，流出物经受分离 和旋风分离11-4，由此保留5μπι至Mym的部分。为了倾析流出物#1而使用的过滤器使用离心力并允许从流出物#1中去除尺寸是 约0. 005mm(5 μ m)至2. OOmm的细粉部分，但是具有小于5 μ m的尺寸的细粉部分(即细粉) 以悬浮物的形式保留在通过过滤器分离的步骤108之后获得的流出物#1中。流出物#1或 多或少承载有细粉，且根据后者的品质，将细粉再循环到洗筛(流出物#2)或到用于处理细 粉的化学室。四个储罐15设置有过滤和旋风分离系统(11)并且被平行安装。它们被设计为在入口提供的最大流量即1，890升每分钟(500USGPM)下运转。使用每个过滤器以便从流出 物中去除具有可变的尺寸的细粉部分。过滤和旋风分离系统11允许从步骤106的流出物 #1中提取直径大约在5 μ m至2. OOmm之间的颗粒，这意味着形成从步骤108得到的污泥。 取决于分析，将这些土壤在化学室中处理或取决于它们的品质定价。在另一方面，具有小于 5μπι的直径的颗粒(意即最轻的颗粒)以悬浮物的形式保留在洗涤液体中并且组成步骤 108的流出物。将从步骤108得到的含有测得在5 μ m至200 μ m之间和200 μ m至2. OOmm之间的 细粉部分的污泥通过输送器6”送向在下降点(drop point) 14'的贮存区域。从这部分流 出的流出物#1在它们被贮存在贮存区域时可借助于排放装置被回收并返回到调节线。通常，步骤108的洗涤流出物具有500USGPM的最大流量。将此流出物(流出物 #2)返回用于土壤的湿筛选单元10，和/或这种水的一部分(流出物把)可被用于在化学 室中处理细粉。其由下述组分组成·中性的或具有可选择的表面活性剂、氧化剂或其他物质的洗涤流出物·具有小于5 μ m的直径的土壤颗粒·或者是以具有小于5μπι的直径的颗粒的形式或者溶解在洗涤液体中的一定量 的金属污染物。在步骤108的流出物中的以悬浮物形式的物质(MIS)的浓度取决于通过方法100 处理的土壤的性质。例如，当土壤基本上由沙子组成时，由于MIS的低浓度，步骤108的流 出物倾向于是包括金属污染物的颗粒的液体。相反地，由含粘土的基体组成的土壤可导致 MIS浓度可以较高的步骤108的流出物。将金属污染物的细粉放置于溶液中的步骤110分析步骤108的5 μ m至200 μ m的细粉，并且取决于结果，定价或在化学室中处理 所述细粉以降低金属浓度。将金属污染物的细粉放置于溶液中的步骤110包括子步骤·酸的定量加入(dosing)·酸与流出物的混合·凝结剂和助凝剂的定量加入(如果必要)· MIS的倾析(如果必要)，及·过滤。酸的定量加入根据待放置入溶液的金属污染物的性质，即根据金属污染物中所含有的金属的类 型和浓度，并且根据为满足获得在溶液中的放置的PH条件，进行酸的定量加入。借助于pH 计测量PH使进行反应成为可能。当将步骤108的流出物#1的一部分通过管道送向适于将 金属放置于溶液中的混合储罐16 (具有机械的或空气的搅拌器)，即储罐16-1至16-3时， 进行酸的定量加入。将5至200 μ m的已脱水的细粉并入流出物#1中并与酸混合。根据待 处理的细粉的百分率和存在的污染物的类型和浓度来确定待加入的水的量。混合酸与流出物将酸与流出物#1和细粉混合以产生酸性的流出物#3。当将步骤108的流出物#1送向混合储罐16时，按照定量加入，将酸溶液例如盐 酸、硫酸或硝酸注入管道中。每个混合储罐16通常具有30，283至37，邪4升(8，000至10，000美国加仑)的容量并设置有用于将步骤108的流出物#1和注入的酸溶液混合以产 生流出物#3的搅拌器。用于连续给料模式的在混合储罐16中的保留时间通常在40分钟 的数量级。混合储罐16也可在不连续的模式下，即在分批模式下运行，例如在需要大于40 分钟的反应时间的情况下。凝结剂和助凝剂的定量加入然后，如果必要，在酸混合储罐16的出口可将凝结剂、助凝剂或絮凝剂在管道中 加入到流出物，凝结剂例如明矾、硫酸铁或等同物。MIS 倾析如果必要，加入凝结剂和助凝剂起到引起在混合储罐16的出口的流出物中的MIS 的凝结以然后导致倾析的作用。接触储罐16具有双重作用作为接触池以确保MIS凝结且 然后导致静态倾析，使得如此形成的酸性污泥沉降在储罐的底部。过滤通常，在接触储罐或酸混合储罐16的出口，承载有金属和酸化的细粉(5 μ m至 200 μ m)的流出物#3被泵送并必须借助于过滤器过滤11-5以分离下述产物 承载有含有细粉(0-25微米)的溶解的金属的流出物#3 ；必须在步骤112(金属 的沉淀)被中和· 25至200微米的酸性污泥。在用于处理污泥的步骤114必须中和并管理处理过的细粉。通常，承载有金属的流出物#3在过滤器11-5的出口具有80USGPM的最大流量。流 出物#3的pH小于5. 0并取决于待放入溶液中的金属的性质。流出物#3含有必须被中和 与过滤的25微米和更小(0-25微米)的细粉。金属离子的沉淀步骤112在过滤器11-5的出口的酸性的流出物#3 (0至25 μ m)通常含有金属污染物的溶 解的离子。流出物#3的金属离子的沉淀步骤112包括·定量加入碱并将碱与流出物#3混合 倾析 MIS·过滤。定量加入碱并将碱与流出物混合将在过滤器11-5的出口的酸性的流出物#3 (0至25 μ m)通过管道收集并送向用 于金属离子沉淀的储罐17-2和17-3。将碱性溶液例如氢氧化钠或其他等效的碱注入在过 滤器11-5与用于金属离子沉淀的储罐之间的管道中，以便沉淀金属或中和流出物#3及其 内容物。然后，如果必要，可将凝结剂例如明矾、硫酸铁或等效物与助凝剂通过管道加入到 流出物中。取决于待沉淀的金属，流出物#4是碱性的或中性的。流出物#4的沉淀储罐17设 置有搅拌器以便进行混合。通过前述步骤以及通过达到所需要的PH以形成金属沉淀物的 反应时间来确定用于沉淀金属的系统的运转模式，即连续地或分批地。碱性溶液的定量加 入取决于在过滤器11-5的出口的酸性的流出物#3中的溶液中的金属离子的性质以及取决 于为了引起金属离子的沉淀而待达到的PH条件。为此目的，借助于pH计进行pH测量并允许监测。MIS 倾析如果必要，加入凝结剂、助凝剂和絮凝剂起到引起在混合储罐17的出口的流出物 中的MIS的倾析的作用。储罐具有双重作用，即作为接触池以确保MIS的凝结和絮凝，以及 随后使由絮凝形成的絮凝物能够静态倾析，使得如此形成的中和过的或碱性的污泥变得沉 积在储罐的底部。 Μ按照混合，将在用于金属离子的沉淀的储罐17的出口被中和的流出物M送向过 滤和分离单元11-7来分离在注入碱之后所形成的沉淀物。这个步骤能够分离含有0-25微 米的沉淀的金属的流出物。过滤单元能够以5微米过滤。从而我们具有·中和过的流出物在过滤器的出口流动的中和过的流出物具有与入口的最大流量相等的最大流量。 流出物的ρΗ在6. 0至8. 0之间。· 5至25微米的中和过的细粉中和过的细粉被送向用于通过脱水处理污泥的单元114，且随后使用在中和过的 细粉被管理之前待被分析的出口输送器。用于处理污泥的步骤114构成该处理步骤的活动包括在化学处理过程的不同步骤(步骤110和11 所生 成的污泥的脱水和后者的管理。有两( 种类型的污泥· 25至200微米的酸性的污泥(步骤110)· 5至25微米的中和过的污泥(步骤112)。在过滤器11-5的出口，必须将25至200微米的酸性的污泥中和使得其可被管理。 25至200微米的酸性的污泥在储罐(或等同物)17-1中被泵送且中和产物被注入后者内 部。将调节过的污泥送向离心式过滤器11-6的脱水单元，从而增加后者的干燥度。在脱水 单元的出口，离开输送器(或等同物)的材料是干净的和中和过的。该材料将被取样用于 确定最终的管理模式。将5至25微米的中和过的污泥送向离心式过滤器11-7的脱水单元，从而增加后 者的干燥度并使用在最终管理之前待被分析的出口输送器(或等同物)。将从污泥提取的 中和过的流出物回收并返回至贮存和中和储罐以在过程116中再循环水。用于在金属离子的沉淀后调节流出物的步骤116将收集在化学室的出口的流出物作为过程水(process water)再使用。构成此处 理步骤的活动为下述·调整pH(如果必要的话，并且贮存水)·再循环。用于表面排出的水也可被并入此调节线。调整ρΗ源自沉淀单元112的中和过的流出物流向中和与贮存区域4。如果用于再循环的 水不是中性的，可在第一储罐的入口注入酸或碱。用于连续给料模式的在储罐中的最小保 留时间是在40分钟的数量级。如果反应时间更长，系统将以不连续的“(分批)模式”运转。在过程中再循环以前，待满足的PH目标必须是在6.0与8.0之间。借助于pH计连续 测量PH使下述设定点能够实现。再循环当这种水的品质对于使其作为处理线内的过程水能够再使用来说是可接受的时， 将这种水泵送入分配管道中。方法100可进一步包括气态的流出物的管理和处理的方面。处理过的土壤的控制和分析将从方法100的应用得到的不同的土壤部分贮存在专用的区域。总的来说，这些 部分是下述 卵石 砾石 粗的和细的沙子 细粉颗粒QOO μ m至2. OOmm的直径)；及 含有其尺寸小于200 μ m的细粉的污泥。表征并分析这些不同的部分以便确定它们的污染水平。如果对于给定的部分，污 染率仍然高，那么可将其返回以再次经受方法100，由于运行参数而可能具有调整。然后将 依照品质准则和应用于被污染的土壤的管理模式将土壤分类。取决于所获得的分析结果， 这些不同的土壤部分可被用于不同的用途而再使用，意思是，根据它们的相对于可应用的 准则的特性被定价。在图2中，应注意参考符号3是指“定量加入”储罐和泵；参考符号7是指接收桶； 参考符号8是指返回水处理；参考符号A是指用于贮存水的储罐；参考符号B是指水/油分 离器；参考符号C是指压力下的过滤器；参考符号D是指用于贮存干净水的储罐；且参考符 号DP是指地面排水管。虽然上文中已经借助于用于解释的目的的非限定性的实施方案描述了本发明，但 是在本发明的范围内可随意修改该实施方案，而不偏离作为本发明的目的的内容的精神和 性质。
权利要求
1.一种用于从土壤中去除无机污染物的方法，所述方法包括筛选被污染的土壤以便获得粗的部分和细粉部分；用洗涤流出物洗涤筛选过的土壤以便获得包括洗涤液体和流入筛的土壤的第一流出 物；并筛分所述土壤以便保留所述粗的部分，且同时保留从所述筛流出且包括细粉和具有 大于所述细粉的尺寸的尺寸的颗粒的部分；使所述洗涤流出物经受其尺寸大于所述细粉的尺寸的颗粒的提取，且从而获得被返回 至洗涤单元的第二流出物和/或可被返回至化学室的部分；在所述化学室中产生含有被污染的细粉的所述第二流出物的提取以溶解来自其中的 金属以便获得第三流出物；及产生所述第三流出物的沉淀和/或中和并通过过滤从中提取沉淀物以便获得第四流 出物；由此所述无机污染物被沉淀用于在第四流出物中的提取。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述无机污染物含有金属污染物。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述金属污染物含有多于一种的金属元素。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述金属污染物选自由铝、砷、银、钡、镉、铬、钴、铜、 锡、铁、锰、镁、汞、钼、镍、铅、硫、硒、钠、锌及后者的任何组合组成的组。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第三流出物的提取的产生包括将酸加入到所述 第一流出物。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述第三流出物的絮凝的产生包括加入凝结剂、助 凝剂或絮凝剂。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述第四流出物的沉淀的产生包括将碱、凝结剂或 絮凝剂加入到所述第三流出物。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述具有大于所述细粉的尺寸的尺寸的颗粒的提取 包括过滤具有大于所述细粉的尺寸的尺寸的颗粒。
9.如权利要求1所述的方法，其中洗涤所述土壤包括将表面活性剂、氧化剂加入到所 述第一流出物。
10.如权利要求1所述的方法，其中基本上不含有污染物的流出物成为第五流出物。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第五流出物在处理过程中被再循环。
12.如权利要求1所述的方法，其中在所述筛选过的土壤已经被洗涤之后，使所述第一 流出物经受磁性作用以便从中去除磁性部分。
13.如权利要求1所述的方法，其中在使所述洗涤流出物经受提取的步骤中，借助于过 滤和旋风分离进行细粉部分的这种提取，在此步骤后更细的颗粒以悬浮物的形式保留在所 述第一流出物中，从而所述第一流出物变成所述第二流出物。
14.一种用于从土壤中去除无机污染物的方法，所述方法包括a)用洗涤流出物洗涤被污染的土壤以便获得包括所述洗涤流出物和细粉的第一流出 物，由此具有大于所述细粉的尺寸的尺寸的颗粒被保留；b)使所述第一流出物经受所述具有大于所述细粉的尺寸的尺寸的颗粒的提取，且从而 获得被返回至洗涤单元的第二流出物和/或可被移向步骤c)的部分；c)产生含有被污染的细粉的所述第二流出物的提取以溶解来自其中的金属，以便获得第三流出物；及d)产生所述第三流出物的沉淀和/或中和并通过过滤从中提取沉淀物以便获得第四 流出物；由此所述无机污染物被沉淀用于在第四流出物中的提取。
15.如权利要求14所述的方法，其中在步骤a)之前，有用于将被污染的土壤分离成粗 的部分和细粉部分的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述分离通过筛选来进行。
17.如权利要求14所述的方法，其中步骤a)通过湿筛选来进行。
18.如权利要求14所述的方法，其中在步骤b)之前，有使所述第一流出物经受磁性作 用以便从中去除磁性部分的步骤。
19.如权利要求14所述的方法，其中在步骤d)之后，基本上不含有污染物的流出物成 为第五流出物。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述第五流出物在处理过程中被再循环。
21.一种用于从土壤中去除无机污染物的方法，所述方法包括a)使含有无机污染物的第一流出物经受过滤以便从中提取具有大于细粉的尺寸的尺 寸的颗粒且从而获得第二流出物；c)产生含有被污染的细粉的所述第二流出物的提取以溶解来自其中的金属，从而获得 第三流出物；及d)产生所述第三流出物的沉淀和/或中和并通过过滤从中提取沉淀物以便获得第四 流出物；由此所述无机污染物被沉淀用于在第四流出物中的提取。
全文摘要
一种用于净化被无机污染物污染的土壤的方法，包括筛选被污染的土壤以便获得粗的部分和细的部分；筛分筛选过的土壤以便保留其中粗的部分，且同时洗涤筛选过的土壤以便获得包括洗涤液体和细的部分的第一流出物，细的部分从筛流出且包括细粉和具有大于细粉的尺寸的尺寸的颗粒；从第一流出物分离细粉以便再循环淡水并从而获得第二流出物；确保洗涤运转的供应；以及将从第一流出物分离出的被污染的细粉输送至化学室，在其中加入第一流出物的一部分和化学溶液以便产生第三流出物(酸性)，后者含有需要被分离的溶解于细粉中的金属。第四流出物包括细粉且产生这种流出物的沉淀以便提取沉淀的污染物，从而获得第五流出物，由此无机污染物被提取并且可能再使用用于在处理过程中再循环的第五流出物。
文档编号B09C1/08GK102099129SQ200980122732
公开日2011年6月15日 申请日期2009年5月4日 优先权日2008年5月2日
发明者克劳德·高施尔, 凯思琳·杜布, 玛丽乔思·拉莫思, 马克安德烈·伯杰龙 申请人:诺赛克斯环境公司