本发明属于环境工程技术领域，涉及一种处理有机污染土壤的方法，特别涉及一种增容量低、需水量小的有机污染土壤的固化稳定化方法及其在土壤修复中的应用。
背景技术：
随着我国产业结构的调整和城市化进程的加快，导致大量化工、农药生产企业搬迁，原有土地中很多调整为居住或商业用地等，这些遗留场地聚集了大量的有机污染场地；另外，我国突发性环境污染事故频发，事故现场清理出大量的有机污染土壤。有机污染物在土壤中滞留或通过挥发、淋溶、扩散等方式在空气、水体、土壤中迁移，进而对人体健康以及整个生态系统带来极大的危害。
固化稳定化技术是普遍应用于污染土壤的快速修复技术，其作用机理是通过各种物理化学作用，将污染物转变为不可流动的固体或封闭于紧密固体中，使其转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程，从而有利于污染物的最终处置或再利用。有机污染土壤固化稳定化处理时，固化稳定化材料一般选用水泥、石灰等无机胶粘材料，无机胶粘材料的加入量一般为污染土壤质量的20％～100％，导致固化体的增容量相对较大，进而会增加后续处置的难度；另外，固化稳定化时水的加入量一般为固体干重总和的30％～50％，水加入量大，与绿色可持续修复的理念相悖。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新的有别于现有技术的有机污染土壤的固化稳定化方法及其在土壤修复中的应用。本发明的方法在实际应用中具有增容量低、需水量小的优点。
本发明的一方面提供一种有机污染土壤的固化稳定化方法，其包括步骤：
(1)将有机污染土壤进行破碎，去除植物残体和砾石，并测定有机污染土壤的最大干密度及对应的最佳含水率；
(2)将液体固化剂用水稀释后，均匀洒入经步骤(1)处理过的土壤中，充分搅拌后覆膜，在松散状态下预养护20～30h，所述液体固化剂的活性成分为磺化油，所述液体固化剂的添加量为土壤质量的0.005％～0.1％；
(3)向预养护后的土壤中加入无机胶粘剂和吸附剂，再加水使土壤混合物达到最佳含水率；所述无机胶粘剂的添加量为土壤质量的3％～10％，所述吸附剂的添加量为土壤质量的0.5％～3％；
(4)将步骤(3)所得的土壤混合物搅拌均匀，放入试模中压制成型，得到压实度为95％～98％的固化体；
(5)将固化体从试模内脱出，用塑料薄膜包覆后放到标准养护箱内养护7～28天。
步骤(1)中，所述测定有机污染土壤的最大干密度及对应的最佳含水率优选采用重型击实仪进行测定。
步骤(2)中，所述将液体固化剂用水稀释可以按本领域常规进行操作，一般来说，液体固化剂在使用前会与水按一定比例进行稀释后再使用，所述比例是本领域技术人员根据实际需要容易掌握的，没有特别限定，只要在液体固化剂洒入后土壤的含水率不高于最佳含水率即可；
所述预养护的时间优选为24h；
所述液体固化剂的活性成分为磺化油，其中所述磺化油的含量为本领域常规的含量；
所述液体固化剂的添加量优选为土壤质量的0.02％。
步骤(3)中，所述无机胶粘剂为本领域常规，如水泥、石灰等，优选地，所述无机胶粘剂为水泥；
所述无机胶粘剂的添加量优选为土壤质量的6％；
所述吸附剂为本领域常规，如活性炭、黑炭或有机粘土等，优选地，所述吸附剂为活性炭；
所述吸附剂的添加量优选为土壤质量的1％。
步骤(4)中，所述压制成型的方法为本领域常规，优选地，所述压制成型是采用反力框架和液压千斤顶将土壤混合物压制成型。
步骤(5)中，所述标准养护箱为本领域常规所述，优选地，所述标准养护箱内的温度控制在20±2℃，湿度控制在95％。
本发明的另一方面提供前述有机污染土壤的固化稳定化方法在土壤修复工程中的应用。
本发明具有下述有益效果：
采用本发明提供的固化稳定化方法修复有机污染土壤可在保证固化稳定化效果及低修复成本的同时大幅减少无机胶粘剂和水的使用量，而且可以大幅降低处理后固化体的增容量。因此，本发明有利于固化体的后续处置并符合绿色可持续修复的理念。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供一种有机污染土壤的固化稳定化方法，其包括步骤：
(1)将有机污染土壤进行破碎，去除植物残体和砾石，并测定有机污染土壤的最大干密度及对应的最佳含水率；
(2)将液体固化剂用水稀释后，均匀洒入经步骤(1)处理过的土壤中，充分搅拌后覆膜，在松散状态下预养护20～30h(图中以24h为例)，所述液体固化剂的活性成分为磺化油，所述液体固化剂的添加量为土壤质量的0.005％～0.1％；
(3)向预养护后的土壤中加入无机胶粘剂和吸附剂，再加水使土壤混合物达到最佳含水率；所述无机胶粘剂的添加量为土壤质量的3％～10％，所述吸附剂的添加量为土壤质量的0.5％～3％；
(4)将步骤(3)所得的土壤混合物搅拌均匀，放入试模中压制成型，得到压实度为95％～98％的固化体；
(5)将固化体从试模内脱出，用塑料薄膜包覆后放到标准养护箱内养护7～28天。
之后，即可对处理完的有机污染土壤进行最终处置。
实施例1
采集北京焦化厂厂区表土样品，多环芳烃含量为350mg/kg，将大块的土壤破碎，去除大块的碎石和动植物残体，测定其含水率为9％。采用重型击实仪测定该土壤的最大干密度为1.8g/cm3，对应的最佳含水率为14％。将液体固化剂(活性成分为磺化油)与水按一定比例稀释后，均匀洒入土中，液体固化剂的添加量为有机污染土壤质量的0.02％，水添加量为土壤质量的5％；采用净浆搅拌机将混合土样充分搅拌后放入塑料袋中，在松散状态下养护24h。然后加入水泥和活性炭，水泥的添加量为有机污染土壤质量的6％，活性炭的添加量为有机污染土壤质量的1％。将固体混合物搅拌均匀，放入试模中，采用反力框架和液压千斤顶将固体混合物压制成型，得到压实度为98％的固化体。脱模并包覆后放到标准养护箱(温度20±2℃，湿度95％)内进行养护，养护时间为28d。测定固化体的无侧限抗压强度，采用《浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)对固化体进行浸出试验。经检测固化体养护7d和28d的无侧限抗压强度分别为1.9MPa和3.8MPa，浸出液中苯并[a]芘浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007)中的标准值。
对比例1
采集北京焦化厂厂区表土样品，多环芳烃含量为350mg/kg，将大块的土壤破碎，去除大块的碎石和动植物残体，测定其含水率为9％。向污染土壤中加入水泥和活性炭，水泥的添加量为有机污染土壤质量的20％，活性炭的添加量为有机污染土壤质量的1％，水的添加量为固体总质量的30％，放入试模中，在标准养护箱(温度20±2℃，湿度95％)内进行养护，养护时间为28d。测定固化体的无侧限抗压强度，采用《浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)对固化体进行浸出试验。经检测固化体养护7d和28d的无侧限抗压强度为1.5MPa和3.6MPa，浸出液中苯并[a]芘浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007)中的标准值。实施例1和对比例1的部分结果列于表1中。
表1实施例1和对比例1的处理对比结果
通过表1的比较可知，采用本发明提供的固化稳定化方法处理有机污染土壤，可在保证固化稳定化效果的和低修复成本的同时，大幅减少无机胶粘剂和水的使用量，并且能够大幅降低处理后固化体的增容量。因此，本发明有利于固化体的后续处置并符合绿色可持续修复的理念。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。