[0001]
本发明涉及土壤污染修复技术领域，具体为一种废弃工矿场地污染土壤治理方法。
背景技术：
[0002]
废弃工矿场地一般由于污染严重都处于未利用状态，近年来，随着城市化进程加速，建设用地紧张，对污染场地的再次开发利用显得非常迫切，越来越多的废弃工矿场地被进行修复后作为建设用地，目前的重金属污染场地都采用将污染土壤挖土运走然后填充新土的方式进行修复，这种方式为了避免深层污染元素上渗污染新土，一般挖掘深度较大，施工成本高，对新土的需求量大，新土运输成本高，也有采用将污染土壤挖出，进行固化或稳定化处理后进行回填，这种方式运输成本较低，固化后的土壤对深层污染元素也有一定的阻挡作用，但是这种方式为了充分减弱重金属污染，需要采用大量的固化剂，并且需要非常长的固化时间来处理，延长了修复周期。
[0003]
例如，中国专利公布号为cn110976497a中提供的一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，其基本描述为：1)将废弃工矿场的污染土壤采出，用淋洗液对污染土壤进行淋洗，混合均匀，得到料浆；2)将步骤1)得到的料浆固液分离，得到分离液和固体料渣；3)将步骤2)得到的固体料渣与固化剂混合均匀后，养护熟化10-15天，然后回填至废弃工矿场，该实用新型将污染土壤进行淋洗后固液分离，对分离后的液体和固体分别采用不同的方式进行处理，与单一方式处理相比，提高了重金属元素的去除率，也提高了处理后的固体的安全性，该发明的治理方法，虽然缩短了修复周期但是实用性较差，该发明使用的方法为化学淋洗修复方法，化学淋洗修复方法是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术，可分为原位和异位化学淋洗技术，原位化学淋洗技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适用于红壤、黄壤等质地较细的土壤；异位化学淋洗是将污染土壤挖出送入异位建造的化学淋洗设备中用化学药剂进行淋洗，洗出的废水进行分离和污水处理，该技术适用于土壤粘粒含量低于25％污的染土壤，如果废弃工矿场地污染土壤粘粒含量高于25％，该方法的治理效果会降低许多。
技术实现要素：
[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，包括以下步骤：
[0008]
1)用挖掘设备将污染土壤挖出，在将挖掘后的污染土壤送入密闭环境下进行预处理，土壤预处理系统在密闭环境内进行，主要包括密闭贮存设施(如充气大棚)，筛分设施(如筛分机)，尾气处理系统(如活性炭吸附系统等)，预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标才可排放。
[0009]
2)由工作人员对污染土壤进行检测，确定污染土壤的成分及污染物含量，计算污染土壤的添加量，以确定污染土壤的投加点及投加量。
[0010]
3)由工作人员将污染土壤用专门的运输车运输到指定位置后，再将污染土壤转运到水泥回转窑的喂料斗旁。
[0011]
4)经过计量后的污染土壤由提升机经管道进入喂料点，将污染土壤送入窑尾烟室高温段处置，水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.012％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于2800mg/kg。
[0012]
5)由工作人员定期监测水泥回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量，监测氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度等，并根据检测结果采取应对的措施，保证污染土壤处理的效果和生产安全。
[0013]
6)等污染土壤经水泥回转窑处理过后，使得污染土壤中的硫和氯等转化成无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，最后将处理后的土壤从窑尾取出，并填回挖出时的位置。
[0014]
优选的，所述水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.013％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于2900mg/kg。
[0015]
进一步的，所述水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.014％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于3000mg/kg。
[0016]
更进一步的，所述水泥窑协同处置过程中，需控制随物料入窑的氯和氟投加量，入窑物料中氟元素含量不应大于0.5％，氯元素含量不应大于0.04％。
[0017]
在前述方案的基础上，所述污染土壤送入密封环境下的预处理为，去除掉砖头、水泥块等影响工业窑炉工况的大颗粒物质。
[0018]
作为本发明在进一步的方案，所述进行预处理之后，对污染土壤的分析检测包括污染土壤的含水率、烧失量、成分等，污染物质分析指标包括：污染物质成分、氯、氟、硫浓度、重金属含量等。
[0019]
优选的，所述在污染土壤转运后，为避免卸料时扬尘造成的二次污染，需要卸料区是密封的环境。
[0020]
(三)有益效果
[0021]
与现有技术相比，本发明提供了一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，具备以下有益效果：利用水泥回转窑内的高温，气体能够长时间停留，热容量大，热稳定性好，具备无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧固化处理污染土壤，在水泥窑的高温条件下，污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物，并与高温气流、高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料充分接触，有效地抑制酸性物质的排放，使得硫和氯等转化成
无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，从而保证了污染土壤的处理效果。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
实施例一：
[0024]
一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，包括以下步骤：
[0025]
1)用挖掘设备将污染土壤挖出，在将挖掘后的污染土壤送入密闭环境下进行预处理，土壤预处理系统在密闭环境内进行，主要包括密闭贮存设施(如充气大棚)，筛分设施(如筛分机)，尾气处理系统(如活性炭吸附系统等)，预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标才可排放。
[0026]
2)由工作人员对污染土壤进行检测，确定污染土壤的成分及污染物含量，计算污染土壤的添加量，以确定污染土壤的投加点及投加量。
[0027]
3)由工作人员将污染土壤用专门的运输车运输到指定位置后，再将污染土壤转运到水泥回转窑的喂料斗旁。
[0028]
4)经过计量后的污染土壤由提升机经管道进入喂料点，将污染土壤送入窑尾烟室高温段处置，水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.012％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于2800mg/kg。
[0029]
5)由工作人员定期监测水泥回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量，监测氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度等，并根据检测结果采取应对的措施，保证污染土壤处理的效果和生产安全。
[0030]
6)等污染土壤经水泥回转窑处理过后，使得污染土壤中的硫和氯等转化成无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，最后将处理后的土壤从窑尾取出，并填回挖出时的位置。
[0031]
实施例二：
[0032]
一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，包括以下步骤：
[0033]
1)用挖掘设备将污染土壤挖出，在将挖掘后的污染土壤送入密闭环境下进行预处理，土壤预处理系统在密闭环境内进行，主要包括密闭贮存设施(如充气大棚)，筛分设施(如筛分机)，尾气处理系统(如活性炭吸附系统等)，预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标才可排放。
[0034]
2)由工作人员对污染土壤进行检测，确定污染土壤的成分及污染物含量，计算污染土壤的添加量，以确定污染土壤的投加点及投加量。
[0035]
3)由工作人员将污染土壤用专门的运输车运输到指定位置后，再将污染土壤转运到水泥回转窑的喂料斗旁。
[0036]
4)水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫
化物硫与有机硫总含量不应大于0.013％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于2900mg/kg。
[0037]
5)由工作人员定期监测水泥回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量，监测氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度等，并根据检测结果采取应对的措施，保证污染土壤处理的效果和生产安全。
[0038]
6)等污染土壤经水泥回转窑处理过后，使得污染土壤中的硫和氯等转化成无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，最后将处理后的土壤从窑尾取出，并填回挖出时的位置。
[0039]
实施例三：
[0040]
一种废弃工矿场地污染土壤治理方法，包括以下步骤：
[0041]
1)用挖掘设备将污染土壤挖出，在将挖掘后的污染土壤送入密闭环境下进行预处理，土壤预处理系统在密闭环境内进行，主要包括密闭贮存设施(如充气大棚)，筛分设施(如筛分机)，尾气处理系统(如活性炭吸附系统等)，预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标才可排放。
[0042]
2)由工作人员对污染土壤进行检测，确定污染土壤的成分及污染物含量，计算污染土壤的添加量，以确定污染土壤的投加点及投加量。
[0043]
3)由工作人员将污染土壤用专门的运输车运输到指定位置后，再将污染土壤转运到水泥回转窑的喂料斗旁。
[0044]
4)水泥窑协同处置过程中，应控制污染土壤中的硫元素含量，配料后的物料中硫化物硫与有机硫总含量不应大于0.014％，从窑到窑尾高温区投加的全硫与配料系统投加的硫酸盐硫总投加量不应大于3000mg/kg。
[0045]
5)由工作人员定期监测水泥回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量，监测氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度等，并根据检测结果采取应对的措施，保证污染土壤处理的效果和生产安全。
[0046]
6)等污染土壤经水泥回转窑处理过后，使得污染土壤中的硫和氯等转化成无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，最后将处理后的土壤从窑尾取出，并填回挖出时的位置。
[0047]
以上三种实施例对比后，确定实施例3为最好选择，能够最大限度的对污染土壤进行治理，使难降解的有机废物，在水泥窑内的焚毁去除率可达到90％以上。
[0048]
本发明的有益效果是：利用水泥回转窑内的高温，气体能够长时间停留，热容量大，热稳定性好，具备无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧固化处理污染土壤，在水泥窑的高温条件下，污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物，并与高温气流、高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料充分接触，有效地抑制酸性物质的排放，使得硫和氯等转化成无机盐类固定下来，重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中，从而保证了污染土壤的处理效果。
[0049]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。