用于土壤淋洗的產(chǎn)酸滲瀝液的應(yīng)用、方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及根據(jù)權(quán)利要求1的產(chǎn)酸滲漸液的應(yīng)用。其還設(shè)及±壤淋洗的方法和用 于±壤淋洗的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)地，神、銅和銘已被用作木材的浸潰劑。運(yùn)些都是有毒的，且廢棄的浸潰木材 被認(rèn)為是危險(xiǎn)廢棄物。其他浸潰劑包括雜酪油，運(yùn)將聚芳控PAH泄漏至環(huán)境中。浸潰木材 的制造、使用或丟棄是±壤的污染來源，在某些情況下，長期使用將導(dǎo)致大面積的危機(jī)。
[0003] 僅在瑞典，約有80, 000污染區(qū)域，并且神是運(yùn)些區(qū)域中最普遍的問題元素之一。 為確保運(yùn)些區(qū)域的使用，污染±壤需要移除并且通常在垃圾填埋前進(jìn)行處理。隨后，必須挖 出純凈物料用于污染地點(diǎn)的補(bǔ)救，運(yùn)將導(dǎo)致高成本和對(duì)環(huán)境的壓力。由于絕大多數(shù)有害材 料往往與最小顆粒結(jié)合，所W上壤淋洗通常通過篩分上壤已獲得最小顆粒來實(shí)施。運(yùn)些顆 粒隨后被分離并移除?！廊赖氖Ｓ嗖糠謨H包含少部分的初始污染物，使得該區(qū)域再次適于 使用。該流程產(chǎn)生了±壤的=個(gè)部分：一個(gè)部分為高度污染的并必須被移除。更大一部分 為較輕微地高度污染，但仍必須移除。剩余的部份大體上無污染物，并且可安全放回同一地 點(diǎn)。因此，用運(yùn)種±壤淋洗方法，必須移除大部分±壤。
[0004] 運(yùn)是一種非常昂貴的流程，并且對(duì)于那些主要含有小顆粒的、將被污染至同一水 平的±壤來說也是無效的。在運(yùn)種情況下，將沒有不含污染物的±壤部分。運(yùn)是例如河岸 邊的情況。例如在斯堪的納維亞的鄉(xiāng)間，大部分的工業(yè)習(xí)慣上被設(shè)置于河邊，存在現(xiàn)有技術(shù) 的±壤淋洗方法無用的污染區(qū)域。
[0005] 還有利用化學(xué)試劑進(jìn)行±壤淋洗的實(shí)驗(yàn)。如果該處理方法足W有效從±壤中移除 污染物，該±壤可被放回同一地點(diǎn)。例如，諸如邸TA的絡(luò)合形成化學(xué)品可被加入液體，將隨 后從±壤中提取某些重金屬。詳見，Bossa;rt,K.、Mulle;r,R.的Schwermetallextraktion auskontaminiertenBodenmittelsbiologischabbaubarerChelatbildner；Diploma thesis,ETHZ化ich，2002年。使用的液體制備非常昂貴，運(yùn)是對(duì)大規(guī)模使用的障礙。同樣 地，由于邸TA不易降解，該過程可能導(dǎo)致絡(luò)合形成物向水源受體的排放。
[0006] 因此需要一種±壤淋洗方法，其能淋洗任何類型的±壤，包括主要由細(xì)顆粒構(gòu)成 的上壤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)方面由此設(shè)及使用產(chǎn)酸滲漸液淋洗±壤。在本文中，將在下文中討 論，術(shù)語產(chǎn)酸滲漸液將被用于在厭氧條件下通過分解有機(jī)廢物制備的滲漸液。該產(chǎn)酸滲漸 液有效用于從污染±壤中移除諸如金屬陽離子和PAH的污染物。該產(chǎn)酸滲漸液可例如通過 使有機(jī)材料與液體在厭氧條件下反應(yīng)獲得。該液體可為水或滲漸液、或另一種合適的液體。
[0008] 基于下面將討論的理由，用于±壤淋洗的液體應(yīng)具有低抑值和低氧化還原電勢(shì)， 并且具有一個(gè)或多個(gè)結(jié)合金屬離子形成絡(luò)合物的組分。本發(fā)明使用的產(chǎn)酸滲漸液滿足所有 運(yùn)些標(biāo)準(zhǔn)。 |；0009]如Bowel1R.J. (1994) :Sorptionofarsenicbyironoxidesand oxyhy化oxidesinsoils,AppliedGeochemistry, 9卷，第 279-286 頁中所不，低抑值結(jié)合 低氧化還原電勢(shì)將提高As(III)/As(V)率，導(dǎo)致從±壤中放出更多神。
[0010] 與根據(jù)本發(fā)明使用的類型相似的酸溶液可通過向水中添加諸如硫酸的酸和諸如 邸TA的絡(luò)合形成物制備。該方法造價(jià)高并且通常產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)上不可用于±壤淋洗的溶液。
[0011] 因此根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用產(chǎn)酸滲漸液。產(chǎn)酸滲漸液通常是有機(jī)廢物在水解和發(fā) 酵微生物的幫助下的不完全無氧分解、導(dǎo)致溶液中有機(jī)酸和醇的積累的結(jié)果。該細(xì)菌可天 然存在于有機(jī)廢物中或被添加其中W促進(jìn)產(chǎn)酸反應(yīng)。當(dāng)有機(jī)材料在無氧和其他氧化劑條件 下與水接觸時(shí)，該無氧分解自發(fā)發(fā)生，并且由于該分解在產(chǎn)酸狀態(tài)下停止、而不是繼續(xù)制備 甲燒、二氧化碳和水，該無氧分解通常被稱作不完全無氧分解。產(chǎn)生的溶液實(shí)際上無成本并 且非常適于±壤淋洗。用于制備產(chǎn)酸滲漸液的有機(jī)廢料可為不同種類的諸如食品廢物的普 通家庭廢物、或任何其他類型有機(jī)材料，包括污水污泥、肥料、或諸如木材廢料或森林殘留 物的工業(yè)廢料。
[0012] 所述產(chǎn)酸滲漸液的功能為=重的：
[0013] 神天然存在AsV和AsIII間的平衡。產(chǎn)酸滲漸液提供帶有低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境， 將導(dǎo)致污染±壤中AsV向Asiii的還原。因此，相比于AsV，±壤中Asiii部分增加。Asiii比 AsV更不穩(wěn)定且易溶于水，運(yùn)導(dǎo)致產(chǎn)酸滲漸液存在下，As從±壤相中更高的遷出率和提取 度。此外，產(chǎn)酸滲漸液的低抑引起As從正電±壤表面的解吸。同樣地，由于鐵被還原為立 價(jià)鐵（ferroiron)并且團(tuán)聚體溶解，絡(luò)合并吸附鐵化合物的很多污染物將被調(diào)動(dòng)起來。
[0014]AsV通常集合諸如化離子的其他離子，然而，AsIII-般更溶于水。還原AsV至AsIII是有利的，因?yàn)锳siii較AsV更易與所述滲漸液中絡(luò)合形成有機(jī)組分形成絡(luò)合物。由此形成 的絡(luò)合物可在隨后步驟中從±壤中分離。
[0015] 所述產(chǎn)酸滲漸液還提供酸性環(huán)境，幫助還原神離子的化合價(jià)，使其更易溶并幫助 絡(luò)合物的形成。
[0016] 所述產(chǎn)酸滲漸液還包括較大部分的有機(jī)絡(luò)合形成化合物，該化合物將結(jié)合要被洗 去的離子。所述滲漸液還有效用于結(jié)合與諸如富里酸的有機(jī)大分子形成強(qiáng)絡(luò)合物的其他類 型污染物。其他運(yùn)種污染物包括PAH、二惡英類、和諸如隸的金屬離子。因此，用于±壤淋洗 的液體應(yīng)優(yōu)選擁有低抑值和低氧化還原電勢(shì)，并還擁有一種或多種結(jié)合金屬離子將形成 絡(luò)合物的組分。
[0017] 本發(fā)明還設(shè)及用于±壤淋洗的設(shè)備，其包括用于污染±壤接觸產(chǎn)酸滲漸液W制備 淋洗的±壤和污染的滲漸液的淋洗容器、設(shè)置為向所述淋洗容器提供產(chǎn)酸滲漸液的液體供 給裝置、和設(shè)置為從所述淋洗的±壤分離所述污染的產(chǎn)酸滲漸液的第一分離裝置。
[001引本發(fā)明還設(shè)及±壤淋洗的方法，其包括如下步驟：
[0019] ?污染±壤接觸產(chǎn)酸滲漸液第一段時(shí)間，W制備淋洗的上壤，其中所述產(chǎn)酸滲漸 液中脂肪酸與所述±壤中污染物形成絡(luò)合物，產(chǎn)生污染的滲漸液，W及
[0020] ?從所述污染的滲漸液分離所述±壤，W制備淋洗的上壤。
[0021] 因此，根據(jù)本方法，吸附的污染物被帶入溶液中并與脂肪酸W及其他可能的絡(luò)合 形成物反應(yīng)，將產(chǎn)生污染的滲漸液。
[0022] 優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括漂洗所述淋洗的±壤^除去所述上壤內(nèi)存留的任何 污染的滲漸液的步驟。運(yùn)可使用漂洗液和/或真空過濾完成、W制備清潔±壤。如果使用 漂洗液，該步驟的結(jié)果是漂洗的±壤和污染的漂洗液。
[0023] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述設(shè)備進(jìn)一步包括實(shí)施所述漂洗步驟的漂洗容器、和 設(shè)置為從所述污染的漂洗液中分離所述漂洗的±壤的第二分離裝置。所述漂洗容器可與所 述淋洗容器為同一容器或可為不同容器。如果所述漂洗容器是另一容器，所述第一分離裝 置優(yōu)選包括將淋洗±壤從所述淋洗容器輸送至所述漂洗容器的第一輸送裝置。還可使用諸 如挖掘機(jī)的外部裝置輸送輸送淋洗的±壤和所述漂洗的±壤。
[0024] 所述第一和/或第二分離裝置可包括分別排放所述污染的滲漸液和/或所述污染 的漂洗液的龍頭?？蛇x地，或此外，所述第一和/或第二分離裝置包括諸如輸送線或進(jìn)給螺 桿的機(jī)制，W將所述淋洗的和/或漂洗的±壤從所述淋洗和/或漂洗容器運(yùn)送至下一容器。 沉淀步驟也可在所述分離中使用，根據(jù)具體情況，在分別除去所述污染的滲漸液或漂洗液 之前，使所述淋洗的±壤、或所述漂洗的±壤在所述容器的底部沉淀。
[00巧]所述設(shè)備可進(jìn)一步包括用于接收來自漂洗容器的漂洗的±壤的±壤容器。
[00%] 所述±壤可接觸預(yù)先已制備產(chǎn)酸滲漸液?？蛇x地，所述±壤淋洗可與所述產(chǎn)酸滲 漸液的制備并行實(shí)施。在后一種情況中，將分解的所述有機(jī)材料在所述淋洗容器中與所述 ±壤混合，并且添加水W通過所述有機(jī)材料的分解形成產(chǎn)酸滲漸液。所述有機(jī)材料的分解 后，所述淋洗的±壤可任何適宜的方式從所述污染的滲漸液中分離。所述淋洗的±壤 和所述污染的滲漸液可隨后如W上概述地處理。
[0027] 可制成W上概述的設(shè)備，W使其僅包括在需淋洗的污染±壤的地點(diǎn)之間可移動(dòng)的 部件。例如，一個(gè)或多個(gè)所述淋洗、漂洗和±壤容器可依據(jù)它們的尺寸和重量適于通過一個(gè) 或多個(gè)卡車輸送。或可使用輸送用標(biāo)準(zhǔn)容器，并且可通過例如包括液體排放口的方式進(jìn)行 改進(jìn)。上述的方法和設(shè)備由此特別適于現(xiàn)場±壤淋洗，即，不需移動(dòng)±壤至另一地點(diǎn)淋洗。 同樣地，由于所有±壤可使其不含污染物，淋洗后沒有±壤需要從該地點(diǎn)移除。在運(yùn)種情 況下，所述方法可進(jìn)一步包括將一個(gè)或多個(gè)所述容器輸送至所述污染±壤位于的地點(diǎn)的步 驟，其中所述方法在所述污染±壤的位置附近實(shí)施。
[0028] 用于所述方法中的所述產(chǎn)酸滲漸液可在該地點(diǎn)或其他位置、通過在厭氧環(huán)境中分 解有機(jī)材料并加入水或另一種合適的液體制備。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)處理，可實(shí)現(xiàn)用于±壤 淋洗的小型化設(shè)備。優(yōu)選地，所述±壤可在現(xiàn)場淋洗，而不需長距離運(yùn)輸。所述淋洗方法和 設(shè)備的優(yōu)先實(shí)施方式使得所述設(shè)備在需要±壤淋洗的地點(diǎn)間可移動(dòng)。
[0029] 優(yōu)選地，所述方法包括純化已用于淋洗所述±壤的所述污染的滲漸液（且如適用 的漂洗液）的附加步驟。運(yùn)可通過完成所述厭氧降解鏈至甲燒生成來實(shí)現(xiàn)，其中溶液中的 大部分有機(jī)化合物將降解為水、二氧化碳和甲燒。通過運(yùn)樣的方式，抑將升