[实用新型]一种修复有机污染土壤的装置

说明书

本实用新型公开一种修复有机污染土壤的装置，包括筒体部，其底部设有便于钻入地下的锥体部；筒体部包括内筒和外筒，外筒筒壁上设有可供有机物质和有机污染物渗入的孔，内筒筒壁和外筒筒壁之间装有可吸附有机污染物的吸附性颗粒与可降解有机污染物的微生物群的混合培养物，且吸附性颗粒中设有石墨棒；内筒由导电材料制成，其筒壁上设有可供未及分解的有机物质和有机污染物随水渗入的孔，且内筒筒壁上供有氧气，石墨棒和吸附性颗粒共同构成生物阳极，与作为空气阴极的内筒筒壁之间形成生物燃料电池；内筒内部还设有排水系统。该装置能够高效地修复地下水和污染土壤、降低修复费用，且能够处理不同类型的有机污染物、适用于不同湿度和土壤类型。

技术领域

本实用新型涉及一种修复有机污染土壤的装置，特别涉及一种基于生物电化学、吸附颗粒及高效污染物降解菌群的修复有机污染土壤的装置。

背景技术

根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，中国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤污染超标率达16.1％。全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷，污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等；因油田开采造成的严重石油污染土地面积达1万公顷，石油炼化业也使大面积土地受到污染。中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。

2012年3月份出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略性新兴产业之首。其中，土壤修复是在环保产业的重点发展之列并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。相比于异位修复技术，原位修复技术具有无需挖运土壤、修复成本低、适宜对深层污染介质修复、对施工人员健康影响小等特点。因此，除非污染已经对人类或生态健康存在影响，应采用原位修复污染土壤。

生物原位修复是一种成本效益高和非侵入性处理受有机物污染土壤的方法。为了提高原位生物修复效果，通常采用生物强化技术，如补充专一、高效的微生物种群，添加有利于提升微生物降解效果的营养物质。有机污染物要彻底的氧化分解为CO₂和H₂O 需要有充足的电子受体，如O₂、NO₃^-和SO₄^2-等接受多余的电子。因此，生物处理技术受限于电子供体的不足，往往处理效果不佳。

生物燃料电池技术是强化生物处理有机污染物的可选方案。在电池阳极有机污染物作为电子供体被产电微生物氧化，产生的电子转移至胞外，通过电路在电池的阴极将 O₂还原成H₂O。目前，生物燃料电池技术在土壤修复中有所应用，但是其在土壤有机物处理中的应用受到诸多限制，如土壤的含水率要低、仅可降解靠近电极的污染物等。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有生物处理技术处理效果不佳、生物燃料电池技术应用受限等问题，提供一种修复有机污染土壤的装置。

技术方案：本实用新型所述的修复有机污染土壤的装置，包括用于分解有机物质或有机污染物的筒体部，其底部设有便于钻入地下的锥体部；所述筒体部包括套叠设置的内筒和外筒，外筒筒壁上设有可供有机物质和有机污染物渗入的孔，内筒筒壁和外筒筒壁之间装有可吸附有机物质及有机污染物的吸附性颗粒与可降解有机污染物的微生物群的混合培养物，且吸附性颗粒中设有石墨棒；所述内筒由导电材料制成，内筒筒壁上设有可供未及分解的有机物质和有机污染物随水渗入的孔，且内筒筒壁上供有氧气，所述石墨棒和吸附性颗粒共同构成生物阳极，与作为空气阴极的内筒筒壁之间形成生物燃料电池，用于转移降解过程中产生的电子和H⁺；所述内筒内部还设有用于将渗入内筒的水排出的排水系统。

具体的，排水系统包括水位感应器和排水管，排水管一端伸入内筒底部，另一端伸出装置外部、用于与排水泵连接，当内筒中水位超出水位感应器后，排水泵启动，土壤中渗入内筒的水由排水管排出装置外部。