[发明专利]一种污染土壤的原位微波修复方法

权利要求书

1.一种污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在需要处理的污染土壤中加入增效剂，并与土壤混合均匀，在土壤上均匀喷水，使土壤湿度保持30％-40％，使增效剂与土壤反应15-20天；

(2)将反应后的土壤进行破碎、筛分，去除土壤中大颗粒石块、建筑垃圾，达到微波修复工艺的预处理要求；

(3)在预处理好的土壤中加入微波吸收剂，并与土壤混合均匀；

(4)在预处理好的土壤上方搭建集气棚，集气棚通过管道与废气处理装置连接；在集气棚内设置微波加热装置、微波发生器，并在微波发生器面向土壤的一侧连接辐射器；

(5)打开微波发生器，微波加热装置加热，由辐射器传输照射在土壤表面，土壤中的微波吸收材料吸收微波，在土壤中传递温度，使土壤迅速升温，当温度达到预置温度时，调节微波功率，使土壤的温度平衡，微波处理一定时间；集气棚通过风机收集产生的废气，并通过管道将废气输送到废气处理装置进行处理；

(6)微波处理完后，撤除微波处理装置，在污染土壤地面上混合种植蜈蚣蕨和大叶蒲公英。

2.根据权利要求1所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述微波吸收剂为碳化硅、石墨纤维、金属棒中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述步骤5中，当待处理土壤为半挥发性/挥发性有机物污染土壤时，调节微波功率，使土壤的温度平衡在100-200℃，微波处理5-10min；当待处理土壤为易分解有机物污染土壤时，调节微波功率，使土壤的温度平衡在150-300℃，微波处理5-10min；待处理土壤含难挥发性污染物时，调节微波功率，使土壤的温度平衡在300-500℃，微波处理10-20min。

4.根据权利要求1所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述增效剂包括以下重量份的组分：还原铁5-10份、生物菌剂5-10份、载铁改性凹凸棒土20-30份、生物炭30-40份。

5.根据权利要求4所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述增效剂为三层包覆结构：最内层的芯层为还原铁和生物菌剂，芯层外包裹有载铁改性凹凸棒土中间层，中间层外包裹有生物炭外表层。

6.根据权利要求4所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述生物炭为餐厨垃圾生物炭，由以下方法制备：

(1)提油处理：将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后，进入杀菌室进行杀菌，再经提油回收其中的油脂，分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用；

(2)发酵：将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎，然后加入发酵菌混合均匀，25-30℃、维持含水量在10％—15％的条件下反应10-15天，低温风干、粉碎；

(3)炭化：将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中，300℃条件下煅烧5-8h，冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭。

7.根据权利要求4所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述载铁改性凹凸棒土由以下方法制备：

(1)酸化提纯：将凹凸棒土加入5mol/L的盐酸溶液中，机械搅拌，酸化15-30min，然后用去离子水反复冲洗至无氯离子残留，得到酸化凹凸棒土备用；

(2)表面活化：在去离子水中加入阳离子表面活性剂，混合均匀，然后将步骤1得到的酸化凹凸棒土加入，机械搅拌15-30min得到表面活化凹凸棒土溶液备用；

(3)载铁处理：在步骤2所得到表面活化凹凸棒土溶液内加入还原铁粉，机械搅拌15-30min后，将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁凹凸棒土备用；

(4)热活化：将步骤3所得载铁凹凸棒土放入马弗炉进行煅烧，温度为600℃，反应时间为3-5h，即得到所述改性凹凸棒土。

8.根据权利要求4所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述生物菌剂包括以下重量份的组分：废弃啤酒酵母3-5份、芽孢杆菌2-3份和硫酸盐还原菌2-3份。

9.根据权利要求4所述的污染土壤的原位微波修复方法，其特征在于，所述增效剂由以下方法制备：

(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥；

(1)将载铁改性凹凸棒土加入水中混合均匀，然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面，干燥备用；

(2)将生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液，然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面，干燥，即得到所述增效剂。