專利名稱：極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，屬于模擬 極端土壤實際情況的有機污染生物修復(fù)裝置，特別是高溫石油污染土壤的生物修復(fù)。該裝 置的反應(yīng)器主要由供熱系統(tǒng)和反應(yīng)器主體兩大部分組成，其中供熱系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油進(jìn)行傳 熱，同時為了模擬高溫干旱土壤環(huán)境進(jìn)行了分段梯度控溫，每段都有一套相對獨立的導(dǎo)熱 油供熱系統(tǒng)；
背景技術(shù)：
在有機污染土壤中，石油污染占相當(dāng)比例。我國自1978年原油產(chǎn)量突破IX 108t 大關(guān)而成為世界十大產(chǎn)油國之一以來，勘探開發(fā)的油氣田和油氣藏已有400多個，年產(chǎn)石 油污染土壤近lX105t，累計堆放量近5X105t。以油田為例，每口油井污染土地面積為 200-500m2，全國共有油井2X105t 口，由此造成的土壤污染可達(dá)8 X 107m2，這一數(shù)字每年還 在增長中。1998年，全國石油、煉化企業(yè)生產(chǎn)含油固體廢物量達(dá)4. 29X 106t，利用率低于 50%，由此造成土壤污染可達(dá)3. 3X106hm2 ；我國每年有6X 105t石油經(jīng)跑、冒、滴、漏等途徑 進(jìn)入環(huán)境，造成土壤污染。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，土壤石油污染正在不斷擴(kuò)大。對石油污染 土壤進(jìn)行處理，使其在較短的時間內(nèi)達(dá)到重復(fù)利用的標(biāo)準(zhǔn)，特別是高溫干旱環(huán)境下的土壤 微生物修復(fù)技術(shù)，是污染土壤治理過程中亟待解決的問題。不同高溫干旱環(huán)境下土壤微生 物修復(fù)的相關(guān)指標(biāo)有較大的差別，因此需要通過實驗室進(jìn)行高溫干旱等極端條件的模擬獲 得相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場修復(fù)提供技術(shù)保障。目前，國內(nèi)外有關(guān)極端環(huán)境下有機污染物模擬修復(fù)的研究開展的很少，特別是針 對石油烴類污染物質(zhì)在高溫、干旱或高含鹽環(huán)境中的生物修復(fù)的工藝參數(shù)條件的研究。 WelandenU等人對低溫環(huán)境下有機污染土壤的微生物模擬修復(fù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，對原油 污染土壤使用組合工藝添加肥料及通風(fēng)供氧進(jìn)行了為期6個月的生物修復(fù)實驗，對土壤 的理化性質(zhì)，微生物數(shù)量以及石油烴含量進(jìn)行了相應(yīng)的測定；而高溫干旱或高含鹽環(huán)境下 實驗室模擬修復(fù)的研究工作目前而沒有開展，存在的主要問題是無法真實模擬土壤環(huán)境， 造成模擬工藝參數(shù)無法直接應(yīng)用于現(xiàn)場實驗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供了一種極端環(huán)境 下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器。為了真實模擬極端土壤環(huán)境，彌補模擬修復(fù)反應(yīng) 獲得工藝參數(shù)無法直接應(yīng)用于現(xiàn)場實驗的不足，本實用新型所述的模擬反應(yīng)器主要由供熱 系統(tǒng)和反應(yīng)器主體兩大部分組成，其中供熱系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油進(jìn)行傳熱，同時為了模擬高溫 干旱土壤環(huán)境進(jìn)行了分段梯度控溫，每段都有一套相對獨立的導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)；該模擬反 應(yīng)器是由頂蓋、反應(yīng)器和底部布?xì)鉂B濾層三部分構(gòu)成，其主要的技術(shù)特點在于頂蓋(9)置 于反應(yīng)器的上部，布?xì)鉂B濾層(13)置于反應(yīng)器的下部，反應(yīng)器本身又是由反應(yīng)器I段(10)、 反應(yīng)器II段(11)和反應(yīng)器III段(12)上下串聯(lián)而成，從而使得五部分形成密閉系統(tǒng)。
3[0005]為了更好地體現(xiàn)本實用新型的設(shè)計思想，發(fā)明人在頂蓋上部設(shè)置有進(jìn)氣口(3)、 進(jìn)水口(2)和排氣口(1)；每段反應(yīng)器均設(shè)置有導(dǎo)熱油入口(4)、導(dǎo)熱油出口(5)和取樣口 (8)，而每段的導(dǎo)熱油入口(4)和導(dǎo)熱油出口(5)都相對獨立地有加熱控制系統(tǒng)；位于底部 的布?xì)鉂B濾層也設(shè)置有充氣口(6)和滲濾液排放口(7)。

附圖即為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1――頂蓋排氣口 2――頂蓋進(jìn)水口 4——導(dǎo)熱油入口5――導(dǎo)熱油出口 6――布?xì)鉂B濾層充氣口 8反應(yīng)器取樣口9——頂蓋10——反應(yīng)器I段 12-—反應(yīng)器IlI段
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例來詳敘本實用新型的技術(shù)特點在實際設(shè)計和制造中，模擬反應(yīng)器主要由供熱系統(tǒng)和反應(yīng)器主體兩大部分組成， 其中反應(yīng)器的是由5個小部分組成，即從上到下分別是頂蓋、反應(yīng)器I段、反應(yīng)器I段、反應(yīng) 器III段和滲濾層，并形成密閉系統(tǒng)。為了模擬高溫干旱土壤環(huán)境進(jìn)行了分段梯度控溫，反 應(yīng)器的每段都與一套相對獨立的導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)相連接，并采用導(dǎo)熱油進(jìn)行傳熱。同時，為了模擬真實土壤的縱向溫度分布情況，使用分段控溫進(jìn)行土層溫度的動 態(tài)調(diào)整；反應(yīng)器頂部有一帶有流量計的進(jìn)水口用于土壤水分含量的調(diào)控，從而實現(xiàn)干旱條 件的控制；高含鹽條件是經(jīng)理論計算后從進(jìn)料口處添加對應(yīng)的無機鹽進(jìn)行模擬。具體制造的實施例如下反應(yīng)器柱體總高120cm，圓頂蓋高度為20cm，反應(yīng)器一段高度為40cm，二段高度為 20cm，三段高度為30cm，滲濾層高度為10cm，同時柱體的外徑為50cm，柱體不等間距地裝有 3個取樣口，用于取土樣考察降解情況和微生物的分布情況，柱體頂部有一進(jìn)氣口和排氣 口，用于模擬環(huán)境氣體流動。柱體底部有滲濾液排放口和充氣口各一個，柱體頂部是可拆卸 密封裝置，上面有加料口和采氣口各一個，同時為了模擬干旱環(huán)境，控制模擬修復(fù)時土壤的 水分含量，進(jìn)氣口的進(jìn)氣可采用恒溫加熱裝置進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，同時配合進(jìn)水口處的噴淋裝 置進(jìn)行供水，從而達(dá)到控制土壤水分含量的目的。此外為了模擬陽光照射的實際情況，在圓 頂蓋處還可以增加日光燈照射的措施。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的模擬反應(yīng)器不僅可以模擬單一的極端土壤環(huán)境， 還可以模擬多種極端土壤環(huán)境，真實反應(yīng)土壤在縱向分布的真實情況，可以真實地模擬實 際現(xiàn)場修復(fù)條件，從而獲得最佳的修復(fù)工藝參數(shù)。
3-—頂蓋進(jìn)氣口 7布?xì)鉂B濾層排放口 Ii----反應(yīng)器II段
權(quán)利要求極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，該模擬反應(yīng)器是由頂蓋、反應(yīng)器和底部布?xì)鉂B濾層三部分構(gòu)成，其特征在于頂蓋(9)置于反應(yīng)器的上部，布?xì)鉂B濾層(13)置于反應(yīng)器的下部，反應(yīng)器本身又是由反應(yīng)器I段(10)、反應(yīng)器II段(11)和反應(yīng)器III段(12)上下串聯(lián)而成，從而使得五部分形成密閉系統(tǒng)；其中每段反應(yīng)器都與一套相對獨立的導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，其特征在 于位于上部的頂蓋設(shè)置有進(jìn)氣口(3)、進(jìn)水口(2)和排氣口(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，其特征在 于每段反應(yīng)器均設(shè)置有導(dǎo)熱油入口(4)、導(dǎo)熱油出口(5)和取樣口(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，其特征在 于位于底部的布?xì)鉂B濾層設(shè)置有充氣口(6)和排放口(7)。
專利摘要一種極端環(huán)境下土壤有機污染生物修復(fù)的模擬反應(yīng)器，特別是高溫石油污染土壤的生物修復(fù)。該裝置的反應(yīng)器主要由供熱系統(tǒng)和反應(yīng)器主體兩大部分組成，其中供熱系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油進(jìn)行傳熱，同時為了模擬高溫干旱土壤環(huán)境進(jìn)行了分段梯度控溫，每段都有一套相對獨立的導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)；模擬反應(yīng)器不僅可以模擬單一的極端土壤環(huán)境，還可以模擬多種極端土壤環(huán)境，真實反應(yīng)土壤在縱向分布的真實情況，可以真實地模擬實際現(xiàn)場修復(fù)條件，從而獲得最佳的修復(fù)工藝參數(shù)。
文檔編號B09C1/00GK201618718SQ201020138298
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者劉其友, 吳偉林, 張云波, 趙東風(fēng) 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油大學(xué)(華東)