權(quán)利要求書： 1.一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，包括氣體加壓干燥裝置，所述氣體加壓干燥裝置包括空氣壓縮機(jī)(1)、氣體干燥機(jī)(4)、空氣加熱器(5)與氣體壓力表(10)，其特征在于：所述氣體加壓干燥裝置的一側(cè)設(shè)置有注氣壓裂裝置，所述氣體加壓干燥裝置的另一側(cè)設(shè)置有氣體抽提裝置，所述氣體抽提裝置的上端設(shè)置有尾氣處理裝置，所述注氣壓裂裝置，設(shè)置于注氣井(2)中，包括注氣管(21)和排氣管(22)，所述氣體抽提裝置為抽氣井(6)，所述的尾氣處理裝置包括尾氣燃燒裝置(7)、氣體在線監(jiān)測儀(8)和尾氣排放煙囪(9)；

(A)建設(shè)注氣井(2)，并在注氣井(2)中分別設(shè)置一根注氣管(21)和排氣管(22)，并根據(jù)污染土壤的深度情況，確定注汽管(21)的注氣位置和排氣管(22)的排氣位置，注汽在污染土壤下部設(shè)置，排氣在污染土壤上部設(shè)置，布井前需要對(duì)修復(fù)場地進(jìn)行調(diào)查，查清污染物的種類、污染濃度及污染范圍，確定待修復(fù)土壤的范圍，布井前需要對(duì)場地進(jìn)行地質(zhì)勘察，獲取場地水文地質(zhì)參數(shù)，具體包括：場地土層分布條件，土層性質(zhì)、含水率、空隙度、液塑限、液塑性指數(shù)、水平及垂直滲透系數(shù)，確定修復(fù)過程中通入氣體的各項(xiàng)參數(shù)；

(B)在需要干燥的污染土壤深度范圍內(nèi)填充石英砂，為了達(dá)到良好的密閉效果在石英砂上層填充膨潤土球，所述石英砂選取白色純凈的石英砂顆粒，粒徑0.5?2mm，膨潤土球選取膨脹倍數(shù)＞5毫升/克樣；

(C)通過注氣管(21)注入高溫干燥的空氣，由排氣管(22)排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣管(21)注入循環(huán)使用；

(D)土體經(jīng)過干燥開裂后，注入高壓空氣，壓裂土體，通過土體高溫干裂和高壓壓裂后的裂隙抽出處理；

(E)釋放鉆孔內(nèi)高壓空氣；

(F)多次重復(fù)(C)、(D)、(E)步驟，逐步增大土體裂隙范圍；

(G)平面上以注氣井(2)為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井(6)，且抽氣井(6)的布設(shè)方法同注氣井(2)，詳見(A)、(B)步驟；

(H)通過注氣井(2)注入高溫干燥的空氣，由抽氣井(6)抽出氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣井(2)注入循環(huán)使用，土體經(jīng)過干燥開裂后，注氣井(2)注入高壓空氣，壓裂土體，從促使微裂隙經(jīng)逐步增大，增大影響半徑，所述注氣井(2)和抽氣井(6)選取耐高溫、耐腐蝕、抗高壓的金屬管材，作為注氣井(2)和抽氣井(6)的使用管材；

(I)多次重復(fù)(H)步驟，逐步增大土體裂隙；

(J)當(dāng)有效裂隙達(dá)到一定程度后，經(jīng)注氣井(2)持續(xù)注入高溫干燥氣體，抽氣井(6)持續(xù)抽出處理，從而達(dá)到持續(xù)去除土壤有機(jī)污染物的效果；

(K)對(duì)抽出后的氣體處理后進(jìn)行在線監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)其尾氣處理不達(dá)標(biāo)，則重新注入到尾氣燃燒裝置(7)中處理，經(jīng)監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放；

所述步驟(D)中的高溫干裂和高壓壓裂的方法分為兩級(jí)：(a)一級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：通過在注氣井(2)中分別設(shè)置一根注氣管(21)和排氣管(22)，并由注氣管(21)注入高溫干燥的空氣，由排氣管(22)排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣管(21)注入循環(huán)使用，從而達(dá)到土體高溫干裂的效果，隨后密閉排氣管(22)，并注入高壓空氣，達(dá)到高壓氣體壓裂土體的效果；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙范圍；

(b)二級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：以注氣井(2)為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井(6)，通過注氣井(2)的注氣管(21)和排氣管(22)同時(shí)注入高溫干燥的空氣，由抽氣井(6)抽出，并經(jīng)循環(huán)使用，從而達(dá)到增大土體裂隙的效果，隨后密閉抽氣井(6)，并注入高壓空氣，壓裂土體，從而促使微裂隙逐步增大；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙率。

說明書： 一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及土壤原位修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 污染土壤修復(fù)技術(shù)按照處置場所可分為異位修復(fù)技術(shù)和原位修復(fù)技術(shù)。異位修復(fù)技術(shù)是將受污染的土壤從發(fā)生污染的位置挖掘出來，在原場址范圍內(nèi)或經(jīng)過運(yùn)輸后再進(jìn)行

治理的技術(shù)；異位修復(fù)技術(shù)主要包括異位熱脫附、異位土壤淋洗、異位化學(xué)氧化、生物堆與

生物通風(fēng)、固化穩(wěn)定化處理法等，具有短期內(nèi)處理量大、處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是成本相對(duì)

較高，且處理后土壤的理化性質(zhì)變化較大。原位土壤修復(fù)是在不移動(dòng)受污染土壤的前提下，

直接在場地發(fā)生污染的位置對(duì)其進(jìn)行原地修復(fù)或處理的土壤修復(fù)技術(shù)，原位修復(fù)技術(shù)主要

包括原位熱脫附、氣相抽提、多項(xiàng)抽提、原位化學(xué)還原與化學(xué)氧化等，具有投資低，對(duì)周圍環(huán)

境影響小的特點(diǎn)。但多適用于滲透性好的土壤，對(duì)滲透性差的粘性土修復(fù)效果差。所以，急

需開發(fā)一種適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)約成本、高效的有機(jī)污染土壤的修復(fù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法及系統(tǒng)，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：[0005] 一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，包括氣體加壓干燥裝置，所述氣體加壓干燥裝置包括空氣壓縮機(jī)、氣體干燥機(jī)、空氣加熱器與氣體壓力表，其特征在于：所述

氣體加壓干燥裝置的一側(cè)設(shè)置有注氣壓裂裝置，所述氣體加壓干燥裝置的另一側(cè)設(shè)置有氣

體抽提裝置，所述氣體抽提裝置的上端設(shè)置有尾氣處理裝置。

[0006] 優(yōu)選的，所述注氣壓裂裝置，設(shè)置于注氣井中，包括注氣管和排氣管。[0007] 優(yōu)選的，所述氣體抽提裝置為抽氣井。[0008] 優(yōu)選的，所述的尾氣處理裝置包括尾氣燃燒裝置、氣體在線監(jiān)測儀和尾氣排放煙囪。

[0009] 一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法，其特征在于，所述具體步驟如下：[0010] (A)建設(shè)注氣井，并在注氣井中分別設(shè)置一根注氣管和排氣管，并根據(jù)污染土壤的深度情況，確定注汽管的注氣位置和排氣管的排氣位置，注汽在污染土壤下部設(shè)置，排氣在

污染土壤上部設(shè)置；

[0011] (B)在需要干燥的污染土壤深度范圍內(nèi)填充石英砂，為了達(dá)到良好的密閉效果在石英砂上層填充膨潤土球；

[0012] (C)通過注氣管注入高溫干燥的空氣，由排氣管排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣管注入循環(huán)使用；

[0013] (D)土體經(jīng)過干燥開裂后，注入高壓空氣，壓裂土體，通過土體高溫干裂和高壓壓裂后的裂隙抽出處理；

[0014] (E)釋放鉆孔內(nèi)高壓空氣；[0015] (F)多次重復(fù)(C)、(D)、(E)步驟，逐步增大土體裂隙范圍；[0016] (G)平面上以注氣井為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井，且抽氣井(6)的布設(shè)方法同注氣井，詳見(A)、(B)步驟；

[0017] (H)通過注氣井注入高溫干燥的空氣，由抽氣井抽出氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣井注入循環(huán)使用，土體經(jīng)過干燥開裂后，注氣井注入高壓空氣，壓裂土體，從促使微裂

隙經(jīng)逐步增大，增大影響半徑；

[0018] (I)多次重復(fù)(H)步驟，逐步增大土體裂隙；[0019] (J)當(dāng)有效裂隙達(dá)到一定程度后，經(jīng)注氣井持續(xù)注入高溫干燥氣體，抽氣井持續(xù)抽出處理，從而達(dá)到持續(xù)去除土壤有機(jī)污染物的效果；

[0020] (K)對(duì)抽出后的氣體處理后進(jìn)行在線監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)其尾氣處理不達(dá)標(biāo)，則重新注入到尾氣燃燒裝置中處理，經(jīng)監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放。

[0021] 優(yōu)選的，布井前需要對(duì)修復(fù)場地進(jìn)行調(diào)查，查清污染物的種類、污染濃度及污染范圍，確定待修復(fù)土壤的范圍。

[0022] 優(yōu)選的，布井前需要對(duì)場地進(jìn)行地質(zhì)勘察，獲取場地水文地質(zhì)參數(shù)，具體包括：場地土層分布條件，土層性質(zhì)、含水率、空隙度、液塑限、液塑性指數(shù)、水平及垂直滲透系數(shù)等，

確定修復(fù)過程中通入氣體的各項(xiàng)參數(shù)。

[0023] 優(yōu)選的，所述注氣井和抽氣井選取耐高溫、耐腐蝕、抗高壓的金屬管材，作為注氣井和抽氣井的使用管材。

[0024] 優(yōu)選的，所述步驟(B)中的石英砂選取白色純凈的石英砂顆粒，粒徑約0.5?2mm，膨潤土球選取膨脹倍數(shù)＞5毫升/克樣。

[0025] 優(yōu)選的，所述步驟(D)中的高溫干裂和高壓壓裂的方法分為兩級(jí)：[0026] (a)一級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：通過在注氣井中分別設(shè)置一根注氣管和排氣管，并由注氣管注入高溫干燥的空氣，由排氣管排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣管注入循

環(huán)使用，從而達(dá)到土體高溫干裂的效果，隨后密閉排氣管，并注入高壓空氣，達(dá)到高壓氣體

壓裂土體的效果；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙范圍；

[0027] (b)二級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：以注氣井為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井，通過注氣井的注氣管和排氣管同時(shí)注入高溫干燥的空氣，由抽氣井抽出，并經(jīng)循環(huán)使用，從而達(dá)

到增大土體裂隙的效果，隨后密閉抽氣井，并注入高壓空氣，壓裂土體，從而促使微裂隙逐

步增大；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙率。

[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：[0029] 1、通過高溫干裂、高壓壓裂兩種方式使得粘性土壤的含水率降低，增加土壤的有效裂隙，增大土體滲透性，提高粘性土壤的原位熱脫附的修復(fù)效果；

[0030] 2、干燥氣體的壓裂方式不會(huì)使裂隙中充滿軟塑或流塑的泥漿，通透性效果較注入液體方式的壓裂相比更好。

附圖說明[0031] 圖1為本發(fā)明一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法及系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；[0032] 圖2為本發(fā)明一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法及系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。[0033] 圖中：1、空氣壓縮機(jī)；2、注氣井；21、注氣管；22、排氣管；4、氣體干燥機(jī)；5、空氣加熱器；6、抽氣井；7、尾氣燃燒裝置；8、氣體在線監(jiān)測儀；9、尾氣排放煙囪；10、氣體壓力表。

具體實(shí)施方式[0034] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

[0035] 實(shí)施例1[0036] 如圖1?2所示，一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，包括氣體加壓干燥裝置，所述氣體加壓干燥裝置包括空氣壓縮機(jī)1、氣體干燥機(jī)4、空氣加熱器5與氣體壓力表10，

其特征在于：所述氣體加壓干燥裝置的一側(cè)設(shè)置有注氣壓裂裝置，所述氣體加壓干燥裝置

的另一側(cè)設(shè)置有氣體抽提裝置，所述氣體抽提裝置的上端設(shè)置有尾氣處理裝置，所述注氣

壓裂裝置，設(shè)置于注氣井2中，包括注氣管21和排氣管22，所述氣體抽提裝置為抽氣井6，所

述的尾氣處理裝置包括尾氣燃燒裝置7、氣體在線監(jiān)測儀8和尾氣排放煙囪9，該裝置解決背

景技術(shù)中的問題，適應(yīng)性廣、節(jié)約能耗、處理效果好、對(duì)周邊環(huán)境影響小的特點(diǎn)，可解決低滲

透性粘性土壤有機(jī)污染的原位修復(fù)裝置。

[0037] 實(shí)施例2[0038] 一種受有機(jī)物污染的粘性土壤原位修復(fù)方法，所述具體步驟如下：[0039] (A)建設(shè)注氣井2，并在注氣井2中分別設(shè)置一根注氣管21和排氣管22，并根據(jù)污染土壤的深度情況，確定注汽管21的注氣位置和排氣管22的排氣位置，注汽在污染土壤下

部設(shè)置，排氣在污染土壤上部設(shè)置，布井前需要對(duì)修復(fù)場地進(jìn)行調(diào)查，查清污染物的種類、

污染濃度及污染范圍，確定待修復(fù)土壤的范圍，布井前需要對(duì)場地進(jìn)行地質(zhì)勘察，獲取場地

水文地質(zhì)參數(shù)，具體包括：場地土層分布條件，土層性質(zhì)、含水率、空隙度、液塑限、液塑性指

數(shù)、水平及垂直滲透系數(shù)等，確定修復(fù)過程中通入氣體的各項(xiàng)參數(shù)；

[0040] (B)在需要干燥的污染土壤深度范圍內(nèi)填充石英砂，為了達(dá)到良好的密閉效果在石英砂上層填充膨潤土球，石英砂選取白色純凈的石英砂顆粒，粒徑約0.5?2mm，膨潤土球

選取膨脹倍數(shù)＞5毫升/克樣；

[0041] (C)通過注氣管21注入高溫干燥的空氣，由排氣管22排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣管21注入循環(huán)使用；

[0042] (D)土體經(jīng)過干燥開裂后，注入高壓空氣，壓裂土體，通過土體高溫干裂和高壓壓裂后的裂隙抽出處理，高溫干裂和高壓壓裂的方法分為兩級(jí)：

[0043] (a)一級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：通過在注氣井2中分別設(shè)置一根注氣管21和排氣管22，并由注氣管21注入高溫干燥的空氣，由排氣管22排出，排出的氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注

氣管21注入循環(huán)使用，從而達(dá)到土體高溫干裂的效果，隨后密閉排氣管22，并注入高壓空

氣，達(dá)到高壓氣體壓裂土體的效果；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙范圍；

[0044] (b)二級(jí)干裂壓裂系統(tǒng)：以注氣井2為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井6，通過注氣井2的注氣管21和排氣管22同時(shí)注入高溫干燥的空氣，由抽氣井6抽出，并經(jīng)循環(huán)使

用，從而達(dá)到增大土體裂隙的效果，隨后密閉抽氣井6，并注入高壓空氣，壓裂土體，從而促

使微裂隙逐步增大；多次反復(fù)操作，逐步增大土體裂隙率；

[0045] (E)釋放鉆孔內(nèi)高壓空氣；[0046] (F)多次重復(fù)(C)、(D)、(E)步驟，逐步增大土體裂隙范圍；[0047] (G)平面上以注氣井2為中心，在等距離的四個(gè)方向布設(shè)抽氣井6，且抽氣井6的布設(shè)方法同注氣井2，詳見(A)、(B)步驟，注氣井2和抽氣井6選取耐高溫、耐腐蝕、抗高壓的金

屬管材，作為注氣井2和抽氣井6的使用管材；

[0048] (H)通過注氣井2注入高溫干燥的空氣，由抽氣井6抽出氣體經(jīng)除濕干燥加熱后，再經(jīng)注氣井2注入循環(huán)使用，土體經(jīng)過干燥開裂后，注氣井2注入高壓空氣，壓裂土體，從促使

微裂隙經(jīng)逐步增大，增大影響半徑；

[0049] (I)多次重復(fù)(H)步驟，逐步增大土體裂隙；[0050] (J)當(dāng)有效裂隙達(dá)到一定程度后，經(jīng)注氣井2持續(xù)注入高溫干燥氣體，抽氣井6持續(xù)抽出處理，從而達(dá)到持續(xù)去除土壤有機(jī)污染物的效果；

[0051] (K)對(duì)抽出后的氣體處理后進(jìn)行在線監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)其尾氣處理不達(dá)標(biāo)，則重新注入到尾氣燃燒裝置7中處理，經(jīng)監(jiān)測達(dá)標(biāo)后排放。

[0052] 在所述污染區(qū)域鉆探注氣井2和抽氣井6，向所述注氣井2中注入高溫干燥的空氣，對(duì)所述污染區(qū)域中的污染物進(jìn)行熱解吸，解吸后的污染氣體通過土體高溫干裂和高壓壓裂

后的裂隙抽出處理，通過高溫干裂、高壓壓裂兩種方式使得粘性土壤的含水率降低，增加土

壤的有效裂隙，增大土體滲透性，提高粘性土壤的原位熱脫附的修復(fù)效果，干燥氣體的壓裂

方式不會(huì)使裂隙中充滿軟塑或流塑的泥漿，通透性效果較注入液體方式的壓裂相比更好。

[0053] 向污染土壤中注入高溫干燥的空氣，粘性土在高溫干燥的環(huán)境中，塑性減弱，脆性增強(qiáng)，且形成干縮裂隙；在向干燥后的粘性土壤中加壓，在原有裂隙的基礎(chǔ)上，采用空氣壓

力壓裂粘性土，增大粘性土裂隙和空隙；隨后釋放壓力，并通過持續(xù)通入高溫干燥氣體使得

原先賦存在粘性土中的有機(jī)污染物在高溫干燥的環(huán)境下解吸出來，并經(jīng)土體裂隙釋放出

來；再通過抽氣井6，將污染氣體抽提出來處理。

[0054] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本

發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變

化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其

等效物界定。