一種熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng),采用間接加熱脫附,熱介質(zhì)和土壤不直接接觸,熱敏性污染物脫附效率高,可利用煙氣、蒸汽等余熱資源,降低污染土壤修復(fù)成本。
針對上述存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)。
一、技術(shù)解決方案:
熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)由給土皮帶、篩分機(jī)、粗破碎機(jī)、干燥粉碎機(jī)、熱驅(qū)反應(yīng)器、土壤冷卻機(jī)、增濕裝置、氣體凈化裝置、引風(fēng)機(jī)、排氣囪組成,所述的給土皮帶的輸出端位于篩分機(jī)的料斗上方,篩分機(jī)側(cè)部設(shè)有粗分出口,篩分機(jī)底部設(shè)有細(xì)分出口,粗分出口下方設(shè)有粗破碎機(jī),粗破碎機(jī)出料口下方設(shè)有干燥粉碎機(jī),細(xì)分出口與干燥粉碎機(jī)入料口管道連接,設(shè)在干燥粉碎機(jī)上部的排氣孔與氣體凈化裝置的入口管道連接,熱驅(qū)反應(yīng)器上設(shè)有絞籠,絞籠的進(jìn)料斗設(shè)置在干燥粉碎機(jī)出口下方,絞籠上設(shè)有圧料風(fēng)入口,熱驅(qū)反應(yīng)器下部設(shè)有反應(yīng)器出土口,土壤冷卻機(jī)設(shè)有土壤冷卻機(jī)入口,土壤冷卻機(jī)出口,冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口,土壤冷卻機(jī)入口設(shè)置在反應(yīng)器出土口下方,土壤冷卻機(jī)出口下方設(shè)有增濕裝置,熱驅(qū)反應(yīng)器上部設(shè)有高溫集塵器,高溫集塵器的出口與氣體凈化裝置的入口管道連接,氣體凈化裝置的出口與引風(fēng)機(jī)的入口管道連接,引風(fēng)機(jī)的出口與排氣囪的入口管道連接。
所述的給土皮帶為具有稱量和控制功能,在輸送的同時可以計(jì)量,同時通過皮帶轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可以控制給土量。
所述的篩分機(jī)為電動機(jī)械振動式篩分裝置,可將污染土壤篩分為大于 80mm 的土塊和小于 80mm 的土壤。
所述的粗破碎機(jī)為電動式機(jī)械破碎裝置,可將大于 80mm 的土塊破碎成粒徑小于50mm 的土壤。
所述的干燥粉碎機(jī)兼具破碎和干燥功能,可將污染土壤粉碎成粒徑小于 20mm 的土壤,干燥能力可調(diào)可控,根據(jù)污染土壤自身性質(zhì),可將含水率控制在 10%~20% 以下。干燥粉碎機(jī)上部修復(fù)藥劑投加口,可根據(jù)污染土壤自身性質(zhì)和修復(fù)目標(biāo)投加一定量相應(yīng)的土壤修復(fù)藥劑。
所述的熱驅(qū)反應(yīng)器的換熱方式為間接換熱,熱源為高溫?zé)煔?、高溫空氣、高溫蒸汽或高溫液體,能夠充分利用各種余熱資源,有效降低了熱修復(fù)污染土壤的經(jīng)濟(jì)成本。
所述的熱驅(qū)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有溫度監(jiān)測點(diǎn),熱驅(qū)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度可調(diào),溫度范圍為 60℃ ~700℃。污染土壤在熱驅(qū)反應(yīng)器內(nèi)的停留時間為 2min~30min 可調(diào)。
所述的熱驅(qū)反應(yīng)器內(nèi)為微負(fù)壓,壓力范圍為 -20Pa~-2000Pa 可調(diào)。
所述的氣體凈化裝置具有除臭、脫酸以及協(xié)同脫除細(xì)顆粒和其它氣體中有害物質(zhì)的作用,凈化后的氣體滿足《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 1621)。
所述的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)熱敏性污染物去除率定義如下 :
其中,為熱敏性污染物去除率,% ;為絞籠進(jìn)料斗處土壤的熱敏性污染物濃度,mg/kg ;為反應(yīng)器出土口處土壤的熱敏性污染物濃度,mg/kg。
所述的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)設(shè)置在可移動的平臺上。
二、優(yōu)點(diǎn)
1、 由于采用了以上
土壤熱脫附技術(shù),本發(fā)明的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)適用于多種類型的有機(jī)物污染土壤,包括 VOCs、SVOCs、PAHs、PCBs、TPHs、農(nóng)藥等污染土壤,有機(jī)污染物去除率達(dá) 99% 以上 ;也適用于熱敏性重金屬,如 Hg、As 等。同時,對尾氣進(jìn)行了凈化處理,達(dá)標(biāo)后排放,避免了二次污染。
3、本發(fā)明的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)對污染土壤的凈化過程穩(wěn)定、均一,不受環(huán)境影響 ;采用自動控制系統(tǒng),操作簡便,適宜大面積受污染土壤的處理修復(fù),時間短,效率高 ;采用間接加熱脫附,熱源和土壤不直接接觸。污染土壤進(jìn)入熱驅(qū)反應(yīng)器后,高溫?zé)嵩唇橘|(zhì)對換熱器加熱使熱驅(qū)反應(yīng)器內(nèi)的土壤被間接加熱。在這個過程中,污染土壤中的熱敏性污染物被蒸發(fā)分離出來,在高溫作用下,熱敏性污染物分解,尾氣經(jīng)高溫集塵器除塵、氣體凈化裝置凈化后達(dá)標(biāo)排放。由于土壤在出料后,通過冷卻介質(zhì)進(jìn)行了熱量的回收利用,因此有利于土壤的快速降溫,便于土壤的后續(xù)利用。
3、本發(fā)明的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)可根據(jù)不同的污染土壤自身特點(diǎn),在不同溫度下,經(jīng)過不同時間,對污染土壤進(jìn)行快速修復(fù)。本發(fā)明的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局合理,實(shí)現(xiàn)了充分利用余熱資源,具有換熱效率高、能耗低、污染小的特點(diǎn) ;設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,操作過程簡單方便,靈活性好,可以設(shè)置在污染場地內(nèi),用于污染場地現(xiàn)場異位修復(fù),減少土石方轉(zhuǎn)運(yùn)量 ;土壤修復(fù)反應(yīng)速度快、效率高,修復(fù)周期短 ;采用自動化控制,降低了對操作工人數(shù)量和熟練度的要求 ;采用實(shí)時監(jiān)測,避免二次污染 ;與國內(nèi)外的某些熱脫附系統(tǒng)相比,所用設(shè)備簡單,占地面積少,投資少 ;運(yùn)行成本較填埋和直接加熱焚燒低,且修復(fù)后的土壤能夠達(dá)到后續(xù)再利用要求,適合推廣使用。
三、附圖說明
圖 1 為本發(fā)明的熱敏性污染物污染土壤熱驅(qū)脫附修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 2 為修復(fù)工藝步驟流程圖。
圖 1 中 :給土皮帶 1,篩分機(jī) 2,粗分出口 21,細(xì)分出口 22,粗破碎機(jī) 3,干燥粉碎機(jī)4,熱驅(qū)反應(yīng)器 5,絞籠 51,圧料風(fēng)入口 52,高溫集塵器 53,反應(yīng)器出土口 54,土壤冷卻機(jī) 6,土壤冷卻機(jī)入口 61,土壤冷卻機(jī)出口 62,冷卻介質(zhì)入口 63,冷卻介質(zhì)出口 64,增濕裝置 7,氣體凈化裝置 8,引風(fēng)機(jī) 9,排氣囪 10。