目前，熱解吸技術(shù)在國(guó)內(nèi)土壤污染治理工程上應(yīng)用較少，已有的熱解吸設(shè)備存在裝置復(fù)雜、不宜拆卸、能源消耗多等問(wèn)題，如有的需要空氣預(yù)熱系統(tǒng)或安裝布袋除塵器、吸附塔等，在成本及應(yīng)用的方便性上存在不足。同時(shí)，某些設(shè)備存在加熱溫度相對(duì)較低的問(wèn)題，對(duì)于處理土壤中熔沸點(diǎn)相差較大的污染物的能力不足，且尾氣燃燒設(shè)備可能造成二次污染。
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種便于搬運(yùn)的小型滾筒式
土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)，各處理單元方便更換實(shí)現(xiàn)便捷安裝，有助于降低成本，提高污染土壤的處理效率，方便應(yīng)用，并具有節(jié)約能源，適用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
1、技術(shù)工藝
本發(fā)明提供了一種滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)，特別適用于去除土壤中揮發(fā)性污染物的實(shí)驗(yàn)室研究或相對(duì)較小規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用。所述滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)包括熱解吸單元和尾氣處理單元 ；所述熱解吸單元包括位于滾筒前端的進(jìn)料裝置、位于滾筒后端的出料裝置、爐膛、設(shè)置在爐膛周?chē)臓t膛保溫層、穿設(shè)于爐膛的滾筒、設(shè)置在爐膛底部的加熱元件、和用于帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置 ；所述尾氣處理單元包括煙道、冷凝器、粗纖維過(guò)濾裝置、活性炭吸附裝置、計(jì)量計(jì)和真空泵。
優(yōu)選地，所述進(jìn)料裝置包括加料斗和斜溜管，并通過(guò)閘板閥控制給料量 ；所述加料斗設(shè)置有一螺旋彈簧下料器，以保證順利進(jìn)料 ；所述出料裝置設(shè)置有出料孔和閘板閥，以根據(jù)物料出料情況調(diào)整開(kāi)度，并避免進(jìn)入大量冷風(fēng)。所述出料裝置的表面還設(shè)置有觀察孔、熱電偶孔和氣氛孔，所述氣氛孔帶有閥門(mén)和聯(lián)接法蘭，以根據(jù)工藝通入氮?dú)鈿怏w。所述加熱元件為多個(gè)合金爐絲，所述合金爐絲均勻地分布在滾筒下端。所述爐膛和滾筒內(nèi)分別設(shè)有至少一測(cè)溫元件，以顯示爐膛和滾筒內(nèi)的溫度，該測(cè)溫元件為 K 型熱電偶。所述滾筒的前端和后端分別由支撐滾圈支撐 ；所述滾筒的內(nèi)腔設(shè)置有螺旋導(dǎo)料板和翻料板，以保證均勻加熱物料 ；所述滾筒的外壁鑲嵌有傳動(dòng)齒輪圈，所述傳動(dòng)齒輪圈由減速電機(jī)和傳動(dòng)小齒輪驅(qū)動(dòng)。滾筒采用耐熱不銹鋼材料，外部加熱爐爐膛為耐火纖維結(jié)構(gòu)，蓄散熱量少，節(jié)能。所述滾筒的外壁鑲嵌有傳動(dòng)齒輪圈，所述傳動(dòng)齒輪圈由減速電機(jī)和傳動(dòng)小齒輪驅(qū)動(dòng)。電機(jī)變頻調(diào)速，調(diào)速范圍 0.3-2.4r/min，滾筒傾角 0.5 ～ 3.5°。可針對(duì)不同污染物的性質(zhì)通過(guò)改變滾筒的轉(zhuǎn)速及傾角調(diào)節(jié)物料在滾筒內(nèi)的停留時(shí)間，提高處理效率。
所述滾筒還設(shè)置有手動(dòng)裝置，以避免意外停電時(shí)不能正常工作并避免滾筒高溫下?lián)p壞。
從土壤中揮發(fā)出來(lái)的污染物及處理過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)冷凝、過(guò)濾除塵、活性炭吸附等過(guò)程進(jìn)行后續(xù)處理，使污染物滯留在裝置中，避免污染物逃逸而造成的二次污染。
更優(yōu)選地，所述冷凝器的內(nèi)部由多個(gè)冷凝管構(gòu)成，所述冷凝器的外部由循環(huán)水冷卻 ；所述粗纖維過(guò)濾裝置為高分子纖維過(guò)濾裝置 ；所述活性炭吸附裝置與高分子纖維過(guò)濾裝置形成串聯(lián)，同時(shí)在兩者連接之間設(shè)置有直接排氣管，以便在無(wú)污染物的情況下提高排氣效率。冷凝器選用循環(huán)水進(jìn)行冷凝，水可回收利用，節(jié)約環(huán)保 ；所選冷凝器內(nèi)有多個(gè)毛細(xì)管柱承載氣體，可分散高溫氣體，提高冷凝效率 ；除塵裝置采用高分子纖維過(guò)濾的方法，除塵效果好，使用方便簡(jiǎn)潔 ；尾氣污染物的凈化采用活性炭顆粒等，吸附效果好且容易更換，節(jié)約成本。
優(yōu)選地，所述滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)還包括設(shè)置在爐膛外的控制柜，用以調(diào)節(jié)和控制滾筒溫度、轉(zhuǎn)速、真空度的參數(shù)。該控制柜通過(guò)人工智能溫控儀和晶閘管模塊進(jìn)行調(diào)功控制，該人工智能溫控儀具有超溫報(bào)警功能，以避免滾筒超溫?zé)龎摹?/div>
優(yōu)選地，所述滾筒和所述煙道、冷凝器、粗纖維過(guò)濾裝置、活性炭吸附裝置和真空泵均由耐熱不銹鋼材料制成，所述爐膛為耐火纖維結(jié)構(gòu)。
2、附圖說(shuō)明
圖 1 為本發(fā)明的滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)的示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明如下 ：
進(jìn)料裝置 1、煙道 2、加熱爐保溫層 3、滾筒 4、出料裝置 5、傳動(dòng)裝置 6、加熱元件 7、冷凝器 8、粗纖維過(guò)濾裝置 9、活性炭吸附裝置 10、計(jì)量計(jì) 11、真空泵 12、爐膛 13。
3、優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明的滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)適用于有機(jī)氯農(nóng)藥污染土壤，特別適用于處理初始濃度分別為 119.64mg/kg 和 32.64mg/kg 的含 DDTs 和 HCHs 的有機(jī)氯農(nóng)藥污染土壤。當(dāng)采用解吸溫度 280℃，停留時(shí)間 12min 時(shí)，DDTs 和 HCHs 去除率均達(dá)到了 90％ ；當(dāng)選用解吸溫度 400℃，停留時(shí)間為 12min 時(shí)，DDTs 及 HCHs 總量分別為 0.384mg/kg，0.098mg/kg，均低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/kg)。處理后的污染土壤基本上對(duì)農(nóng)作物及環(huán)境不造成影響，且修復(fù)后對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、pH、陽(yáng)離子交換量、全氮等理化性質(zhì)的影響較小，而速效磷顯著增加。說(shuō)明熱解吸技術(shù)對(duì)土壤自然肥力破壞較小，使得處理后土壤可恢復(fù)耕作。
本發(fā)明的滾筒式土壤熱解吸修復(fù)系統(tǒng)能快速有效地去除土壤中的揮發(fā)性污染物質(zhì)，且揮發(fā)出的污染物被尾氣處理裝置吸附，避免污染大氣。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單、安全，成本低，可移動(dòng)，適用范圍廣
