專利名稱：土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種受揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染土壤的修復(fù)處理系統(tǒng)，更具體 的說是通過直接或間接的熱交換方式加熱受污染土壤至足夠溫度，使得揮發(fā)性/ 半揮發(fā)性的污染物從受污染土壤中揮發(fā)或分離出來并得到處理的土壤污染熱脫 附處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
改革開放以來，我國社會經(jīng)濟在取得巨大成績的同時，遺留了大量的受污染 的工業(yè)場地。近年來，隨著我國工業(yè)化和城市化進程的加快以及各地城市布局改 造中"退二進三"戰(zhàn)略的實施，污染企業(yè)搬遷引發(fā)的環(huán)境污染事故和對人體f建康傷 害事件在全國各地時有發(fā)生，已成為城市土地開發(fā)引發(fā)環(huán)境糾紛的主要因素之 一。據(jù)調(diào)查，污染企業(yè)搬遷遺留場地的主要污染物涉及農(nóng)藥(有機磷/有機氯農(nóng)
藥)、揮發(fā)性有機污染物和重金屬(Cr、 Pb、 Cd、 Hg、 As)等，其主要環(huán)境風(fēng) 險為揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染物對生態(tài)環(huán)境和人體健康的影響。
環(huán)境保護部發(fā)布了《關(guān)于切實做好企業(yè)搬遷過程中環(huán)境污染防治工作的通 知》(環(huán)辦[2004]47號)和《關(guān)于加強土壤污染防治工作的意見》(環(huán)發(fā)[2008]48 號)等一系列文件和管理辦法，要求各地切實做好企業(yè)搬遷過程中環(huán)境污染防治 工作，組織開展搬遷企業(yè)原廠址土壤污染風(fēng)險評估與修復(fù)，降低土地再利用對人 體健康影響的風(fēng)險。
揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物污染土壤場外治理工藝及裝置(ZL 200410056888.7)公布了一種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物污染土壤的場外治理工 藝及其裝置，該裝置由抽排氣路裝置的抽排井和控溫傳感器及加熱裝置埋入土筒 內(nèi)組成。該專利主要使用真空抽提的方法進行揮發(fā)性/半揮發(fā)性的有機污染土壤 的處理，處理量較小，不能滿足污染場地大規(guī)模的工程應(yīng)用需要。
相關(guān)文獻檢索表明，在本專利申請日前沒有發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明類似結(jié)構(gòu)熱脫附處 理系統(tǒng)的文獻。

發(fā)明內(nèi)容
1、 要解決的技術(shù)問題
針對污染場地的環(huán)境風(fēng)險主要為揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染物對生態(tài)環(huán)境和 人體健康的影響，污染場地存在的污染物濃度高、種類復(fù)雜、修復(fù)過程容易產(chǎn)生 二次污染的特點，本發(fā)明提供了由熱源系統(tǒng)、熱脫附系統(tǒng)、進料系統(tǒng)和尾氣處理 裝置組合而成的土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，可以有效處理揮發(fā)性/半揮發(fā)性 有機污染土壤。
2、 技術(shù)方案
熱脫附法是土壤污染修復(fù)的方法之一，通過直接或間接的熱交換方式加熱受 污染土壤至足夠溫度，使得揮發(fā)性/半揮發(fā)性的污染物從受污染土壤中揮發(fā)或分 離出來并得到處理的污染土壤處理工藝。
本發(fā)明在熱脫附法的基礎(chǔ)上，結(jié)合了進料系統(tǒng)、熱脫附系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)、控
制系統(tǒng)和尾氣處理裝置，組成土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)。其技術(shù)方案如下 土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，包括進料系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特
征在于還包括熱脫附系統(tǒng)和尾氣處理裝置，其中熱脫附系統(tǒng)由引風(fēng)機和熱提轉(zhuǎn)爐
組成，尾氣處理裝置由除塵器和堿液吸收塔組成。 其中
(1) 進料系統(tǒng)
進料系統(tǒng)由料斗、計量皮帶秤、上料皮帶機組成，污染土壤經(jīng)網(wǎng)篩預(yù)處理后， 粒徑小于1cm，然后經(jīng)料斗進入計量皮帶秤、上料皮帶機傳輸后進入熱脫附系統(tǒng)。
(2) 熱源系統(tǒng)
熱源系統(tǒng)由燃燒系統(tǒng)和換熱器組成，熱源系統(tǒng)的能源可以為煤、液化氣或天 然氣，以煤為能源時采用熱風(fēng)爐或煤粉爐，以液化氣或天然氣為能源時采用燃燒 器，能源經(jīng)燃燒后生成的熱空氣(此時的熱空氣溫度不穩(wěn)定)進入換熱器，熱空 氣在換熱器中加熱冷空氣，通過調(diào)節(jié)冷熱空氣的比率，得到需要溫度的熱空氣(通
常低于35(TC)，進入熱脫附系統(tǒng)。
(3) 熱脫附系統(tǒng)
熱脫附系統(tǒng)由引風(fēng)機和熱提轉(zhuǎn)爐組成，熱提轉(zhuǎn)爐為圓筒狀設(shè)備，具有較好密封性，其軸線與地面呈5~10°夾角。熱空氣與污染土壤同時進入熱提轉(zhuǎn)爐，熱空 氣在熱提轉(zhuǎn)爐中充分與污染土壤接觸，使得污染土壤中揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污 染物揮發(fā)或分離出來，經(jīng)引風(fēng)機進入尾氣處理裝置，處理后的土壤從熱提轉(zhuǎn)爐另
一端排出。
(4) 尾氣處理裝置
尾氣處理裝置由除塵器(旋風(fēng)或布袋除塵器)和堿液吸收塔組成，處理熱提 轉(zhuǎn)爐中排出的廢氣，使之達標(biāo)排放。
(5) 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)集成了計量皮帶秤、上料皮帶機、燃燒器、換熱器、熱提轉(zhuǎn)爐、引 風(fēng)機的自動控制。 3、有益效果
本發(fā)明在處理主要污染物揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機物的污染土壤時，具有以下顯 著的優(yōu)點①與國外的同類產(chǎn)品相比，設(shè)備成本只為其1/3~1/5。②本發(fā)明的設(shè) 計思想包含了污染全過程控制，杜絕了污染土壤處理過程中可能帶來的二次污染 問題。③本發(fā)明的溫控系統(tǒng)保證對不同揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機物采用不同的處理 溫度，具有較好的適用性。 本發(fā)明的運行成本只有300~500元/噸污染土壤， 遠遠低于污染土壤危險填埋和焚燒的處理成本。(D本發(fā)明處理主要污染物揮發(fā)性 /半揮發(fā)性有機物的污染土壤的凈化效果一半可以達到70~80% 。


圖1為本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1、料斗；2、計量皮帶稱；
3、上料皮帶機；4、燃燒器；5、換熱器；6、熱提轉(zhuǎn)爐；7、引風(fēng)機；8、旋風(fēng) 除塵器；9、堿液吸收塔；10、水泵；11、自控箱。
具體實施例方式
以下通過具體的實施案例進一步說明本發(fā)明。
蘇州某化工污染場地，其主要污染物為苯系物，如苯、甲苯、二甲苯等。 本發(fā)明的由熱源系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、熱脫附系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和尾氣處理裝置組成。進料系統(tǒng)由料斗1、計量皮帶秤2、上料皮帶機3組成。污染土壤經(jīng)網(wǎng)篩預(yù) 處理后，粒徑小于1cm，然后經(jīng)料斗1進入計量皮帶秤2、上料皮帶機3傳輸后 進入熱脫附系統(tǒng)。計量皮帶秤2尺寸為寬0.5m、長2.0m，平行放置，上料皮帶 機3尺寸為寬0.4m、長6.0m，呈30。 45。放置。兩者均由電機控制傳輸速度， 電機與控制系統(tǒng)相連。
熱源系統(tǒng)由液化氣燃燒器4和換熱器5組成，液化氣燃燒器4采用意大利雅 路牌RS34型，輸出功率為70/125~390kw，耗氣量為7/13~39Nm3/h，液化氣 燃燒器4通過整體式燃氣閥組MBD420與液化氣鋼瓶連接。液化氣燃燒器4的 另一端與換熱器5相連。換熱器5由燃燒室和換熱室組成，尺寸為長4m、寬4m、 高3m， Q235鋼材質(zhì)，厚15mm，內(nèi)搪耐火材料。液化氣經(jīng)燃燒器4點燃后， 在燃燒室充分燃燒，加熱換熱室中的空氣，換熱室中的熱空氣通過管道輸送到熱 脫附系統(tǒng)。燃燒器4的開啟和整體式燃氣閥組的開啟程度由控制系統(tǒng)控制，換熱 室的熱空氣溫度也在控制系統(tǒng)中顯示。
熱脫附系統(tǒng)由引風(fēng)機7和熱提轉(zhuǎn)爐6組成。熱提轉(zhuǎn)爐6為圓筒狀設(shè)備，直徑 0.8m、長3m，具有較好密封性，其軸線與地面呈5~10°夾角，放置于鋼質(zhì)支架 上，由電機控制其轉(zhuǎn)速。熱提轉(zhuǎn)爐6 —端與換熱器5連接， 一端與引風(fēng)機連接7， 與換熱器連接的一端還有出料口，熱脫附后土壤由此排出。熱空氣與污染土壤同 時進入熱提轉(zhuǎn)爐6，熱空氣在熱提轉(zhuǎn)爐6中充分與污染土壤接觸，使得污染土壤 中揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染物揮發(fā)或分離出來，經(jīng)引風(fēng)機7進入尾氣處理裝置， 引風(fēng)機7的風(fēng)量4527m3/h,風(fēng)壓1256Pa。熱提轉(zhuǎn)爐6和引風(fēng)機7的電機均與 控制系統(tǒng)相連。
尾氣處理裝置由旋風(fēng)除塵器8 (或布袋除塵器)和堿液吸收塔9組成，旋風(fēng) 除塵器8為Q235鋼材質(zhì)，直徑0.75m，厚4mm，處理風(fēng)量5000m3/h，堿液吸 收塔9為Q235鋼材質(zhì)，直徑0.8m，高3m，厚5mm。旋風(fēng)除塵器8和堿液吸 收塔9處理熱提轉(zhuǎn)爐中排出的廢氣，使之達標(biāo)排放，其中堿液吸收塔的堿液由水 泵10提升循環(huán)流動，水泵10與控制系統(tǒng)相連。
控制系統(tǒng)是在自控箱11中集成了計量皮帶秤2、上料皮帶機3、燃燒器4、 換熱器5、熱提轉(zhuǎn)爐6、引風(fēng)機7和水泵10的自動控制。
整套設(shè)備占地面積為12mx10m，約需120m2，總裝機容量為12~15KW，處理量為5~10t/hr，熱提轉(zhuǎn)爐工作溫度為50~300°C。 處理效率苯為76.5%，甲苯和二甲苯為70.3%。
權(quán)利要求
1. 土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，包括進料系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于還包括熱脫附系統(tǒng)和尾氣處理裝置，其中熱脫附系統(tǒng)由引風(fēng)機和熱提轉(zhuǎn)爐組成，尾氣處理裝置由除塵器和堿液吸收塔組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，其特征在于熱提轉(zhuǎn)爐 為圓簡狀設(shè)備，其軸線與地面呈5 10。夾角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，其特征在于熱源系統(tǒng) 由燃燒系統(tǒng)和換熱器組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，其特征 在于除塵器為旋風(fēng)除塵器或布袋除塵器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)，其特征 在于進料系統(tǒng)由料斗、計量皮帶秤、上料皮帶機組成。
全文摘要
本發(fā)明土壤污染熱脫附修復(fù)處理系統(tǒng)屬于土壤修復(fù)處理系統(tǒng)。其包括進料系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其特征在于還包括熱脫附系統(tǒng)和尾氣處理裝置，其中熱脫附系統(tǒng)由引風(fēng)機和熱提轉(zhuǎn)爐組成，尾氣處理裝置由除塵器和堿液吸收塔組成。本發(fā)明在處理主要污染物揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機物的污染土壤時，與國外的同類產(chǎn)品相比，設(shè)備成本只為其1/3～1/5；杜絕了污染土壤處理過程中可能帶來的二次污染問題；溫控系統(tǒng)具有較好的適用性；運行成本只有300～500元/噸污染土壤，遠遠低于污染土壤危險填埋和焚燒的處理成本；處理主要污染物揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機物的污染土壤的凈化效果一半可以達到70～80％。
文檔編號B09C1/06GK101530858SQ20091003030
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者躍 何, 馮艷紅, 華曉梅, 單艷紅, 張孝飛, 張勝田, 建 徐, 林玉鎖, 王國慶, 猛 田, 欣 趙 申請人:環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所