專利名稱：復(fù)合式物化與生物土壤處置裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)是一套修復(fù)有機(jī)污染土壤的復(fù)合式處置裝置。
背景技術(shù)：
土壤污染是指因人為因素有意或無意地將對(duì)人類本身和其他生命體有害的物質(zhì) 施加到土壤中，使其某種成分的含量超過土壤自凈能力或者明顯高于土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，并引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。土壤污染是世界各國(guó)普遍存在的環(huán)境問題，已 嚴(yán)重制約了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此正受到日益廣泛的關(guān)注。土壤污染的主要來源大 致可以分為①工業(yè)廢氣、廢水和廢渣的排放；②農(nóng)藥、化肥等化學(xué)制品的大量使用；③污 水灌溉。土壤污染的危害主要有①農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降；②污染物在農(nóng)作物中積累，經(jīng) 由食物鏈富集于人體；③導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次 生生態(tài)環(huán)境問題。我國(guó)的土壤污染已呈現(xiàn)出量大、面廣、危害嚴(yán)重等特點(diǎn)，鑒于日益嚴(yán)峻的土壤污染 現(xiàn)狀，污染土壤的修復(fù)裝置研究成為當(dāng)前環(huán)境科學(xué)和技術(shù)研究的一個(gè)新熱點(diǎn)。研制修復(fù)成 本、操作簡(jiǎn)單、污染物去除效率高的污染土壤修復(fù)裝置是當(dāng)前土壤修復(fù)工程技術(shù)的難點(diǎn)之一。本實(shí)用新型技術(shù)可用于土壤生物堆法和土壤氣相抽提等污染土壤修復(fù)過程。土壤 生物堆法是將污染土壤從污染地區(qū)挖掘并轉(zhuǎn)移至布置防滲襯底、通風(fēng)管道等的堆場(chǎng)，依靠 通風(fēng)、加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素以及增加濕度等手段，利用好氧微生物降解土壤中的有機(jī) 污染物。生物堆法為異位修復(fù)技術(shù)，是生物修復(fù)技術(shù)中的一種，不受環(huán)境條件限制，處理周 期短，對(duì)有機(jī)污染土壤的處理效果好，被視為具有廣泛應(yīng)用前景的處理技術(shù)。土壤氣相抽提 即利用物理方法去除土壤中揮發(fā)性有機(jī)物，用真空設(shè)備產(chǎn)生負(fù)壓驅(qū)使空氣流過土壤孔隙， 從而夾帶揮發(fā)性有機(jī)物流向抽取裝置，污染物被抽提到地面后收集和集中處理。土壤氣相 抽提為原位修復(fù)技術(shù)，不需要對(duì)污染土壤進(jìn)行開挖和破壞原有的場(chǎng)地。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型技術(shù)的目的是滿足土壤生物堆法和土壤氣相抽提修復(fù)的需要，將物化 與生物修復(fù)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，提供一套能作為工程應(yīng)用規(guī)模、高效處理有機(jī)污染土壤、 無二次污染的物化與生物修復(fù)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)路線是整套裝置由抽氣系統(tǒng)、氣液分離 系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)組成。其中抽氣系統(tǒng)由抽氣管道、濾料、流量計(jì)和真空表等組成；氣液 分離系統(tǒng)由真空平衡分離排液罐、排液泵、初濾器、空氣球閥、渦旋氣泵和系統(tǒng)排氣口等組 成；尾氣凈化系統(tǒng)由尾氣焚燒氧化裝置、通氣管道、熱交換器和引風(fēng)機(jī)等組成。三套系統(tǒng)結(jié) 合應(yīng)用，首先通過抽氣系統(tǒng)對(duì)土壤有機(jī)污染物進(jìn)行分離抽取，再將含有有機(jī)污染物的氣體 送入氣液分離系統(tǒng)，去除顆粒物和多余的水分，然后再通過熱交換裝置和尾氣凈化系統(tǒng)，實(shí) 現(xiàn)廢氣的達(dá)標(biāo)排放，最終達(dá)到去除污染土壤中的污染物、不產(chǎn)生二次污染的目的。[0007]該復(fù)合物化生物處置系統(tǒng)，主要分為抽氣管道(1)、濾料(2)、流量計(jì)(3)、真空表 (4)、控制柜(5)、真空平衡分離排液罐(6)、排液泵(7)、初濾器(8)、系統(tǒng)排氣口(9)、空氣 球閥(10)、旋渦氣泵(11)、尾氣焚燒氧化裝置(12)、通氣管道(13)、熱交換器(14)、系統(tǒng)出 氣口(15)、引風(fēng)機(jī)(16)，在此系統(tǒng)中，流量計(jì)(3)與真空表⑷安裝于真空平衡分離排液罐 (6)前方。所述濾料(2)用于堆放預(yù)處理的污染土壤，在污染土壤中設(shè)有抽氣管道(1)，抽 氣管道( 1)四周布滿氣孔，抽氣管道(1)筒體外包裹有尼龍紗。進(jìn)口系統(tǒng)另一側(cè)連接真空 平衡分離排液罐(6)，初濾器(8)安裝于真空平衡分離排液罐(6)與旋渦氣泵(11)之間，在 初濾器(8)與旋渦氣泵(11)之間安裝空氣球閥(10)。在真空平衡分離排液罐(6)后方由 旋渦氣泵(11)形成負(fù)壓引力。排出的廢氣經(jīng)燃燒器進(jìn)入尾氣焚燒氧化裝置(12)，尾氣焚燒 氧化裝置(12)之中設(shè)有熱交換器(14)。凈化完的氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)(16)從系統(tǒng)出氣口(15) 排出。本實(shí)用新型技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)①能作為工程規(guī)模應(yīng)用，實(shí)用性強(qiáng)，運(yùn)行工藝全自 動(dòng)化，可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；②能對(duì)有機(jī)污染土壤進(jìn)行修復(fù)，并可防止造成二次污染；③處理 工藝簡(jiǎn)單、工程和運(yùn)行費(fèi)用低、處理時(shí)間短、處理效率高，是一套高效、經(jīng)濟(jì)、持久、環(huán)境干擾 少的系統(tǒng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖1為生物堆抽氣管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型技術(shù)裝置的氣液分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型技術(shù)裝置的尾氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、抽氣管道2、濾料3、流量計(jì)4、真空表5、控制柜6、真空平衡分離排液罐7、 排液泵8、初濾器9、系統(tǒng)排氣口 10、空氣球閥11、旋渦氣泵12、尾氣焚燒氧化裝置13、通氣 管道14、熱交換器15、系統(tǒng)出氣口 16、引風(fēng)機(jī)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。抽氣系統(tǒng)掩埋于土壤的底部，由抽氣管道(1)、濾料(2)、流量計(jì)(3)和真空表(4) 等組成，管道連接承接粘結(jié)或法蘭連接，抽氣管道(1)上需要加工柵式條縫，用于均勻抽 氣，條縫寬度為0. 5-1. 5mm;濾料(2)采用石英砂、礫石配置，調(diào)節(jié)閥安裝于主要支管和干管 上，用于調(diào)節(jié)氣流量和關(guān)閉作用；流量計(jì)(3)和真空表(4)安裝于主要抽氣管道(1)上，用 于了解參數(shù)和控制氣體的流量，其抽氣口接上系統(tǒng)的進(jìn)氣口，打開系統(tǒng)的進(jìn)氣口球閥，單臺(tái) 旋渦氣泵(11)的空氣球閥(10)及機(jī)組的總進(jìn)口球閥，吸氣系統(tǒng)的出口球閥，合上旋渦氣泵 的控制開關(guān)，系統(tǒng)開始工作在漩渦氣泵負(fù)壓的作用下，廢氣由前端的收集系統(tǒng)被吸入真空 平衡分離排液罐(6)將其中絕大部分水分滯留在罐中，干燥氣體再經(jīng)過初濾器(8)，將雜入 其中的固體顆粒濾掉。爾后，經(jīng)過旋渦氣泵(11)，由系統(tǒng)出口球閥將其送入下一道處理工 序。由于真空平衡分離排液罐(6)上裝有浮球液位計(jì)，當(dāng)罐中下部的液位升漲到極限位時(shí)， 浮球閥動(dòng)作，接通排液泵(7)的控制線路，排液泵(7)開始工作。由于止回閥的作用(止回 閥屬于一種單向閥，它的作用就是防止流體倒罐)，系統(tǒng)將保持工作的連續(xù)性。當(dāng)該系統(tǒng)的 后端發(fā)生故障或有特殊需求時(shí)，打開排氣通道的閥門，使殘余氣體被排出設(shè)備，以便對(duì)系統(tǒng) 設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、檢修工作。[0016] 初步除去雜質(zhì)的廢氣，再經(jīng)尾氣凈化燃燒裝置的尾氣焚燒氧化裝置(12)，使氣體 的排放對(duì)環(huán)境和人體健康不造成危害，土壤氣體所包含的有害有機(jī)物去除的方法通常有熱 氧化處理、吸附、生物過濾、等離子焚燒和膜分離等技術(shù)，考慮到廢氣中有機(jī)物濃度變化很 大、吸附方法需要?dú)怏w再加壓及復(fù)雜的吸附床和再生系統(tǒng)，生物過濾占用空間過大、等離子 焚燒和膜分離等技術(shù)造價(jià)很高，根 據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇熱氧化處理技術(shù)，采用帶有熱回收功能 的直接高溫焚燒氧化裝置。高溫焚燒氧化裝置設(shè)計(jì)最高處理氣量為300m3/h，焚燒溫度范圍 是500-1000°C，有機(jī)物的焚毀率不低于98%。焚燒后的氣體通過通氣管道(13)進(jìn)入熱交 換器(14)，達(dá)到能量的節(jié)約利用，最后在引風(fēng)機(jī)(16)的作用下由系統(tǒng)出氣口(15)排出。
權(quán)利要求一種復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于主要包括抽氣管道(1)、濾料(2)、流量計(jì)(3)、真空表(4)、控制柜(5)、真空平衡分離排液罐(6)、排液泵(7)、初濾器(8)、系統(tǒng)排氣口(9)、空氣球閥(10)、旋渦氣泵(11)、尾氣焚燒氧化裝置(12)、通氣管道(13)、熱交換器(14)、系統(tǒng)出氣口(15)、引風(fēng)機(jī)(16)，所述濾料(2)用于堆放預(yù)處理的污染土壤，在污染土壤中設(shè)有抽氣管道(1)，進(jìn)口系統(tǒng)另一側(cè)連接真空平衡分離排液罐(6)，初濾器(8)安裝于真空平衡分離排液罐(6)與旋渦氣泵(11)之間，排出的廢氣經(jīng)燃燒器進(jìn)入尾氣焚燒氧化裝置(12)，凈化完的氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)(16)從系統(tǒng)出氣口(15)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于流量計(jì)(3)與真 空表(4)安裝于真空平衡分離排液罐(6)前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于在初濾器(8)與 旋渦氣泵(11)之間安裝空氣球閥(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于在真空平衡分離 排液罐(6)后方由旋渦氣泵(11)形成負(fù)壓引力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于抽氣管道(1)四 周布滿氣孔，抽氣管道(1)筒體外包裹有尼龍紗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式物化與生物處置系統(tǒng)，其特征在于尾氣焚燒氧化裝 置(12)之中設(shè)有熱交換器(14)。
專利摘要本實(shí)用新型技術(shù)是一套修復(fù)有機(jī)污染土壤的復(fù)合式物化與生物土壤處置裝置。本實(shí)用新型技術(shù)裝置由抽氣系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)組成，三套系統(tǒng)結(jié)合使用，能夠有效地處理或分離和抽取污染土壤中的有機(jī)污染物，并通過氣液分離，最后對(duì)尾氣凈化處理，不產(chǎn)生二次污染。本實(shí)用新型技術(shù)裝置能應(yīng)用于生物堆和土壤氣相抽提等污染土壤修復(fù)過程，該實(shí)用新型技術(shù)關(guān)鍵是該系統(tǒng)中的抽氣系統(tǒng)，具有操作簡(jiǎn)便、治理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B09C1/00GK201596666SQ200920229130
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者李東明, 陳光明, 龔宇陽 申請(qǐng)人:武漢伊世特招商投資工程有限公司