熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護領(lǐng)域，具體地，涉及一種熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤氣相抽提是一種治理土壤中揮發(fā)性有機物污染的技術(shù)，利用真空設(shè)備產(chǎn)生負壓抽出土壤中的污染物氣體，經(jīng)過尾氣處理裝置的處理排出無污染氣體，其中，對土壤加熱可以使有機污染物更有效地從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離?，F(xiàn)有技術(shù)中，主要利用熱電阻、熱蒸汽注射等方法對土壤進行加熱，而使用更清潔的能源可以減少加熱過程中能源的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在治理土壤污染的同時盡量減輕能源的消耗。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)，包括加熱系統(tǒng)、抽提系統(tǒng)和待處理的土壤堆體，所述加熱系統(tǒng)為太陽能加熱系統(tǒng)，該太陽能加熱系統(tǒng)包括用傳熱部件依次連接設(shè)置的集熱部分、傳熱部分和加熱部分，所述抽提系統(tǒng)包括抽氣部分，所述加熱部分和所述抽氣部分分別位于所述土壤堆體中。
[0005]優(yōu)選地，所述集熱部分為太陽能集熱器，所述傳熱部分為集熱水箱，所述加熱部分為水平布設(shè)在所述土壤堆體中的供熱管道，所述傳熱部件包括連接在所述太陽能集熱器和所述集熱水箱之間的第一水管，以及連接在所述集熱水箱和所述供熱管道之間的第二水管。
[0006]優(yōu)選地，所述供熱管道以盤管的方式布設(shè)，并且該供熱管道的平面距所述土壤堆體的頂部與距離所述土壤堆體的底部的距離之比為2:3至3:2。
[0007]優(yōu)選地，所述供熱管道與所述太陽能集水器之間還連接有回水管，所述太陽能加熱系統(tǒng)還包括溫控系統(tǒng)，該溫控系統(tǒng)包括相互電連接的溫度檢測部分和自動控制部分，所述自動控制部分根據(jù)所述溫度檢測部分的信號控制所述加熱系統(tǒng)中的水循環(huán)。
[0008]優(yōu)選地，所述自動控制部分包括集熱水栗、換熱水栗和輔助加熱裝置，所述集熱水栗與所述第一水管相連，所述換熱水栗與所述第二水管相連，所述輔助加熱裝置與所述傳熱部分相連，所述自動控制部分根據(jù)所述溫度檢測部分檢測的溫度來控制所述集熱水栗、換熱水栗和輔助加熱裝置的啟動或關(guān)閉，所述溫度檢測部分與所述太陽能集熱器、集熱水箱和/或供熱管道相連，以檢測所述太陽能集熱器、集熱水箱和/或供熱管道的溫度，所述自動控制部分包括連接在所述第一水管上的集熱水栗、連接在所述第二水管上的換熱水栗和/或連接在所述集熱水箱上的輔助加熱裝置，所述自動控制部分根據(jù)所述溫度檢測部分檢測的溫度來控制所述集熱水栗、換熱水栗和/或輔助加熱裝置的啟動或關(guān)閉。
[0009]優(yōu)選地，所述抽氣部分包括依次連接設(shè)置的真空栗、汽水分離器、粉塵過濾器、抽氣主管和多根抽氣支管，所述多根抽氣支管相互平行地均勻水平埋設(shè)在所述土壤堆體的底部，所述抽氣主管和/或所述抽氣支管分別安裝有檢測調(diào)節(jié)裝置。
[0010]優(yōu)選地，所述多根抽氣支管的第一端與所述抽氣主管相連，所述多根抽氣支管包括位于該抽氣支管第二端的抽氣段，該抽氣段的長度與所述土壤堆體底部的沿所述多根抽氣支管延伸方向的長度之比為1:3至1: 4。
[0011]優(yōu)選地，所述抽氣段的管壁上開設(shè)有均勻的孔洞，該孔洞的直徑與所述抽氣支管的內(nèi)徑相同，并且所述抽氣段的外側(cè)包裹有過濾網(wǎng)，所述抽氣段上方還覆蓋有礫石層。
[0012]優(yōu)選地，所述抽提系統(tǒng)還包括尾氣處理部分，所述尾氣處理部分通過導(dǎo)氣部件與所述抽氣部分相連。
[0013]優(yōu)選地，所述土壤堆體中豎直地設(shè)有均勻排列的多個監(jiān)測井，所述多個監(jiān)測井的底部位于所述土壤堆體中的不同高度，所述土壤堆體中還豎直地設(shè)有均勻排列的多個通氣管，所述多個通氣管的底部位于所述土壤堆體中，頂部位于所述土壤堆體的上方，所述多個通氣管插入所述土壤堆體中的長度與所述土壤堆體的高度之比為1:2至1: 3。
[0014]通過上述技術(shù)方案，利用太陽能產(chǎn)生的熱量給土壤加熱，使有機污染物更有效地從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)和分離，而收集清潔且豐富的太陽能資源，可以減輕對能源的消耗，避免治理污染時浪費不必要的資源。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)的布局圖。
[0018]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的供熱管道鋪設(shè)以及水循環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的土壤堆體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的土壤堆體的俯視圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]11太陽能集熱器12集熱水箱
[0023]13供熱管道141 第一水管
[0024]142 第二水管211 真空栗
[0025]212 汽水分離器213 粉塵過濾器
[0026]214 抽氣主管215 抽氣支管
[0027]216 抽氣段22尾氣處理部分
[0028]23導(dǎo)氣部件3土壤堆體
[0029]411 集熱水栗412 換熱水栗
[0030]413 輔助加熱裝置5礫石層
[0031]6隔離層7監(jiān)測井
[0032]8通氣管
【具體實施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”是指系統(tǒng)工作狀態(tài)下實際方向的上和下。具體地，可以參考圖3的圖面方向。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的熱強化土壤氣相抽提系統(tǒng)，包括加熱系統(tǒng)、抽提系統(tǒng)和待處理的土壤堆體3，其中，加熱系統(tǒng)為太陽能加熱系統(tǒng)，該太陽能加熱系統(tǒng)包括用傳熱部件依次連接設(shè)置的集熱部分、傳熱部分和加熱部分，抽提系統(tǒng)包括抽氣部分，并且加熱部分和抽氣部分分別位于土壤堆體3中。利用太陽能產(chǎn)生的熱量給土壤加熱，使有機污染物更有效地從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離，而收集清潔且豐富的太陽能資源，可以減輕對能源的消耗，避免治理污染時浪費不必要的資源。在加熱系統(tǒng)中設(shè)置傳熱部分12，可以實時調(diào)整集熱部分11與加熱部分13的溫度，更方便地對加熱過程進行控制。
[0036]需要注意的是，本發(fā)明提供的系統(tǒng)屬于本領(lǐng)域內(nèi)公知的異位處理土壤的方式，SP將待處理的土壤轉(zhuǎn)移并堆置在其他區(qū)域進行處理。在具體實施中，可以在土壤堆體I的下方鋪設(shè)隔離層6以防止污染土壤下移，造成二次污染。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施方式提供的加熱系統(tǒng)，集熱部分為太陽能集熱器11，傳熱部分為集熱水箱12，加熱部分為水平布設(shè)在土壤堆體3中的供熱管道13，傳熱部件包括連接在太陽能集熱器11和集熱水箱12之間的第一水管141，以及連接在集熱水箱12和供熱管道13之間的第二水管142。利用水作為太陽能加熱的介質(zhì)是一種比較容易實現(xiàn)的方式，通過管道鋪設(shè)可以實現(xiàn)加熱系統(tǒng)中的水循環(huán)，根據(jù)待處理的土壤量調(diào)節(jié)地暖鋪設(shè)管道的范圍，從而控制熱強化影響半徑。
[0038]優(yōu)選地，如圖2所示，供熱管道13以盤管的方式布設(shè)，并且如圖3所示，該供熱管道13距離土壤堆體3頂部與距離土壤堆體3底部的距離之比為2: 3至3:2，優(yōu)選地，上述的比例可以為1:1，可以保證對土壤堆體3的均勻加熱。進一步地，供熱管道13的外周可以做保溫處理，避免不必要的熱量損失。
[0039]優(yōu)選地，供熱管道13與太陽能集水器11之間還連接有回水管，形成水循環(huán)的回路，太陽能加熱系統(tǒng)還包括溫控系統(tǒng)，該溫控系統(tǒng)包括相互電連接的溫度檢測部分和自動控制部分，自動控制部分根據(jù)溫度檢測部分的信號來控制加熱系統(tǒng)中的水循環(huán)，具體地，可通過在自動控制部分的控制器內(nèi)預(yù)設(shè)溫度閾值，并實時將檢測的溫度與溫度閾值進行比較，從而通過相應(yīng)的控制策略實現(xiàn)對水循環(huán)的自動控制。通過在加熱系統(tǒng)中加入溫控系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)中各處的溫度做出實時調(diào)整，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。其中本發(fā)明中所說的對水循環(huán)的控制可以包括但不限于水循環(huán)通斷、水體溫度以及流量壓力等參數(shù)的控制。
[0040]具體地，溫度檢測部分與太陽能集熱器11、集熱水箱12和/或供熱管道13相連，以檢測太陽能集熱器11、集熱水箱12和/或供熱管道13的溫度。另一方面，自動控制部分包括連接在第一水管141上的集熱水栗411、連接在第二水管142上的換熱水栗412和/或連接在集熱水箱12上的輔助加熱裝置413，自動控制部分根據(jù)溫度檢測部分檢測的溫度來控制集熱水栗411、換熱水栗412和/或輔助加熱裝置413的啟動或關(guān)閉。即，在溫控系統(tǒng)中，自動控制部分以太陽能集熱器U、集熱水箱12和/或供熱管道13的溫度作為控制依據(jù)，來確定其工作方式。
[0041]具體地，自動控制部分的工作原理是:
[0042](I)當(dāng)太陽能集熱器11與集熱水箱12的溫差高于設(shè)定的第一上限值時，啟動集熱水栗411，為集熱水箱12加熱，保證集熱水箱12具有足夠的溫度；當(dāng)太陽能集熱器11與集熱水箱12的溫差低于設(shè)定的第二下限值時，集熱水箱12具有足夠的溫度，集熱水栗411關(guān)閉。
[0043](2)當(dāng)集熱水箱12的溫度低于設(shè)定的第二下限值時，為了更快地加熱，啟動輔助加熱裝置413，優(yōu)選地，可以采用電加熱，此時，只要太陽能集熱器11的溫度高于集熱水箱12，集熱水栗411就處于開啟狀態(tài)，可以最大限度地利用太陽能，減少常規(guī)能源的消耗；當(dāng)集熱水箱12的溫度高于設(shè)定的第二上限值時，集熱水箱12具有足夠的溫度，輔助加熱裝置413關(guān)閉，避免消耗不必要的能源。
[0044](3)當(dāng)供熱管道13的溫度低于設(shè)定的第三下限值時，啟動換熱水栗412，利用集熱水箱12的水加熱；當(dāng)供熱管道13的