CN102580994A - 难挥发有机类污染土壤的修复设备 - Google Patents

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Abstract

本发明为了解决现有技术中能耗高、处理效率和热能利用率低的问题，提供一种难挥发有机类污染土壤的修复设备，包括通过管路依次连接的旋转窑、旋风除尘器、土壤预处理***、氧化反应池、活性炭吸附塔以及烟囱，旋风除尘器的侧壁上端连接旋转窑的烟气出口，旋风除尘器的顶端通过管路与土壤预处理***处理室底部连接，土壤预处理***集气罩通过管路与氧化反应池的反应池连接，反应池集气罩通过管路与活性炭吸附塔底部连接，活性炭吸附塔顶端通过管路与烟囱连接。本发明是将旋风除尘后的高温烟气在冷却处理前用来预处理土壤，降低土壤含水量，提高其温度，并分离出易挥发性有机污染气体，使烟气携带的热量得以再利用，提高了热能利用率。

Description

难挥发有机类污染土壤的修复设备
技术领域
本发明涉及污染土壤的修复设备，具体是一种工业污染物场地高浓度难挥发性污染土壤的修复设备。
背景技术
目前工业场地高浓度难挥发有机类污染土壤修复工作的开展一般利用热脱附技术进行，一般通过旋转窑对污染土壤加热使有机污染物挥发到氧化还原室，再在氧化还原室加强热使其在高温下分解，最后直接用冷却装置使高温尾气降低到一定温度，再经过其他一系列处理后直接排放于大气之中。该方法能够很好的利用于有机污染物含量较高的污染场地土壤修复工作之中，但也有着其明显缺陷，即能耗高，处理效率和热能利用率低，使得污染土壤修复工作的成本居高不下。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的能耗高、处理效率和热能利用率低的问题，本发明提供一种难挥发有机类污染土壤的修复设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种难挥发有机类污染土壤的修复设备，包括通过管路依次连接的旋转窑、旋风除尘器、土壤预处理***、氧化反应池、活性炭吸附塔以及烟囱，
所述的土壤预处理***包括处理室，处理室内部设有预处理***排气管道，预处理***排气管道上设有排气孔，处理室上端连接土壤预处理***集气罩；
所述的氧化还原反应池包括反应池，反应池内部设有反应池排气管道，反应池排气管道上设有排气微孔，反应池上端连接反应池集气罩；
旋风除尘器的侧壁上端连接旋转窑的的烟气出口，旋风除尘器的下端设有粉尘出口，旋风除尘器的顶端通过管路与土壤预处理***处理室底部连接，土壤预处理***集气罩通过管路与氧化反应池的反应池连接，反应池集气罩通过管路与活性炭吸附塔底部连接，活性炭吸附塔顶端通过管路与烟囱连接。
本发明所述的设备是将旋转窑中热脱附出来的高温烟气在经过除尘后引入污染土壤预处理***，利用高温烟气对高浓度难挥发土壤进行预处理，使得土壤中的含水率得到显著降低，土壤中的含水率的高低是热脱附技术中能耗的决定因子，含水量降低会有效降低能耗。同时提高了待处理土壤的温度，并使土壤中的易挥发性有机污染物直接脱附出来，挥发出的气体被引入氧化反应池经过氧化分解等一系列反应后经活性炭吸附塔吸附由烟囱排出，而经过预处理后升高温度的土壤则被送入旋转窑再做进一步处理。
与现有技术相比，本发明所述的难挥发有机类污染土壤的修复设备是将旋风除尘后的高温烟气在冷却处理前将其引出，用来预处理土壤，降低土壤含水量，提高待处理土壤温度，并分离出易挥发性有机污染气体，使高温烟气携带的热量得以再利用，提高了热能利用率，同时该套***利用氧化反应原理来分解去除污染气体，避免了再次利用高温热量分解有机污染物所带来的成本急剧增加问题，使得该套***能够在保证修复效果的同时，避免对环境造成二次染，能够提高热量利用率、降低污染土壤治理成本，大大提高了处理效率。
附图说明
图1为本发明难挥发有机类污染土壤的修复设备的结构示意图。
图2为本发明旋转窑及进出料装置的结构示意图。
图3为土壤预处理***的结构示意图。
图4为氧化反应池的结构示意图。
1－旋转窑，2－旋风除尘器，3－土壤预处理***，4－氧化反应池，5－活性炭吸附塔，6－烟囱，7－第一引风机，8－第二引风机，9－第三引风机，10－进料皮带机，11－出料皮带机，12－进料螺旋器，31－处理室，32－土壤预处理***排气管道，33－土壤预处理***集气罩，41－反应池，42－反应池排气管道，43－反应池集气罩。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所述的技术方案做具体说明。
如图1所示，本发明所述的一种难挥发有机类污染土壤的修复设备，包括通过管路依次连接的旋转窑1、旋风除尘器2、土壤预处理***3、氧化反应池4、活性炭吸附塔5以及烟囱6。
如图2所示，旋转窑1为高温炉窑，旋转窑与减速机连接，减速机连接变频电机，旋转窑前端设有进料皮带机10，后端设有出料皮带机11，旋转窑1与进料皮带机10之间设有进料螺旋器12。进料螺旋器12将皮带机输送的土壤推入旋转窑1，通过调节变频电机频率来带动减速机控制炉窑的转速，从而使窑内土壤均匀受热，土壤中挥发和半挥发性有机污染物通过可控温燃烧机对窑内加热得以迅速挥发。
如图3所示，所述的土壤预处理***3包括处理室31，处理室31内部设有土壤预处理***排气管道32，土壤预处理***排气管道32上设有排气孔，处理室31上端连接土壤预处理***集气罩33。旋风除尘器出来的高温烟气进入土壤预处理***对高浓度难挥发性土壤进行加热、吹扫。在预处理***排气管道32上方可设置装有液压撑杆的土壤陈放装置，能自动将处理好的土壤倾倒出污染土壤处理***，处理室31上端的密封罩上留有出口，出口管道与第二引风机连接。
如图4所示，所述的氧化反应池4包括反应池41，反应池41内部设有反应池排气管道42，反应池排气管道42上设有排气微孔，反应池41上端连接反应池集气罩43。氧化反应池4中装有反应液，反应液根据有机污染物的种类来选择，一般选用Fenton试剂，即过氧化氢和铁（二价）的复合物，污染物可通过直接的化学反应或羟基自由基得到有效、快速的降解。
旋风除尘器用于降低烟气中粉尘含量，旋风除尘器2的侧壁上端连接旋转窑1的的烟气出口，旋风除尘器2的下端设有粉尘出口，旋风除尘器2的顶端通过管路与土壤预处理***处理室31底部连接。土壤预处理***集气罩33通过管路与氧化反应池4的反应池41连接，反应池集气罩43通过管路与活性炭吸附塔5底部连接，活性炭吸附塔5顶端通过管路与烟囱6连接。
旋风除尘器2与土壤预处理***3之间的管路上装有第一引风机7，土壤预处理***3与氧化反应池4之间的管路上装有第二引风机8，活性炭吸附塔5与烟囱6之间的管路上装有第三引风机9。
所述的第一引风机7采用高温变频引风机，第一引风机7将从旋转窑1中出来的高温烟气引入旋风除尘器2，调节高温变频引风机的功率来调节从旋风除尘器2出来的烟气量的大小及温度，同时高温变频引风机还用来控制***内气体的流路。
土壤预处理***3中经过预处理的土壤被送到旋转窑中，经过高温旋转加热，由出料皮带机11运输出来，窑体中挥发出来的高温烟气被吸入旋风除尘器2去除灰尘，然后通过第一引风机7送入土壤预处理***1，高温烟气携带的热量在此得以再利用，能量被利用后的污染气体则通过第二引风机8送入氧化反应池4底部，污染气体在氧化反应池4中降解后则再次进入活性炭吸附塔5进行物理修复，以确保污染气体得到充分的降解。活性炭吸附塔5排放出来的气体通过第三引风机9由烟囱6排出，第三引风机9还用来控制由氧化反应池4排出气体的走向。

Claims (4)

1.一种难挥发有机类污染土壤的修复设备，其特征在于：包括通过管路依次连接的旋转窑（1）、旋风除尘器（2）、土壤预处理***（3）、氧化反应池（4）、活性炭吸附塔（5）以及烟囱（6），
所述的土壤预处理***（3）包括处理室（31），处理室（31）内部设有土壤预处理***排气管道（32），土壤预处理***排气管道（32）上设有排气孔，处理室（31）上端连接土壤预处理***集气罩（33）；
所述的氧化反应池（4）包括反应池（41），反应池（41）内部设有反应池排气管道（42），反应池排气管道（42）上设有排气微孔，反应池（41）上端连接反应池集气罩（43）；
旋风除尘器（2）的侧壁上端连接旋转窑（1）的的烟气出口，旋风除尘器（2）的顶端通过管路与土壤预处理***处理室（31）底部连接，土壤预处理***集气罩（33）通过管路与氧化反应池（4）的反应池（41）连接，反应池集气罩（43）通过管路与活性炭吸附塔（5）底部连接，活性炭吸附塔（5）顶端通过管路与烟囱（6）连接。
2.根据权利要求1所述的难挥发有机类污染土壤的修复设备，其特征在于：旋风除尘器（2）与土壤预处理***（3）之间的管路上装有第一引风机（7），土壤预处理***（3）与氧化反应池（4）之间的管路上装有第二引风机（8），活性炭吸附塔（5）与烟囱（6）之间的管路上装有第三引风机（9）。
3.根据权利要求2所述的难挥发有机类污染土壤的修复设备，其特征在于：所述的第一引风机（7）采用高温变频引风机。
4.根据权利要求1或2或3所述的难挥发有机类污染土壤的修复设备，其特征在于：旋转窑（1）与减速机连接，减速机连接变频电机，旋转窑（1）前端设有进料皮带机（10），后端设有出料皮带机（11），旋转窑（1）与进料皮带（10）机之间设有进料螺旋器（12）。
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