CN207981845U - 利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种利用太阳能修复有机‑重金属复合污染土壤的***。所述***包括土壤进料单元、热脱附单元、太阳能集热单元和药剂加混单元；其中，所述的土壤进料单元至少包括通过传送装置依次连接的土壤粉碎机、土壤筛分机、土壤预热装置和螺旋进料器；所述的螺旋进料器的输出端与热脱附塔的进料口相连通；所述的热脱附塔的出料口通过传输装置与药剂加混单元相连通；所述的太能能集热单元通过进风管道向热脱附塔提供高温气体。适用于修复治理受到苯系物、卤代烃类和石油类的挥发性和半挥发性有机物‑重金属复合污染的土壤。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境技术领域，特别是涉及一种利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***。
背景技术
在中国经济高速发展的今天，土壤污染问题越来越突出。许多化工厂、采油场、加油站、原料罐区等设施的“跑、冒、滴、漏”导致土地被石油烃及其他有机化合物严重污染，这些有机化合物存留于土壤中或迁移到大气或地下水中，污染生态环境,对人类的生命健康产生直接或间接的危害。企业搬迁后的土地也不能进行开发，近几年由于污染土地处置不当而引发的事故比比皆是。重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属具有不易移动溶解的特性，进入生物体后不能被排出，会造成慢性中毒。与其他有机化合物的污染不同，重金属具有富集性，重金属污染很难自然降解，如铅、镉等重金属进入土壤环境，会长期蓄积并破坏土壤的自净能力，使土壤成为污染物的“储存库”。在这类土地上种植农作物，重金属能被植物根系吸收，造成农作物减产或产出重金属“毒粮食”、“毒蔬菜”。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，能够实现有机-重金属复合污染土壤的同时修复。
为达到上述目的，本实用新型的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，所述***包括土壤进料单元、热脱附单元、太阳能集热单元和药剂加混单元；
其中，所述的土壤进料单元至少包括通过传送装置依次连接的土壤粉碎机、土壤筛分机、土壤预热装置和螺旋进料器；所述的螺旋进料器的输出端与热脱附塔的进料口相连通；所述的热脱附塔的出料口通过传输装置与药剂加混单元相连通；所述的太阳能集热单元通过进风管道向热脱附塔提供高温气体。
较佳的，所述的土壤预热装置为土壤预热用气固热交换器；所述的热脱附塔的通过出风管道向土壤预热用气固热交换器提供高温气体。
较佳的，所述的气固热交换器的出风管道连接有旋风分离器的进风口。
较佳的，所述的旋风分离器的出风管道连接有活性炭吸附装置；其中，旋风分离器装有冷却夹套，并通入冷却水用于空气的冷却及空气中水蒸气及脱附的有机污染物的冷凝。
较佳的，所述的药剂加混单元包括：通过气体管道依次连通的药剂储罐、药气预混室和混料塔；药气预混室与压缩空气储罐相连通；其中，药剂储罐中的药剂进入药气预混室，在压缩空气储罐中的空气作用下，药剂与空气充分混匀并一起进入混料塔，使药剂与土壤的混匀；
所述的热脱附塔的出料口通过传输装置与混料塔的土壤进口相连通。
较佳的，在所述的热脱附塔的出料口与混料塔的土壤进口之间还设置有土壤再加热装置。
较佳的，在所述的土壤再加热装置为土壤再加热用气固热交换器；所述的热脱附塔的通过出风管道向土壤再加热用气固热交换器提供高温气体。
较佳的，所述的土壤再加热用气固热交换器的出风口与太阳能集热单元的进风口相连通。
较佳的，所述的太阳能集热为槽式太阳能聚光集热器；被槽式太阳能聚光集热器加热的空气通过鼓风机输送到热脱附塔内加热污染的土壤。
上述结构的本实用新型以太阳能作为热源，以空气作为热介质，将加热后的空气导入热脱附塔，对污染的土壤进行热脱附。对于热脱附后的土壤进入混料塔与药剂混合，实现土壤中重金属元素的固化稳定。上述***热空气温度最高可达150℃，能够满足大部分有机污染物与土壤的脱附分离，通过选择适当的药剂，经过混料塔与土壤进行混匀处理，可以实现对重金属元素的固化稳定。
本实用新型采用的热脱附能源为太阳能，属于清洁能源，避免了传统燃料的使用带来的环境问题。槽式太阳能集热装置集热效率高，成本较低，利于降低有机-重金属复合污染土壤的修复成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例生产工艺流程图。
图中：粉碎机(1)，筛分机(2)，气固热交换器(3)，螺旋进料器(4)，旋风分离器(5)，活性炭吸附装置(6)，气阀(7)，鼓风机(8)，热脱附塔(9)，集热管(10)，槽式太阳能聚光集热器(11)，太阳能集热器组群(12)，空气过滤器(13)，混料塔(14)，药气预混室(15)，压缩空气储罐(16)，空气压缩机(17)，药剂储罐(18)，输气管道(19)，土壤输送带(20)，药剂输送管道(21)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
实施例
图1所示为本实施例利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***的工艺流程图。所述的***由土壤进料单元、热脱附单元、太阳能集热单元和药剂加混单元组成。
土壤输送过程：土壤输送带(20)→粉碎机(1)→土壤输送带(20)→筛分机(2)→土壤输送带(20)→土壤预热用气固热交换器(3)→土壤输送带(20)→螺旋进料器(4) →热脱附塔(9)→土壤再热气固热交换器(3)→土壤输送带(20)→混料塔(14)；土壤进料单元的功能是将污染的土壤经过粉碎机(1)粉碎后经筛分机(2)筛分，并经过土壤预热用气固热交换器(3)预热后，输送至热脱附塔(9)进行热脱附，经过热脱附处理的土壤输送到混料塔(14)进行土壤与药剂的混合，实现重金属元素的固化稳定。
热空气流程：空气过滤器(13)→气阀(7)→鼓风机(8)→输气管道(19)→土壤再热用气固热交换器(3)→输气管道(19)→集热管道(10)→热脱附塔(9)→鼓风机(8) →输气管道(19)→土壤预热用气固热交换器(3)→输气管道(19)→旋风分离器(5)→输气管道(19)→活性炭吸附装置(6)→气阀(7)；太阳能集热单元的主要功能是将空气在鼓风机(8)的作用下，通过滤器(13)与气阀(7)由输气管道(19)进入气固热交换器(3)，并由热脱附塔(9)输出的污染土壤进行预热，后续进入集热管道(10)由槽式太阳能聚光集热器进行加热(11)，并输送至热脱附塔(9)对污染土壤进行加热，脱除土壤中的挥发性与半挥发性有机污染物，从热脱附塔(9)输出的空气中含有水蒸气、土壤颗粒及挥发出的有机污染物，在经过气固热交换器(3)，旋风分离器(5)及活性炭吸附装置(6)分别予以除去。
压缩空气流程：
气阀(7)→空气压缩机(17)→气阀(7)→压缩空气储罐(16)→药气预混室(15) →混料塔(14)；
药剂储罐(18)→药气预混室(15)→混料塔(14)。
药剂加混单元的主要功能是空气在空气压缩机(17)的作用下进入压缩空气储罐(16)，在可控条件下，将药剂储罐(18)输入的药剂在药气预混室(15)雾化，并射入混料塔(14)，与土壤进行充分混匀。
上述的本实用新型采用太阳能集热单元宜采用组群获取的太阳能，用于对流经集热管(10)的空气加热。例如，选用槽式太阳能聚光集热器；利用槽式抛物面反射镜聚光，将太阳光聚集在集热管(10)上，加热流经集热管(10)内的空气。集热管(10)采用双层结构，外层为透明隔热材料，内层采用热的良导体材料，并涂上黑色吸热层。太阳能集热器组群(12)的数量根据不同污染物性质、污染程度、土壤特性及当地天气状况确定。
槽式太阳能聚光集热器(11)的槽式抛物面反射镜安装在可以自由转动的支架上,该支架可以在阳光跟踪***控制下，使槽式抛物面反射镜的焦点始终落在集热管上。
作为本实用新型进一步的改进，在输气管道(19)、热脱附塔(9)和气固热交换器(3) 外敷设保温层，避免热量损失。
作为本实用新型进一步的改进，旋风分离器外层设置冷却夹套，冷却夹套内通入冷却液，实现进入旋风分离器的气体的冷却，从而使得空气中的水蒸气与有机污染物冷凝，最终降低进入后续活性炭装置的水蒸气与有机污染物的数量，达到延长活性炭吸附装置的使用寿命。
综上可知，本实用新型采用太阳能作为热源，提供了一种利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，并极大限度的回收污染土壤及混料塔出口空气的余热。适用于修复治理受到苯系物、卤代烃类和石油类的挥发性和半挥发性有机物-重金属复合污染的土壤。
Claims (10)
1.一种利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述***包括土壤进料单元、热脱附单元、太阳能集热单元和药剂加混单元；
其中，所述的土壤进料单元至少包括通过传送装置依次连接的土壤粉碎机、土壤筛分机、土壤预热装置和螺旋进料器；所述的螺旋进料器的输出端与热脱附塔的进料口相连通；所述的热脱附塔的出料口通过传输装置与药剂加混单元相连通；所述的太阳能集热单元通过进风管道向热脱附塔提供高温气体。
2.如权利要求1所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的土壤预热装置为土壤预热用气固热交换器；所述的热脱附塔的通过出风管道向土壤预热用气固热交换器提供高温气体。
3.如权利要求2所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的气固热交换器的出风管道连接有旋风分离器的进风口。
4.如权利要求3所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的旋风分离器上装有冷却旋风分离器内气体的冷却夹套。
5.如权利要求3所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的旋风分离器的出风管道连接有活性炭吸附装置。
6.如权利要求1所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的药剂加混单元包括：通过气体管道依次连通的药剂储罐、药气预混室和混料塔；药气预混室与压缩空气储罐相连通；其中，药剂储罐中的药剂进入药气预混室，在压缩空气储罐中的空气作用下，药剂与空气充分混匀并一起进入混料塔，使药剂与土壤的混匀；
所述的热脱附塔的出料口通过传输装置与混料塔的土壤进口相连通。
7.如权利要求6所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，在所述的热脱附塔的出料口与混料塔的土壤进口之间还设置有土壤再加热装置。
8.如权利要求7所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，在所述的土壤再加热装置为土壤再加热用气固热交换器；所述的热脱附塔的通过出风管道向土壤再加热用气固热交换器提供高温气体。
9.如权利要求8所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的土壤再加热用气固热交换器的出风口与太阳能集热单元的进风口相连通。
10.如权利要求8所述的利用太阳能修复有机-重金属复合污染土壤的***，其特征在于，所述的太阳能集热为槽式太阳能聚光集热器；被槽式太阳能聚光集热器加热的空气通过鼓风机输送到热脱附塔内加热污染的土壤。
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| CN113333450A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-03 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置 |
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