[發明專利]強制通風－螺旋攪拌熱解吸修復有機污染土壤的系統

有效

• 申請號: 201010555400.0
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN101972773A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 孔火良;高彥征;張攀
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明涉及到一種修復受揮發性/半揮發性有機污染物污染土壤的系統，更具體的說是通過采用強制通風和電加熱對有機污染土壤進行修復的強制通風－螺旋攪拌熱解吸修復有機污染土壤的系統。

背景技術

近年來，隨著我國工業化和城市化進程的加快，城市規劃、城市擴容、功能區與城市布局的調整，大量污染企業搬遷，遺留了大量受污染的工業場地，由此引發的環境污染事故和對人類健康的危害已經成為制約城市土地開發利用的一個主要因素。據調查，污染企業搬遷遺留場地的污染物主要涉及有機污染物和重金屬等，其中揮發性/半揮發性有機污染物對生態環境和人體健康的影響很大。

熱解吸方法是一種工業場地揮發性/半揮發性有機污染的修復方法。通過對污染土壤加熱，使污染土壤升溫至足夠溫度，揮發性/半揮發性有機污染物從土壤中揮發、分離出來，使得土壤得以凈化。與其他技術相比，熱解吸方法具有高效、快速和安全的優點。熱解吸裝置修復效果的好壞關鍵在于能否提供足夠高的加熱溫度以及確保揮發出來的氣態污染物能與土壤快速分離。

中國專利（200910030305.6）《土壤污染熱脫附修復處理系統》公布了一種揮發性和半揮發性土壤移位處理系統，該系統熱脫附裝置采用熱提轉爐；熱媒采用燃料（煤、液化氣或天然氣）燃燒產生的熱煙氣。利用熱煙氣加熱冷空氣，使冷空氣升溫，進入熱提轉爐與污染土壤接觸。該專利中熱空氣溫度一般低于350℃，又由于空氣的比熱容較小，土壤加熱后的溫度不會太高，因而僅能處理污染土壤中沸點較低的苯和苯系物，不能滿足城市污染場地有機污染物復雜性和多樣性的需求。

檢索相關文獻表明，在本專利申請日前未發現與本發明類似結構的有機污染土壤修復系統的文獻。

發明內容

本發明的目的是提供一種強制通風－螺旋攪拌熱解吸修復有機污染土壤的系統，被預熱后的熱空氣進入熱解吸裝置中，與受污染的土壤充分接觸，同時利用電加熱元件加熱土壤，將受污染的土壤加熱至足夠溫度，使得揮發性/半揮發性污染物從土壤中揮發回來，被熱氣流快速帶走并被處理，土壤得以凈化。

本發明采用如下技術方案：

一種強制通風－螺旋攪拌熱解吸修復有機污染土壤的系統，包括空氣預熱系統、尾氣處理系統、控制系統，除此更主要的是還包括了有電加熱元件和螺旋攪拌器組成的螺旋攪拌熱解吸系統。所述螺旋攪拌熱解吸系統位于空氣預熱系統和尾氣處理系統之間。

其中：

（1）空氣預熱系統

空氣預熱系統由鼓風機和空氣加熱器組成，空氣通過鼓風機經由無縫鋼管進入空氣加熱器，然后再進入螺旋攪拌熱解吸系統。

（2）螺旋攪拌熱解吸系統

一種螺旋攪拌熱解吸系統，由螺旋攪拌熱解吸裝置和引風機組成，螺旋攪拌熱解吸裝置為圓筒狀設備，內裝有螺旋攪拌器，外壁設置電加熱元件。螺旋攪拌器由變頻電機驅動，并配以減速器，螺旋攪拌器轉速可調。污染土壤由設有密封裝置的進料斗加入，通過電加熱元件間接加熱土壤，同時空氣預熱后進入熱解吸裝置與污染土壤混合接觸，使得污染土壤中揮發性/半揮發性有機物揮發出來，在壓縮空氣及引風機的作用下快速流出熱解吸系統進入尾氣處理系統。內設的螺旋攪拌器一方面保證污染土壤的均勻受熱，同時起到推進處理土壤從進料口到達出料口并排出系統的作用，而且可通過調節螺旋攪拌器轉速控制土壤在熱解吸系統中的停留時間。另外，預熱空氣不僅直接加熱土壤，提高了傳熱效率、而且提高了熱解吸系統內氣流的擾動程度，降低了氣相傳質阻力，提高了污染物的揮發速率。變頻電機通過減速器連接連軸器，連軸器與軸連接，軸上設有葉輪。

（3）尾氣處理系統

尾氣處理系統由旋風除塵器、除濕器和吸附塔組成，處理熱解吸系統中排出的廢氣，使其達標排放。旋風除塵器、除濕器和吸附塔依次連接在螺旋攪拌熱解吸系統的螺旋攪拌熱解吸裝置和引風機之間。

（4）控制系統

控制系統集成了鼓風機、空氣加熱器、螺旋攪拌熱解吸裝置及引風機的自動控制。

通過調節鼓風機出風管閥門開度可調節空氣流量、控制空氣加熱器加熱溫度可調節預熱空氣溫度、控制螺旋攪拌器轉速可調節土壤的停留（加熱）時間，控制電加熱元件加熱溫度可調節土壤溫度。

有益效果

根據本發明的強制通風－熱解吸法修復有機污染土壤的系統，能對揮發性/半揮發性有機物污染土壤進行有效修復。其有益效果具體說有以下：

（1）與國內外同類產品比，設備流程簡單有效，占地小，投資費用低；