[發明專利]污染土壤修復系統及方法

有效

• 申請號: 201210383050.3
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102962249A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉向坤;呂溥;鄧芙蓉;趙虎軍
• 申請（專利權）人: 北京中科通用能源環保有限責任公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 周淑娟;麻吉鳳

技術領域

本發明涉及環境保護領域，特別涉及一種污染土壤修復系統及方法。?

背景技術

隨著我國工業化和城市化發展，近幾年出現了一大批關閉搬遷或即將退役的化工企業。這些化工企業由于產品的生產和處理、廢物的傾倒和排放、化學物質的泄露等因素造成了相當嚴重的場地污染問題。這類土壤污染主要是化工原料和產品產生的易揮發和半易揮發有機物。當前大多數污染場地面臨著用地功能的轉換和二次開發，這些場地的污染土壤將成為“化學定時炸彈”，嚴重威脅人體健康和環境安全，成為當前迫切需要解決的土壤環境問題。?

目前對有機物污染土壤進行修復的技術包括換土/客土法、淋洗法陣、熱脫附法、蒸汽提取法、化學氧化法、固定/穩定化法、焚燒法、生物法等。其中熱脫附是進行土壤修復的一項非常重要的技術。?

熱脫附是一項新型的非燃燒技術，主要針對揮發和半揮發性的污染物。熱脫附技術以直接或間接的加熱方式將受污染土壤加熱至污染物沸點以上，使吸附于土壤中的污染物飽和蒸汽壓增大，揮發成氣態進入氣相后逸出，再對氣態污染物依據其性質、濃度等選擇冷凝、吸附或燃燒等方式進行處理。熱脫附設備的處理單元主要包括兩個：第一個單元為加熱單元，用來對待處理的污染物進行加熱，使其中的有機污染物揮發成氣態后分離；另一個單元為氣狀污染物處理單元，含有污染物的氣體經過該單元的處理后需達到法定標準，然后才能排放至大氣。氣態污染物的處理方式有多種，如冷凝、吸附或燃燒等，可依有機物的濃度及經濟性進行選擇。?

現有的熱脫附技術一般采用回轉爐作為加熱設備。但是，回轉爐在運行過?程中，設備的故障率較高，運行維護相對復雜，且固定設備的投資費用也相對較大。?

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種污染土壤修復系統及方法，以有效降低采用熱脫技術處理被污染土壤時，加熱設備的故障發生率，簡化運行維護過程，減少被污染土壤的修復成本。?

第一方面，本發明提供了一種污染土壤修復系統，包括熱源產生裝置和熱脫附裝置；所述熱源產生裝置與所述熱脫附裝置相連通，用于加熱所述熱脫附裝置中被污染的土壤；并且，所述熱脫附裝置包括埋管式加熱爐，所述埋管式加熱爐包括爐膛，所述爐膛內設置有供煙氣流通的加熱管束，所述煙氣來自于所述熱源產生裝置。?

進一步地，上述污染土壤修復系統還包括尾氣處理裝置，該尾氣處理裝置與所述加熱爐的煙氣出口相連通，用于對熱脫附處理產生的煙氣進行凈化和/或熱量回收。?

進一步地，上述污染土壤修復系統還包括控制裝置，所述控制裝置分別與所述熱源裝置、所述熱脫附裝置和所述尾氣處理裝置相連接，用于采集運行數據和設備監控。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述熱脫附裝置還包括引風機；并且，所述埋管式加熱爐、所述尾氣處理裝置和所述引風機順序連接。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述尾氣處理裝置包括一級尾氣處理設備；所述一級尾氣處理設備包括順序連接的旋風分離器和活性炭吸附床；所述旋風分離器的進口與所述埋管式加熱爐的煙氣出口相連通，所述活性炭吸附床的出口與所述引風機相連接。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述一級尾氣處理設備還包括換熱器；所述換熱器連接于所述活性炭吸附床和所述引風機之間。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述尾氣處理裝置還包括二級尾氣處理設備；所述二級尾氣處理設備包括順序連接的第二燃燒室、堿液吸收塔和脫附風機。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述二級尾氣處理設備還包括鼓風機；所述熱源產生裝置為第一燃燒室，所述鼓風機與所述第二燃燒室、所述換熱器相連接，并且，所述換熱器還與所述第一燃燒室相連通。?

進一步地，上述污染土壤修復系統中，所述活性炭吸附床包括并聯的兩套吸附床。?

第二方面，本發明還提供了一種污染土壤修復方法，所述方法基于上述的污染土壤修復系統，包括如下步驟：?

步驟1），將被污染土壤送入所述埋管式加熱爐的爐膛內；步驟2），將所述熱源產生裝置產生的熱煙氣引入所述加熱管束，間接加熱所述埋管式加熱爐內的被污染土壤，進行熱脫附處理；步驟3），將熱脫附處理后的土壤通過所述埋管式加熱爐底部的排渣口排出，并對產生的混合廢蒸汽進行尾氣處理。?

本發明中采用埋管式加熱爐內的加熱管束間接加熱被污染土壤，土壤中的有害物質被有效分離，脫附后的土壤通過鍋爐底部排渣口連續排出，脫附出來的混合廢蒸汽通過爐膛頂部出口進入后續尾氣處理設備處理后排空。與傳統的回轉式加熱爐相比，本發明具有如下優點：?