[實(shí)用新型]用于污染土壤深層攪拌-熱空氣注入的原位修復(fù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220051825.2
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202438537U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李書(shū)鵬;馬駿;楊樂(lè)巍;劉鵬;克里斯·瑞恩;蔣宇紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建工環(huán)境修復(fù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00;B09C1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于污染土壤深層攪拌-熱空氣注入的原位修復(fù)裝置，屬于污染土壤修復(fù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

土壤環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)，隨著全球工業(yè)化進(jìn)程，有機(jī)污染已超過(guò)重金屬污染和放射性污染而躍居首位。近年來(lái)，我國(guó)土壤污染日益嚴(yán)重，不僅破壞土壤本身生態(tài)系統(tǒng)，直接或間接危害人類健康，更為嚴(yán)重的是，揮發(fā)性有機(jī)污染物在不飽和區(qū)域會(huì)遷移至深層，尤其是對(duì)地下水資源構(gòu)成威脅，造成嚴(yán)重后果，因此急需研究開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的工程修復(fù)技術(shù)。由于污染場(chǎng)地地質(zhì)條件的復(fù)雜性、揮發(fā)性有機(jī)物的特殊性、土壤中污染物分布不均，單一的土壤修復(fù)技術(shù)往往不能達(dá)到預(yù)期的修復(fù)目標(biāo)，污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的需求顯得尤為迫切。

土壤修復(fù)工程技術(shù)按其實(shí)施方式可分為原位修復(fù)和異位修復(fù)，按其修復(fù)方法可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。

土壤氣相抽提(Soil?Vapor?Extraction，SVE)，是始于20世紀(jì)80年代中后期的一種土壤原位修復(fù)技術(shù)，其原理是主要利用物理方法去除地下不飽和區(qū)域(vadose)的多孔介質(zhì)土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile?Organic?Compounds，VOCs)。SVE修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用受污染物特性、土壤特性以及地下微生物狀況等條件的制約。一般SVE系統(tǒng)通常包含抽氣井、真空泵、地面管路、尾氣處理裝置等基本結(jié)構(gòu)。

土壤氣相抽提技術(shù)的應(yīng)用有其適用范圍：SVE技術(shù)適宜于土壤不飽和區(qū)域中揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除修復(fù)，土壤的滲透性質(zhì)、污染物的蒸氣壓對(duì)修復(fù)效果有重要影響。土壤氣相抽提技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際修復(fù)，但其修復(fù)理論還需進(jìn)一步完善，SVE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍很大程度依賴于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或中試數(shù)據(jù)。

土壤深層攪拌技術(shù)是一種加固軟土地基的技術(shù)，是利用深層攪拌機(jī)械(如長(zhǎng)螺栓鉆機(jī))，在加固深度內(nèi)就地將軟土和水泥強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和足夠強(qiáng)度的水泥土的一種地基處理方法。該技術(shù)是日本在70年代中期首創(chuàng)和開(kāi)始應(yīng)用，簡(jiǎn)稱CMC工法。國(guó)內(nèi)于1977年末由交通部水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院和冶金建筑研究院協(xié)作進(jìn)行機(jī)械研制和室內(nèi)外試驗(yàn)，并在巖土工程中開(kāi)始正式使用。

熱空氣注入技術(shù)具有熱空氣注入相對(duì)經(jīng)濟(jì)，相對(duì)于高質(zhì)量蒸汽容易提供的優(yōu)點(diǎn)。由于空氣具有相對(duì)低的熱容量和在管道中的高能量損失的特點(diǎn)，單一的熱空氣注入并不是非常有效的向地下土壤傳遞熱量的方式。

美國(guó)專利No.6,805,518“揮發(fā)性有機(jī)物原位土壤修復(fù)方法”提到了原位化學(xué)氧化治理污染土壤前期進(jìn)行汽提，它通過(guò)溝槽裝置收集土壤中揮發(fā)性的碳?xì)浠衔铮瑢?shí)際上是一種熱強(qiáng)化的化學(xué)氧化方法，該方法引入熱空氣的目的是化學(xué)氧化的前處理，其應(yīng)用具有一定的局限性，僅適合于易氧化的烴類污染物的修復(fù)。

美國(guó)專利No.5,836,718“污染土壤異位清潔方法和裝置”采用封閉土堆系統(tǒng)，通過(guò)燃料供給產(chǎn)生熱空氣，形成熱空氣循環(huán)回路以處理烴污染土壤。該方法采用密閉管路傳熱和直接加熱的方式，由于土堆內(nèi)部污染物分布不均、土壤孔隙度差異較大等因素制約，會(huì)導(dǎo)致氣流受阻、能耗相對(duì)較大且處理效果不佳。

美國(guó)專利No.5,639,182“土壤原位修復(fù)方法”涉及一種原位土壤攪拌方法，它通過(guò)移動(dòng)式履帶行進(jìn)的鉆機(jī)，配備有可垂直鉆進(jìn)的葉輪鉆頭，可實(shí)現(xiàn)污染土壤的原位攪拌。所采用攪拌鉆頭為一體式葉輪鉆頭，因而攪拌深度受到了限制且阻力較大，其應(yīng)用具有一定的局限性，僅適合于較松散地層的處理。

以上幾種專利技術(shù)用于污染土壤原位修復(fù)或異位修復(fù)，其熱空氣的引入方式及裝置、土壤攪拌的方法及裝置，應(yīng)用很大程度受到現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件、污染物種類等諸多因素的制約，使得此類技術(shù)的適用范圍、應(yīng)用成本、控制及修復(fù)效率等仍有許多待改進(jìn)和強(qiáng)化之處，尤其是熱空氣注入技術(shù)、土壤攪拌技術(shù)及其組合問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有原位體系的修復(fù)效率及污染物的去除效果較差、SVE技術(shù)在修復(fù)后期普遍存在的“拖尾效應(yīng)”的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種用于污染土壤深層攪拌-熱空氣注入的原位修復(fù)裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：