[發明專利]一種螺旋遞推式放電等離子體土壤凈化處理裝置

有效

• 申請號: 201410189002.X
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103978027A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 孫亞兵;何東;辛路;張夢怡;李舜斌
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平;李曉峰

技術領域

本發明屬于土壤污染凈化處理領域，具體涉及一種螺旋遞推式放電等離子體土壤凈化處理裝置。

背景技術

隨著工業化、城市化、農業高度集約化進程的加速，越來越多的化學污染物正經各種途徑進入土壤系統，如農藥和化肥的過度使用、石油開采過程中原油的泄漏、有毒有害固體廢棄物不合理填埋等都會對土壤造成嚴重的污染。土壤是人類賴以生存的物質基礎，是不可或缺、不可再生的自然資源，一旦被污染不僅會直接影響農作物而且還會威脅到地下水質，同時土壤作為眾多污染物的重要匯合中轉站，可通過食物鏈進行傳遞、放大，從而對生態環境和人體健康造成嚴重的危害。由于土壤污染具有隱蔽性大、潛伏期長、涉及面廣、治理困難等特點，如不及時去除，將嚴重威脅到食品安全和人體健康。因此，土壤中有機污染物的污染控制與治理問題，已經成為國內外環境科學和環境工程領域日益關注的焦點之一。

目前，有機物污染土壤修復技術可以分為物理法(換土法、熱修復、土壤沖洗技術、氣相抽取技術等)、化學法(化學氧化法/還原修復技術、化學淋洗、溶劑浸提法、化學脫鹵法等)和生物修復法等。物理法常作為一種預處理手段常與其他處理方法聯合使用并且只能將污染從本相轉化為它相并進行簡單的分離和轉移，而不能將有機污染物徹底降解；化學法容易造成二次污染，且成本較高；生物法要求被處理物質具有較好的生物可降解性，而且周期長、生物的選擇降解性及效果差等因素制約了其廣泛的應用，因此，在研究土壤修復的技術時，力求實現零環境污染、零廢物排放，能夠滿足快速、有效、經濟地對污染土壤進行修復。

等離子體技術是近年來出現的一種較為前沿的高級氧化技術，并首先被應用到環境治理中。放電是低溫等離子體產生的主要方法，放電等離子體中有氧化性極強的·OH、·H、·O、O₃等活性粒子，并伴隨著高溫氧化、紫外輻射、沖擊波等效應，有機物在這些綜合效應的作用下，最終將降解為CO₂、H₂O或其它有機物質。具有處理周期短、效率高、無二次污染、適用范圍廣等優點。目前已經逐漸被應用于污染土壤的處理領域中，但是由于技術在運用中仍存在著一定的缺陷，如處理效果低，放點區域小，處理量少，能量利用率低、放電不穩定等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種螺旋遞推式放電等離子體治理有機污染物土壤的裝置，該裝置能夠實現快速、簡單、高效、經濟實用、可連續性的處理污染土壤。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種螺旋遞推式放電等離子體土壤凈化處理裝置，該裝置包括筒狀的反應器和設置在反應器內的螺旋轉盤，所述的螺旋轉盤包括旋向相反的外螺旋轉盤和內螺旋轉盤，所述的內螺旋轉盤部分外嵌于所述的外螺旋轉盤，內連于由傳動機構帶動轉動的轉軸，所述的轉軸為導體且軸線與所述反應器的軸線重合；所述反應器的上端設有物料入口，所述反應器的筒壁上部設有物料出口，筒壁下部設有通過空壓泵將空氣通入反應器的進氣孔，所述反應器的底部設有微孔圓盤用于分散由所述進氣孔通入的空氣，所述反應器的筒壁為雙層結構，內層為導電層，外層為絕緣層，所述的反應器的導電層和所述的轉軸分別連接于高壓脈沖變頻電源的正極和負極。

作為一種優選方案，所述外螺旋轉盤的外徑與所述反應器的內徑相吻合，且頂端與物料出口下部相切。

作為一種優選方案，所述內螺旋轉盤的螺紋升角為45°～90°。

作為一種優選方案，所述的物料入口位于所述反應器上端的中心部位并成漏斗形結構，且內徑小于所述內螺旋轉盤的外徑。

所述的微孔圓盤為多孔結構。

所述的傳動機構位于反應器外，且與所述轉軸包裹有絕緣層的一端相連。

所述的空壓泵氣壓可調節，且通入的為濕空氣。

所述的反應器的導電層和轉軸分別連接于高壓脈沖變頻電源的正負極，且輸出電壓可調。工作時，在兩電極之間產生放電等離子體，可以有效降解和礦化土壤中的有機污染物。

所述的傳動機構為電動機，其轉速可調，所述的外螺旋轉盤和內螺旋轉盤通過轉軸被電動機帶動轉動。

本發明的有益效果：

本發明的裝置具有適用性廣、處理效率高、設備成本低、運行費用低、利用率高、連續性強、經濟環保并且運行穩定等優點，解決了目前處理技術中存在的處理效果低，放點區域小，有的處理量少，能量利用率低、放電不穩定等問題，可廣泛運用于不同土壤污染物的處理領域。

附圖說明

圖1為本發明裝置的結構示意圖。

圖2為雙螺旋圓盤的結構示意圖。