[發明專利]一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法

在審

• 申請號: 201410195510.9
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103990645A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 張翔宇;宋寶華;潘利祥;王浩;杜昊臨;楊鶴峰
• 申請（專利權）人: 中節能六合天融環保科技有限公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于有機污染土壤治理與修復技術領域，涉及一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法。

背景技術

土壤是人類賴以生存的重要自然資源之一，也是人類生態環境的重要組成部分。隨著工礦業的迅速發展，土壤污染已日益嚴重。大批高污企業的搬遷，已產生了大量高污染風險土壤。土壤中有機污染物會改變土壤理化性質，破壞局部生態系統，給區域內動植物帶來直接和間接的毒性作用，并通過生物鏈的富集給人類造成危害風險，并嚴重影響土地使用功能。

土壤修復一直是國際上的難點和熱點研究課題。目前常用的修復技術可分為物理、化學、生物或聯合修復技術等。通常填埋和焚燒技術費用昂貴，存在二次污染風險；生物技術處理周期長，效果不理想。熱脫附技術是一種已認可的有效技術之一，但是目前熱脫附工藝主要受限于能耗較高、尾氣處理困難，雖然已有部分專利提出解決方法，但對處理設備要求高、配套工藝復雜、操作難度高，仍然無法實現有效利用和推廣。

發明專利(CN102218446A)公布了一種污染土的熱脫附方法，利用土壤中熱脫附出來的有機氣體燃燒供熱，由于土壤中污染物含量低，其燃燒可供應熱量少，無法保證系統連續和穩定運行，且燃燒后氣體需要后續處理設備。

發明專利(CN102029287A)公開了一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統，采用熱油燃燒作為熱源，系統復雜能耗高，可操作性不強。

發明專利(CN103203355A)公開了一種污染土壤的異位熱脫附處理方法，主要處理溫度窗口為400℃以下，處理范圍受限。

發明專利(CN103272838A)公開了持久性有機污染物污染土壤修復方法及裝置，采用間接加熱方式處理有機污染土壤，脫附氣體需單獨處理，整套工藝流程復雜，投資運行成本高，對核心設備(授權公告號CN203265252U)要求高，不利于技術推廣。

發明內容

本發明的目的在于，克服上述現有技術缺點，更好發揮熱脫附技術優勢，提出一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，合理利用現有鍋爐熱源，通過極小部分改造，對有機污染土壤實現穩定、連續、高效的熱脫附處理，可適用不同污染類型、濃度的有機污染土壤的治理。

本發明提出一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，其技術方案是：抽取鍋爐省煤器前高溫煙氣，進入回轉窯熱脫附設備，污染土壤預處理后逆向進入回轉窯熱脫附設備，煙氣與預處理后土壤逆流充分接觸，使土壤中有機物脫附出來，通過引風機使窯內形成負壓，使形成的氣態有機物隨煙氣再次回流到鍋爐爐膛，有機物在爐膛內高溫燃燒徹底分解實現無害化，同時燃燒放熱補充引出煙氣的熱量損失，熱脫附處理后的高溫土壤用來加熱冷卻水，產生水蒸氣用于污染土壤預處理階段干燥土壤。

所述的一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，其特征在于，所述抽取高溫煙氣溫度為600～900℃，抽取量為總煙氣量的3～5％。

所述的一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，其特征在于，所述土壤預處理為常規破碎、篩分、干燥工藝步驟組成。

所述的一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，其特征在于，所述回轉窯熱脫附設備為常規回轉窯或改進或特制設備，處理溫度由污染物中沸點最大值確定，處理量由加熱溫度和煙氣量確定。

所述的一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法，其特征在于，所述冷卻水利用土壤余熱間接加熱形成>150℃水蒸汽，用于換熱干燥進窯土壤，使土壤溫度>110℃，除去水份，冷卻水循環使用。

本發明一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法的優點在于，利用少量鍋爐熱煙氣作為熱源，在保證鍋爐熱效率的前提下能夠減少傳統熱脫附工藝中的外加熱源投資和能耗，同時利用鍋爐爐膛內高溫實現對污染物的有效處理，微量未完全分解或生成有害物可通過鍋爐后續凈化裝置二次處理，減少額外投資和提升效率。由于鍋爐熱量穩定，能夠保證熱脫附供熱穩定，與傳統工藝相比，可不受脫附出有機氣體的熱量(熱值、濃度)影響。

本發明合理利用現有鍋爐熱源，通過極小部分改造，對有機污染土壤實現穩定、連續、高效的熱脫附處理，可適用不同污染類型、濃度的有機污染土壤的治理。

附圖說明

圖1一種利用鍋爐煙氣處理有機污染土壤的熱脫附方法的工藝流程圖

圖中1-土壤預處理裝置，2-土地干燥換熱系統，3-回轉窯熱脫附反應器，4-土壤冷卻換熱系統，5-引風機，6-鍋爐主體，7-省煤器→煙氣環路

---→土壤環路