[發明專利]一種兩段式間接熱解析工藝處理有機污染土方法及設備

有效

• 申請號: 201510254952.0
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104874593B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 余廣煒;殷曉東;汪印;王海東;楊勇;黃海
• 申請（專利權）人: 中科鼎實環境工程股份有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/06
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司35218
• 代理人: 方惠春

技術領域

本發明涉及污染土無害化處理領域。尤其涉及一種兩段式間接熱解析工藝處理有機污染土方法及設備。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的快速發展，出現了一大批關閉搬遷或即將退役的化工企業，這些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。由于化工企業多集中在城市，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嚴重威脅人體健康和環境安全，并間接影響土地二次使用，這成為當前迫切需要解決的土壤環境問題。

對揮發性有機化合物(VOC)和半揮發性有機化合物(SVOC)污染土的治理通常是將污染土挖出后進行填埋、焚燒和生物處理。但這些方法都存在各自的缺點。填埋和焚燒處理費用昂貴，并易產生二次污染；生物處理周期長，且處理效果不理想，同樣會產生二次污染。例如CN102219407A提出一種污染土的水泥窯協同處理方法，將破碎后的污染土經磨機進行粉磨烘干，作為校正原料進入水泥窯系統煅燒形成熟料；CN103664015A將含沸點在200℃上的有機物的污染土與石灰石、砂巖和鋼渣一起在生料磨粉磨，經均化、預熱、分解、回轉窯煅燒、冷卻最終制得水泥熟料；CN102513346A以及CN102218446A將污染土壤逆向地與熱風直接接觸進行熱脫附，使污染土壤中的揮發性/半揮發性有機物分離出來并由熱風帶出，熱脫附時產生的尾氣進入水泥窯內焚燒凈化排放；經熱脫附后的土壤冷卻加濕。上述方法系統工藝復雜，對水泥廠依賴性較大，不易實施。CN102029286A公開了一種易揮發性有機物污染土異位修復方法及專用裝置，利用熟石灰制備過程中所產生的熱量，熱脫附修復易揮發性有機物污染土，但未涉及熱脫附出的有機污染物的完全分解與無害化處理。CN1586747公開了一種揮發性和半揮發性有機物污染土壤的場外治理工藝及其裝置，通過真空泵形成一定的真空度，將新鮮空氣不斷地引入污染土壤，促進土壤所吸附的污染物的揮發并將其蒸汽帶走；該方法處理規模小，成本高，且對于有機污染物未作有效處理。CN202117042U公開了一種處理有機復合污染土壤的異位耦合修復系統,包括污染土壤堆體、與污染土壤堆體連接的營養液及水分調配管網和與污染土壤堆體連接的抽氣及尾氣處理管網；該方法雖可大規模處理污染土，但工藝復雜，投資大，尾氣處理復雜。 CN203578349U采用火焰燃燒直接加熱有機污染土壤的方式，實現熱脫附修復處理，該系統焰、煙氣等污染土直接接觸，能源消耗大，成本高，易出現尾氣凈化系統復雜，廢氣排放不易達標。

鑒于目前揮發性有機化合物(VOC)和半揮發性有機化合物(SVOC)污染土無害化處理方法的種種不足與局限，開發一種經濟適用、高效節能的污染土處理方法具有重要的社會意義和環境意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不產生尾氣污染，工藝簡單，節能環保的兩段式間接熱解析工藝處理有機污染土的方法。

為實現上述目的，本發明提供一種兩段式間接熱解析工藝處理有機污染土的方法，步驟為：

脫水：將有機污染土中的水分在預烘干裝置中進行低溫預烘干脫水，使含水率降至<5％，得到預烘干后的有機污染土，水蒸汽和剩余少量尾氣；

熱解析：將所述預烘干后的有機污染土于熱解析裝置中進行間接加熱，實現有機污染物的熱解析得到高溫土和有機污染物氣體；

無害化處理：將所述有機污染物氣體直接引入燃燒加熱裝置與燃料一起高溫燃燒，實現有機污染物徹底無害化處理；

冷卻回收：將所述高溫土經熱土冷卻裝置間接冷卻，回收高溫土顯熱來預熱空氣，用于燃燒加熱裝置燃料燃燒，得到冷卻后的高溫土，可以進一步深加工用作建筑材料的原料，如陶粒、節能磚、筑路等。

所述的有機污染土中的水分進行低溫預烘干脫水溫度范圍控制在80℃－120℃，物料停留時間為10-30min；脫出的水蒸汽經過冷凝裝置冷凝回收，剩余少量尾氣引入到熱解析裝置中進行燃燒。所述的污染土熱解析溫度控制在溫度范圍為250℃－500℃，物料停留時間為5-20min；熱解析裝置加熱爐產生的高溫煙氣作為低溫預烘干脫水裝置間接加熱的熱源。所述的熱解析產生的有機污染物直接引入燃燒加熱裝置中，與其它燃料混合燃燒；燃燒加熱裝置的燃料可以采用煤、燃油與天然氣，優先采用天然氣，以實現清潔燃燒與尾氣直接排放。所述的熱解析后的高溫土經冷卻裝置間接冷卻，回收熱土顯熱來預熱空氣，作為燃燒加熱裝置燃料燃燒所需空氣，有利于提高燃燒效率。