[發明專利]利用鍋爐余熱處理污染土壤的系統和方法

有效

• 申請號: 202011163167.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112387766B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 李紫龍;高然;蔣妮娜;劉志華;李林;張英婷;王建偉
• 申請（專利權）人: 國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 關旭穎

本發明提供了利用鍋爐余熱處理污染土壤的系統和方法，主要應用于有機物污染土壤修復領域。所述系統包括預處理單元、熱脫附單元以及廢氣和廢水處理單元，其中預處理單元包括土壤暫存倉和破碎機，熱脫附單元包括螺桿式給料機和間接式熱解析裝置，廢氣和廢水處理單元包括冷凝塔、氣液分離器、引風機、二次燃燒筒和廢水處理裝置，其中間接式熱解析裝置利用鍋爐余熱對污染土壤進行加熱以實現脫附處理。通過本發明的系統和方法處理的土壤可達標用于回填，并且過程中所產生的廢氣和廢水實現達標排放。

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

隨著我國經濟發展和城市化進程的加速、城市布局與產業結構的不斷調整，出現了因大批企業搬遷、轉產或關停導致的有機污染物場地。許多場地可能重新規劃為商業和居住用途，其中的遺留污染對居民健康及生態環境的危害日益凸顯。場地中潛存的高風險有機污染物嚴重威脅人體健康和環境安全，已成為當前亟需解決的土壤環境問題。《全國土壤污染調查公報》顯示我國土壤污染超標率達16.1％，其中有機污染物點位超標率為3.8％。

在工業場地搬遷進程中，所遺留的污染場地多受有機物污染。在有機物污染土壤處理方法的選擇上，多采用水泥窯協同處置。然而，水泥窯對污染土壤的接收能力有限，并且場外處理時間長。因此，尋找更有效的有機物污染土壤處理方法迫在眉睫。

熱脫附是一項近年來在國內應用越來越廣泛的非燃燒土壤修復技術，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的飽和蒸汽壓增大，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。

現有的熱脫附技術一般采用天然氣或者供電作為加熱熱源。以這兩種方式作加熱熱源的修復方法多為原位修復，都需要一定工程量的基建投入，并且運行成本較高。

與此同時，熱電廠對鍋爐煙氣排出的處理主要包括消煙除塵和脫硫凈化，其中部分預熱空氣作為二次風進入鍋爐助燃，余下的帶有一定溫度的熱煙達標排放。鍋爐蒸汽通過汽輪機發電，經過多級蒸汽利用后余下的帶有一定溫度的蒸汽進入冷卻塔。因此，在熱電廠生產過程中存在熱量損失。

發明內容

為克服現有熱脫附技術能源費用高的缺點，本發明提供一種以鍋爐余熱為熱源的污染土壤熱脫附處理方法，可以降低熱脫附裝置的運行費用，并使得熱力資源得到充分利用。

在一個方面，本發明提供了一種利用鍋爐余熱作為熱源處理有機物污染土壤的系統，所述系統包括預處理單元、熱脫附單元以及廢氣和廢水處理單元，其中預處理單元包括土壤暫存倉和破碎機，熱脫附單元包括螺桿式給料機和間接式熱解析裝置，廢氣和廢水處理單元包括冷凝塔、氣液分離器、引風機、二次燃燒筒和廢水處理裝置，其中間接式熱解析裝置利用鍋爐余熱對污染土壤進行初步加熱以實現脫附處理。

在一些實施方案中，土壤暫存倉、破碎機、螺桿式給料機、間接式熱解析裝置和冷凝塔依次相連。

在一些實施方案中，污染土壤在破碎機中通過攪拌和/或切削破碎。

在一些實施方案中，在破碎機的出口處設置往復篩以篩分大粒徑的粗粒和雜物。在一些實施方案中，往復篩用于篩分粒徑大于10mm的粗粒和雜物(例如石頭、動植物體殘骸等)。

在一些實施方案中，破碎機的出口與螺桿式給料機(例如螺桿泵)相連，螺桿式給料機將預處理的污染土壤輸送至間接式熱解析裝置。

在一些實施方案中，間接式熱解析裝置包括防護外殼、熱脫附箱以及防護外殼與熱脫附箱之間的供熱空腔。