[發明專利]一種利用熱脫附助劑進行土壤異味控制的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011373408.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112547781B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 石佳奇;龍濤;祝欣;陳檣;黃劍波;王磊;盛峰;李明;解宇峰
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;B09C1/08;B02C13/13;B02C13/284;B02C13/286;B01D53/26;B01D53/04;B01D53/00;B05B15/50
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

1.一種利用熱脫附助劑進行土壤異味控制的裝置，其特征在于，主要包括裝置主體(1)、土壤預處理裝置(2)、熱脫附裝置(3)、熱脫附助劑脫附裝置(4)、異味處理裝置(5)、熱循環裝置(6)和控制裝置(7)，

所述裝置主體(1)固定安裝在水平地面上，所述土壤預處理裝置(2)設置在裝置主體(1)上部，土壤預處理裝置(2)包括用于向裝置主體(1)內部添加土壤的進料裝置(21)、連接在所述進料裝置(21)出口端用于將進入裝置主體(1)內土壤進行破碎篩分的破碎篩分裝置(22)和連接在所述破碎篩分裝置(22)下方出土端的噴淋裝置(23)，所述噴淋裝置(23)用于向破碎后土壤中噴淋熱脫附助劑溶液，

所述熱脫附裝置(3)連接在所述噴淋裝置(23)下方，熱脫附裝置(3)包括用于容納噴淋熱脫附助劑溶液后土壤的熱脫附室(31)、設置在所述熱脫附室(31)內底部用于向熱脫附室(31)內通入熱空氣的加熱底座(32)和設置在熱脫附室(31)外側與所述加熱底座(32)連通的空氣加熱裝置(33)，所述熱脫附室(31)上端還設有用于排出熱脫附室(31)內氣體的排氣口(34)，

所述熱脫附助劑脫附裝置(4)包括設置在所述熱脫附室(31)內頂部的旋轉電機(41)、連接在所述旋轉電機(41)下端旋轉軸上的液壓升降桿(42)、連接在所述液壓升降桿(42)下端的脫附旋座(43)，所述脫附旋座(43)用于攪拌熱脫附室(31)內土壤以及向土壤中通入加熱空氣，

所述異味處理裝置(5)包括設置在裝置主體(1)側壁上的處理罐(51)，所述處理罐(51)頂端與所述排氣口(34)連接，處理罐(51)從上到下依次分為用于脫除排氣口(34)排出氣體中水分的脫水層(511)、通過分解劑分解排出氣體中異味的分解層(512)和用于通過活性炭吸附殘余異味的吸附層(513)，

所述熱循環裝置(6)設置在異味處理裝置(5)下方的裝置主體(1)側壁上，熱循環裝置(6)包括與所述處理罐(51)下端排氣口連接的氣體泵(61)，所述氣體泵(61)還與所述空氣加熱裝置(33)連接，用于將處理罐(51)排出的余熱氣體泵入空氣加熱裝置(33)中循環利用，

所述控制裝置(7)設置在裝置主體(1)外側壁上，控制裝置(7)分別與土壤預處理裝置(2)、熱脫附裝置(3)、熱脫附助劑脫附裝置(4)、異味處理裝置(5)、熱循環裝置(6)通過繼電器控制連接；

所述進料裝置(21)包括設置在裝置主體(1)頂端左側的進料斗(211)、活動密封連接在所述進料斗(211)上用于向進料斗(211)內添加土壤的土壤預裝桶(212)和固定設置在進料斗(211)內用于刮出所述土壤預裝桶(212)內預裝土壤的刮土裝置(213)，所述刮土裝置(213)包括通過固定桿(2131)固定在進料斗(211)中部的刮土電機(2132)和通過旋轉升降桿(2133)連接在所述刮土電機(2132)上端輸出軸上的刮土板(2134)；

所述破碎篩分裝置(22)包括用于接收所述進料裝置(21 )排出土壤的破碎篩分滾筒(221)、等距設置在所述破碎篩分滾筒(221)內的多組破碎葉輪(222)、設置在破碎篩分滾筒(221)右側用于旋轉破碎篩分滾筒(221)的驅動電機一(223)、設置在破碎篩分滾筒(221)左側用于旋轉所述破碎葉輪(222)的驅動電機二(224)和連接在破碎篩分滾筒(221)下方用于收集破碎篩分后土壤的兩個錐形漏斗(225)；

所述噴淋裝置(23)包括分別連接所述兩個錐形漏斗(225)下方用于通過破碎篩分后土壤的噴淋管道(231)、均勻設置在所述噴淋管道(231)管壁內部用于向土壤噴淋熱脫附助劑霧化溶液的霧化噴嘴(232)、設置在兩個噴淋管道(231)中間用于向所述霧化噴嘴(232)提供熱脫附助劑溶液的溶液罐(233)，所述溶液罐(233)分別通過兩個液體泵(234)與兩個噴淋管道(231)上的霧化噴嘴(232)連通；

所述霧化噴嘴(232)的噴淋方向均斜向上30-60°；

所述液壓升降桿(42)內部設有與所述空氣加熱裝置(33)連通的主氣管(421)，所述脫附旋座(43)包括與所述主氣管(421)連接的多個支氣管(431)，所述支氣管(431)下表面等距設有吸附頭(432)，所述吸附頭(432)包括與所述支氣管(431)連通用于向土壤中通入加熱空氣的噴氣管(4321)和環繞設置在所述噴氣管(4321)下端用于通過填充熱脫附助劑吸附土壤中異味的吸附管(4322)。

2.利用權利要求1所述一種利用熱脫附助劑進行土壤異味控制的裝置進行土壤異味控制的方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

S1：土壤預處理

將需要處理的土壤預裝入土壤預裝桶(212)中，將土壤預裝桶(212)倒扣安裝在進料斗(211)上，啟動刮土裝置(213)，刮土板(2134)在刮土電機(2132)和旋轉升降桿(2133)的帶動下向土壤預裝桶(212)內頂部轉動，轉動過程中將土壤刮至進料斗(211)內，進料斗(211)將土壤傳輸至破碎篩分裝置(22)的破碎篩分滾筒(221)內，旋轉電機一(223)帶動破碎篩分滾筒(221)作順時針旋轉，旋轉電機二(224)帶動破碎葉輪(222)在破碎篩分滾筒(221)內作逆時針旋轉，將土壤破碎，破碎后的土壤經破碎篩分滾筒(221)下部篩網篩分后通過錐形漏斗(225)落入噴淋管道(231)內，土壤在噴淋管道(231)內噴淋熱脫附助劑溶液后進入熱脫附裝置(3)的熱脫附室(31)內

S2：熱脫附

預處理后土壤收集在熱脫附室(31)內，空氣加熱裝置(33)通過加熱底座(32)的空氣噴嘴持續向土壤中提供加熱空氣，土壤中的異味在加熱空氣的處理下被排出土壤，土壤中噴淋的熱脫附助劑溶液輔助土壤異味排出；

S3：輔助熱脫附

熱脫附處理過程中，每間隔15min將熱脫附助劑脫附裝置(4)的脫附旋座(43)下降至土壤中進行旋轉，利用脫附旋座(43)的旋轉對土壤進行攪拌，使底部土壤中的異味快速排出，并且脫附旋座(43)的吸附頭向土壤中噴射加熱空氣的同時利用吸附管(4322)吸附土壤中的異味，脫附旋座(43)輔助處理5min后上升至熱脫附室(31)上部，利用噴氣管(4321)噴出的加熱空氣將吸附管(4322)吸附的土壤異味加熱排出，便于下次吸附；

S4：異味處理

熱脫附室(31)內帶有土壤異味的熱氣體經排氣口(34)排向異味處理罐(5)中，異味處理罐(5)通過脫水層(511)內的脫水劑將熱氣體中的水分脫除，通過分解層(512)內的分解劑分解熱氣體中的土壤異味，最后通過吸附層的活性炭將未分解的殘余異味進行吸附，經異味處理罐(5)排出的熱氣體經熱循環裝置(6)的氣體泵(61)循環至空氣加熱裝置(33)的重復利用。