CN101670219B - 生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统，包括引风机、预处理装置和净化装置，预处理装置包括臭氧发生器和加湿器，净化装置包括由下至上依次设置的气液分离腔、布气层和土壤净化层，级配骨料布气层置于气液分离腔顶部的透气隔板上，引风机气体出口依次通过臭氧发生器和加湿器与气液分离腔连通；土壤净化层的填料层包括表层土、珍珠岩、浮石、泥炭、腐殖土和用于分解污染空气中有害气体的微生物，本发明将污染空气中有害气体处理成活性土壤易于吸收和分解的成份，提高对有害气体的吸收率，利于保证活性土壤的理化性质，能够长时期保证微生物活性；能够保证气体均匀分布在土壤净化层内，提高活性土壤内微生物的利用率。

Description

生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统

技术领域

本发明涉及一种用于净化空气的环保系统，特别涉及一种生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统。

背景技术

机动车尾气污染是当今世界较为关注的热点问题，特别是在公路隧道、下穿道、地下停车场、城市道路沿线、收费站等车辆集中的地方和密闭空间，机动车尾气不易扩散，如遇堵车，更是加重大气的污染，严重影响人体以及其他生物的生存健康。为解决或减轻机动车尾气对大气造成的污染，在隧道、下穿道、以及室内停车场通常采用强制机械通风方式来减轻局部污染，但是有害气体依然是排放至大气，对大气的污染并没有减轻。还有采用机械化学吸附法、光触媒法来净化污染空气，但这些净化方法普遍存在效果不显著、设备多、造价高和运行维护费用高昂等缺点。

现有技术中，采用土壤吸收NO_x净化机动车尾气的方法由于效果显著、成本低、装置结构简单而具有较好的应用前景。这种装置一般包括引风系统和反应系统，引风系统将尾气引入反应系统，反应系统内的土壤吸收并分解有害气体，达到净化效果。但是，现有的这种结构由于气体进入土壤中，导致土壤理化性质发生改变，性状改变后的土壤不适合于微生物的生长，使用一定周期后，微生物的死亡，会导致土壤失效。同时，气体进入土壤后无法进行均匀分布，导致微生物利用率较低，提高使用成本。

因此，需要一种公路隧道高浓度污染空气的净化系统，净化效率较高，使用周期长，成本低，维护和制造简单，能够解决或最大限度减轻公路隧道高浓度污染空气的对大气的危害，且具有良好的景观效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统，净化效率较高，使用周期长，成本低，维护和制造简单，能够解决或最大限度减轻公路隧道内高浓度机动车尾气对大气造成的污染，还具有良好的景观效果。

本发明的生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统，包括引风机、预处理装置和净化装置，所述预处理装置包括臭氧发生器和加湿器，净化装置包括由下至上依次设置的气液分离腔、布气层和土壤净化层，布气层为级配骨料混合构成的透气层，级配骨料置于气液分离腔顶部的透气隔板上，所述引风机气体出口依次通过臭氧发生器和加湿器与气液分离腔连通；土壤净化层包括填料层，填料层包括表层土、珍珠岩、浮石、泥炭、腐殖土和用于分解尾气中有害气体的微生物。

进一步，所述土壤净化层还包括种植于填料层表层的植物；

进一步，所述填料层表层还铺有人工沸石可分离再生层；

进一步，所述加湿器与气液分离腔之间通过引管进行连通，引管沿气流方向向下倾斜；

进一步，所述气液分离腔设置排液口，所述排液口连接有液体收集器；

进一步，所述引风机进气口设置进气管，进气管的进气端为喇叭口结构；

进一步，所述表层土、珍珠岩、浮石、泥炭和腐殖土的体积比为4∶2∶1∶1∶1；

进一步，所述土壤净化层中的人工沸石为可分离的活动层，当吸附饱和后，可从土壤净化层分离出进行再生。

进一步，所述透气隔板为网状金属板或网状塑料板。

本发明的有益效果：本发明的生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统，设置尾气预处理装置，分离尾气中的大颗粒物，将尾气中有害气体处理成活性土壤易于吸收和分解的成份，提高有害气体的吸收率，同时尾气预处理装置能够使气体保持湿润，利于保证微生物活性和长时期保持活性土壤的理化性质；设置布气层，使气体进入土壤净化层前就均匀分布，能够保证气体均匀分布在土壤净化层内，提高活性土壤内微生物的利用率，从而提高净化效率；设置气液分离腔，分离多余水分，利于保持土壤的物理性质，同时保证布气层和土壤的透气性，从而保证净化效率；土壤净化层的成份能够保证具有良好的透气性，利于气体分布，保证微生物的利用率，节约使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的结构示意图，本实施例的生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统应用于隧道1内，如图所示：本实施例的机动车尾气土壤净化系统，包括引风机2、预处理装置和净化装置，所述预处理装置包括臭氧发生器4和加湿器5，预处理装置前端设置粗滤网3，一般采用网状金属隔栅或网状塑料格栅；

净化装置包括由下至上依次设置的气液分离腔10、透气隔板9、布气层8和土壤净化层7，布气层8为级配骨料混合构成的透气层，级配骨料置于气液分离腔10顶部的透气隔板9上，透气隔板9起到支撑和使气体均匀分布的作用，图中箭头方向即为尾气流动方向；所述引风机2气体出口依次通过粗滤网3、臭氧发生器4和加湿器5与气液分离腔10连通；土壤净化层7包括填料层和种植于填料层上的植物，其中填料层包括表层土、珍珠岩、浮石、泥炭、腐殖土、人工沸石和用于分解尾气中有害气体的微生物；植物一方面吸收硝酸盐，另一方面还能美化外观；

人工沸石为铺于填料层表面的可分离再生层，进一步净化气体，当吸附饱和后，可从土壤净化层分离出进行再生；

本实施例中，所述加湿器5与气液分离腔10之间通过引管6进行连通，引管6沿气流方向向下倾斜，保证气体中携带的水份不倒流回加湿器，利于保证气体具有足够的湿度；引管6向下的倾斜角一般采用2°到3°，本实施例采用3°；所述加湿器中的液体为特殊配制，利于保证微生物活性和长时期保持活性土壤的理化性质；

本实施例中，所述气液分离腔10设置排液口11，所述排液口11连接有液体收集器12，收集的液体可以循环利用，节约使用成本，防止气液分离腔10内的液体液位过高，影响气体的湿度。

本实施例中，所述引风机2进气口设置进气管21，进气管21的进气端为喇叭口结构，利于收集气体，保证进气量，尽量避免有害气体进入大气。

本实施例中，所述土壤净化层的填料层中表层土、珍珠岩、浮石、泥炭、腐殖土的体积比为4∶2∶1∶1∶1；以上配比能够保证微生物的成活、培养和活性，并能保证土壤具有较好透气性，实现了既能保证微生物的性质又能保证透气性的最佳配比。

本实施例中，所述透气隔板9为网状金属板，强度较高，使用寿命长；当然也可以采用网状塑料板，耐腐蚀性较强，同样达到发明目的。

本发明在使用时，汽车尾气中的NO通过臭氧氧化成NO₂，NO₂溶于土壤中的水分生成生成NO₃ ^-，一部分被植物13吸收和土壤中微生物代谢利用，一部分被土壤中的反硝化菌还原为N₂。

本发明在使用时，汽车尾气中的CO可通过臭氧氧化成CO₂，未被氧化的CO被土壤中的微生物，包括嗜甲烷菌、硝化细菌、一氧化碳营养菌、贫营养菌等氧化为CO₂，小部分转化为生物质留存于土壤中。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种生态型公路隧道高浓度污染空气净化系统，其特征在于：包括引风机、预处理装置和净化装置，所述预处理装置包括臭氧发生器和加湿器，净化装置包括由下至上依次设置的气液分离腔、布气层和土壤净化层，布气层为级配骨料混合构成的透气层，级配骨料置于气液分离腔顶部的透气隔板上，所述引风机的气体出口依次通过臭氧发生器和加湿器后与气液分离腔连通；土壤净化层包括填料层和种植于所述填料层的表层的植物，所述填料层包括表层土、珍珠岩、浮石、泥炭、腐殖土、人工沸石和用于分解尾气中有害气体的微生物，所述加湿器与气液分离腔之间通过引管进行连通，所述引管沿气流方向向下倾斜，所述引管向下的倾斜角采用2°到3°，所述气液分离腔设置排液口，所述排液口连接有液体收集器，所述引风机的进气口设置进气管，进气管的进气端为喇叭口结构，所述的表层土、珍珠岩、浮石、泥炭和腐殖土的体积比为4∶2∶1∶1∶1，所述透气隔板为网状塑料板。

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