CN102149485A - 一种土壤通风装置及地下污染物治理系统 - Google Patents

Abstract

一种土壤通风装置包括气密腔室(1)，该气密腔室(1)具有进口(701)和出口(702)，其上分别安装有单向阀(60)。一种地下污染物治理系统包括一个或多个向土壤外抽吸污染物的土壤通风装置以及一个或多个向土壤内注入气体的土壤通风装置。

Description

一种土壤通风装置及地下污染物治理系统

技术领域

本发明有关于一种土壤非饱和带挥发性有机污染清除装置， 具体地讲， 有关于一种利 用空气热胀冷缩的特性驱动的土壤通风装置及地下污染物治理系统。 背景技术

清除土壤非饱和带中污染的技术已经是很成熟的技术。 这些技术可以归为两类。 一类 是强制空气流过土壤中的孔隙， 用空气带走那些挥发性的污染物。 另一类是向地下注入化 学或是生物制剂， 加速污染物的降解速度。 70年代以来， 这些清污技术已经广泛地应用于 环保工业。

在这些方法中使用的手段虽然成熟可是却价格昂贵。 无论是使用强制空气流动的机械 装置还是各种清污制剂， 一处小规模的污染的处理费用都会高达几万几十万美元。 所以由 于资金的限制， 对一些相对较轻的污染不得不听之任之。 事实上， 对于一些已经安装了 设备的污染地段， 由于这些方法的运行和监控费用很高， 也常常出于经济上的考虑不得不 提前停止运行。 在经济原因以外， 这些已有的技术还有自身的不足。 在治理后期或是低浓 度的污染， 残留在土壤非饱和带中的污染物多位于小孔隙中或是被吸附在土壤颗粒的表 面。 这时清污的速度取决于小孔隙中污染物向大孔隙的扩散速度和吸附物解吸的速度， 大 量流过土壤孔隙的空气并没有足够污染物可以携带。 换句话说， 已有的技术无法有效地治 理这种低浓度污染。 发明内容

本发明的目的在于， 提供一种土壤通风装置及地下污染物治理系统， 其能够在土壤的 非饱和带中形成气压梯度从而强制挥发在土壤孔隙中的挥发性气体排出土壤， 或是强制富 氧空气， 臭氧或是其它气相清污制剂进入非饱和带加速污染物的降解， 从而有效地清除土 壤中的低浓度挥发性组分的污染。

本发明的上述目的可采用如下技术方案来实现， 一种土壤通风装置， 其包括： 气密腔室， 其具有一个或一个以上的进口和一个或一个以上的出口；

一个或一个以上的进流单向阀， 每个该进流单向阀安装在所述气密腔室的一个进口 上， 仅允许气流从该进口流入所述气密腔室内；

一个或一个以上的排流单向阀， 每个该排流单向阀安装在所述气密腔室的一个出口 上， 仅允许气流从该出口流出所述气密腔室；

其中， 在该气密腔室内的温度变化时， 产生气流流动， 使得气流从气密腔室的进口流 入， 从气密腔室的出口流出。

在本发明的一个可选例子中， 本发明的土壤通风装置还包括加热装置， 其用于加热气 密腔室内的空气， 从而使得气密腔室内的温度变化， 驱动所述气密腔室内的气流流动。

在本发明的一个可选例子中， 所述的土壤通风装置还包括有控制装置， 在所述气密腔 室内安装有温控元件， 该温控元件连接于所述控制装置， 由该控制装置控制加热装置的工 作状态， 在气密腔室内的温度达到预定停止温度时， 控制该加热装置停止工作； 在气密腔 室内的温度低于预定开启温度时， 控制该加热装置开始工作。

在本发明的一个可选例子中， 所述土壤通风装置还包括有计时装置， 用于在预定时间 内打开或关闭所述加热装置。

在本发明的一个可选例子中， 所述土壤通风装置的进口连通于压注气体， 所述出口连 通于地下土壤孔隙， 从而形成为向土壤中注入气体的气体压注装置。

在本发明的一个可选例子中， 所述土壤通风装置的出口向土壤外排气， 所述进口连通 于地下土壤孔隙， 从而形成用于从地下土壤中抽吸气相污染物的污染物抽吸装置。 所述的 气密腔室内填设有可降解污染物的催化剂。

在本发明的一个可选例子中， 所述土壤通风装置还包括地下井， 所述的气密腔室气密 地连接于该地下井上， 在该地下井的下部设置有至少一个连通于土壤孔隙的通气孔， 并且 该气密腔室的进口连通于所述地下井下部的井内空间， 其出口连通于地下井外的排气空 间， 从而该地下井形成为抽吸污染物的抽吸井； 或者该气密腔室的出口连通于该地下井下 部的井内空间，进口连通于地下井外的排气空间，从而该地下井形成为压注空气的压注井。

在本发明的一个可选例子中， 所述的土壤通风装置还包括有气体释放装置， 该气体释 放装置包括输气管道和设置在输气管道上的控制陶， 该输气管道的一端连接于供气装置， 另一端连通于气密腔室内部空间。

在本发明的一个可选例子中， 所述的气密腔室的出口上设置有控制阀， 该控制阀由一 控制装置控制， 在该加热装置进行加热时关闭所述出口， 在该气密腔室的温度达到预定温 度， 并且加热时间达到预定时间后， 该控制阀打开所述出口通道， 同时加热装置停止加热， 从而对进入气密腔室内的污染物进行高温降解， 该土壤通风装置形成为污染物降解装置。

在上述可选例子中， 在所述气密腔室外套设有一冷却腔室， 该冷却腔室也具有一个或 一个以上的出口和一个或一个以上的进口， 在出口上设置有仅允许气流流出的排流单向 阀， 在进口上设置有仅允许气流流入的进流单向阀。

在本发明的一个可选例子中， 所述的气密腔室的进口通过软管连接于一吸气嘴。 在该 例子中， 所述的吸气嘴可位于地下浮油液面的上方， 从而可以通过该吸气嘴抽吸地下浮油 挥发物， 使得土壤中的浮油得到清理。 在该例子中， 所述的吸气嘴可连接于一漂浮在地下 浮油液面上的浮子上， 从而使得吸气嘴能够于浮油液面保持在一个极小的距离上， 使每次 抽吸都能带走和液面有接触的那部分富含挥发物的空气， 以保证最大限度地清理地下浮 油。

在本发明的一个可选例子中， 可在所述气密腔室内安装有污染物探测元件， 该污染物 探测元件连接于控制装置， 当该污染物探測元件探测到气密腔室内的污染物超标时， 发出 信号给控制装置， 由该控制装置控制一报警装置发出警报。

本发明还提供了一种采用上述土壤通风装置的地下污染物处理系统， 该系统包括： 一个或一个以的向外抽吸污染物的土壤通风装置， 该土壤通风装置形成为污染物抽吸 装置， 用于将土壤中的气相污染物排出；

一个或一个以上向内注入气体的土壤通风装置， 该土壤通风装置形成为气体压注装 置， 用于向地下污染物所在区域注入气体。

采用本发明的上述土壤通风装置和地下污染物治理系统， 效果是显著的： 由于本发明 的土壤通风系统在该气密腔室内的温度变化时能够产生气流流动， 使得气流从气密腔室的 进口流入， 从气密腔室的出口流出， 从而能够在土壤的非饱和带中形成气压梯度， 强制挥 发在土壤孔隙中的挥发性气体棑出土壤， 或是强制富氧空气进入非饱和带加速污染物的降 解， 有效地清除了土壤中的低浓度挥发性组分的污染。 与现有的清除土壤非饱和带中污染 的方式相比， 本发明的土壤通风装置和地下污染物治理系统， 结构简单， 运行成本低， 为 清除土壤中的污染提供了一种经济可行的治理方式。 附图说明

图 1为本发明的地下污染物治理系统的工作原理剖面示意图；

图 2为本发明的地下污染物治理系统的工作原理平面示意图；

图 3为本发明的土壤通风装置在进行正压压注时工况示意图；

图 4为本发明的土壤通风装置在负压抽吸时工况示意图；

图 5为本发明的土壤通风装置在正压压注时进流单向阀工况示意图；

图 6为本发明的土壤通风装置在正压压注时排流单向阀工况示意图：

图 7为本发明的土壤通风装置在负压抽吸时进流单向阀工况示意图；

图 8为本发明的土壤通风装置负压抽吸时排流单向阀工况示意图；

图 9为本发明的土壤通风装置结合钻孔地下井用于压注示意图；

图 10为本发明的土壤通风系统装置的控制流程框图；

图 11为本发明的具有高温降解功能的土壤通风装置的剖面示意图；

图 11A为图 11的 A-A剖面示意图；

图 11B为图 11的 B-B剖面示意图；

图 12为具有高温降解功能的土壤通风装置的逻辑控制流程框图； 图 13为具有高温降解功能的土壤通风系统用于井内浮油清除剖面示意图； 图 14为地下贮油罐跑冒滴漏监测治理系统预置管道平面示意图；

图 15为地下贮油罐跑冒滴漏监测治理系统浅地下水位预置管道 C-C剖面示意图; 图 16为地下贮油罐跑冒滴漏监测治理系统深地下水位预置管道 C-C剖面示意图; 图 17为加油泵跑冒滴漏监测治理系统预置管道示意图；

图 17A为图 17的 D-D剖面示意图；

图 18为跑冒滴漏监测治理系统工况示意图；

图 19为跑冒滴漏监测治理系统逻辑控制流程框图。

符号说明

5 压注井 10 新鲜空气

20 地面低渗复盖 25 抽吸井

30 含有机挥发物的尾气 35 压注进土壤的新鲜空气

40 从土壤中抽吸出来的含有机挥发物的空气

45 土壤层

50 含挥发性污染物的土壤区域

55 气密腔室内的空气 60 单向晴

65 气密腔室腔壁 70 气密腔室

701 气密腔室的进口 702 气密腔室的出口

80 加热器 85 温控元件

90 进气口 95 有机降解催化剂

101 挥发物被高温降解后的余热尾气

102 冷却腔室排出的余热尾气

110 压注时排流单向阀止流瓣 120 压注时排流单向阀进口端

125 压注时排流单向陶出口端 130 压注时进流单向阀进口端

140 压注时进流单向阀出口端 150 压注时进流单向阀止流瓣

160 抽吸时进流单向阀出口端 170 抽吸时进流单向阀进口端

175 抽吸时排流单向 W出口端 180 抽吸时进流单向阀止流瓣

185 输气管道 190 抽吸时排流单向阀止流瓣

195 输气管道的控制阀 200 抽吸时排流单向阀进口端

205 加热腔与井口的气密接口 210 通气孔

220 排气控制阔 230 有机挥发物探测元件

300 冷却腔室 305 冷却腔室腔壁

310 进气软管 320 轻油蒸气收集吸口 330 控制吸口高度的浮子 聚集在收集井中的轻油

601 冷却腔室排流单向阀 气密腔室排流单向 W

603 冷却腔室进流单向阀 气密腔室进流单向阀

801 加热器 温控元件 具体实施方式

如图 3—图 11、 图 11A、 图 11B所示， 本发明提供了一种土壤通风装置， 其包括有气 密腔室 70， 该气密腔室 70具有进口 701和出口 702， 该进口 701和出口 702可以如图 3 所示分别为一个， 当然根据需要也可以分别为一个以上； 一对单向阀 60分别安装在进口 701和出口 702上， 用于保证气体只向一个方向流动， 其中安装在进口上的单向阀 60称为 进流单向陶， 安装在出口的单向阀 60称为排流单向阀， 该一对单向闼 60的设置使得气流 仅能够从气密腔室 70的进口单向流入， 并从气密腔室 70的出口单向流出。 这样， 在气密 腔室 70内的温度产生变化时， 空气的热胀冷缩作用驱动气流流动， 使得气流从气密腔室 70的进口流入， 从气密腔室 70的出口流出。 其中该进口 701和出口 702可以由直接开设 在气密腔室侧壁上的开口构成， 也可以由该开口和连接在该开口上的管道构成。

如图 3所示， 该土壤通风装置还包括加热装置 （加热器 80)， 其用于加热气密腔室 70 内的气体， 以利用空气的热胀冷缩的性质来驱动气密腔室 70内的气流流动。 但是该加热 器 80并不是必需的， 在对气量的要求不高的情况下， 该土壤通风装置也可以直接用太阳 能来加热。每天自然温度的变化就可以形成天然的加热一冷却循环， 从而驱动气密腔室 70 内的气流流动。 该土壤通风装置还可包括有控制装置， 来控制加热器 80的加热状态。 可 以如图 3、 图 9所示在所述气密腔室 70内安装有温控元件 85。 该温控元件 85连接于控制 装置， 由该控制装置控制加热器 80的工作状态。 如图 10所示为该控制装置的控制流程框 图。 在气密腔室 70内的温度达到预定停止温度 T1时， 控制该加热器 80停止工作； 在气 密腔室 70内的温度低于预定开启温度 T2时， 控制该加热器 80开始工作。 该控制装置还 可包括有计时装置， 用于控制加热器在预定时间内打开或关闭。

在本发明中， 当气密腔室的排流单向阀与地下设施整合在一起时， 它的功能是压注， 用于把新鲜空气或是清污制剂压注到土壤的非饱和带中。 当腔室的进流单向 W与地下设施 整合在一起的时候， 它的功能是抽吸， 用来把气相的污染物从土壤的非饱和带中排出。 如 图 3、 图 6、 图 7所示， 在用于压注时， 本发明的土壤通风装置的进口 701连通于地上新 鲜空气 10， 所述出口 702可连通于地下土壤孔隙， 从而形成为向土壤中注入新鲜空气的气 体压注气体压注装置。 这样， 在压注状态下， 气密腔室 70内的气流流动会迫使新鲜空气 10进入污染的土壤非饱和带， 以加速土壤非饱和带的污染物挥发。 同时该用于压注的土壤 通风装置也可以用于输送气相的清污制剂到受到污染的土壤的非饱和带中以加速污染物 的降解。 如图 4、 图 5、 图 8所示， 该土壤通风装置的出口 702可以连通于一排气空间， 所述进口 701连通于地下土壤孔隙， 从而形成用于从地下土壤中抽吸气相污染物 40的污 染物抽吸装置。 这样， 在负压状态下的气密腔室 70可以排出带有污染物的废气 30， 从而 清除在土壤的非饱和带中气相污染物。

如图 1、 图 2所示， 可以在需要治理的土壤区域上钻孔， 形成地下井， 气密腔室 70气 密地安装在该地下井上， 其中用于压注的地下井称为压注井 5， 用于抽吸的地下井称为抽 吸井 25。 如图 9、 图 11、 图 13所示， 在该地下井的下部设置有多个连通于土壤孔隙的通 气孔 210， 并且该气密腔室 70的进口 701连通于所述地下井下部的井内空间， 其出口 702 连通于地下井外的排气空间， 从而该地下井形成为抽吸污染物的抽吸井 25 ; 或者该气密腔 室 70的出口 702连通于该地下井下部的井内空间， 进口 701连通于地下井外的排气空间， 从而该地下井形成为压注空气的压注井 5。 这个装置的主要目的是在土壤的非饱和带中形 成一个压强梯度带， 使土壤孔隙中的气体向抽吸井 25运移， 从而清除在土壤的非饱和带 中气相污染物。

如图 10所示， 所述气密腔室 70的工况主要由加热和冷却循环组成。 如图 3、 图 6， 图 5所示， 在压注时， 气密腔室中的空气 55在加热过程中受热鼓胀， 由于压力的增加， 排流单向阀 60的止流瓣 110开启。受热后的空气 55从出口 702上的排流单向阀进口端 120 通过止流瓣 110到排流单向阀出口端 125, 然后流出气密腔室 70， 从而新鲜空气 35被压 注进土壤内。 当加热室达到预设停止温度 Π时， 控制装置指令加热器 80停止加热。 随着 温度的下降， 气密腔室 70内的压力同时降低。 排流单向阀 60的止流瓣 110关闭， 同时进 流单向阔 60的止流瓣 150开放。 冷的新鲜空气 10从进口 701的进流单向阀进口端 130通 过单向 W 60的止流瓣 150到进流单向阀出口端 140而进入气密腔室 70。 当达到预设开始 温度 T2或是预设时间后， 加热过程重新开始。

如图 4、 图 7、 图 8所示， 在抽吸时， 冷却循环是做功循环。 在加热循环中， 受热后 膨胀的空气 55推开单向阀 60的止流瓣 190从出口 702上的排流单向阀进口端 200流到进 流单向阀出口端 175进而流出气密腔室 70， 从而从气密腔室 70中棑出含有机挥发物的尾 气 30。 在给定的温度上， 加热器 80停止加热。 气密腔室 70中降温后的空气产生的低压关 闭排流单向阀 60的止流瓣 190， 同时打开进流单向阀 60的止流瓣 180， 从土壤中抽吸出 来的含有机挥发物的空气 40从进口 701 的进流单向 W 60进口端 170流到进流单向阀 60 出口端 160， 从而进入到气密腔室 70内。

在本发明中，通过调整气密腔室 70的体积和加热器 80的功率的比率可以调整单位时 间内压注空气的流量。 气密腔室 70单位体积里用加热器 80的功率越大， 单位时间内压注 的空气就越多。 而调整气密腔室 70的最高温度 （预置停止温度 T1 ) 则会影响压注空气的 压力。 最高温度设置的越高， 压注空气的压力就越高。 通过地下管道的压注和抽吸会在土壤的非饱和带中产生压力梯度。 应用一些辅助设备 可以加速清理的进程。 气体释放装置可以加在气密腔室 70中。 该气体释放装置包括输气 管道 185和设置在输气管道 185上的控制阀 195， 该输气管道 185的一端连接于一供气装 置， 另一端连通于气密腔室 70内部的进气口 90。 在一个做功循环中控制阀 195的开通时 间的长短控制气密腔室 70中充入气体 （例如氧气、 臭氧、 气相清污制剂等） 的含量。 该 供气装置可以包括承压氧容器或臭氧发生器或气相清污制剂供应装置， 从而可以将氧气、 臭氧或气相清污制剂注入气密腔室 70内， 并通过该气密腔室 70的出口压注到土壤非饱和 带中， 从而加速挥发性半挥发性污染物的生物降解的过程。 另外， 加热后的热空气也能加 强氧气的扩散从而更进一步的改善生物降解的进程。

如图 1、 图 2给出了利用本发明的土壤通风装置的地下污染物处理系统， 该系统包括 一个或一个以的上述向外抽吸污染物的土壤通风装置， 该土壤通风装置形成为污染物抽吸 装置， 用于将通过抽吸井 25将土壤中的气相污染物排出； 一个或一个以上的内注入气体 的土壤通风装置， 该土壤通风装置形成为气体压注装置， 用于通过压注井 5向地下污染物 所在区域注入气体 （新鲜空气或者气相清污剂）。 这样， 利用该地下污染物处理系统能够 在土壤的非饱和带中形成气压梯度， 强制挥发在土壤孔隙中的挥发性气体排出土壤， 或是 强制富氧空气或其它气相清污制剂进入非饱和带加速污染物的降解， 有效地清除了土壤中 的低浓度挥发性组分的污染。

作为一种行之有效的污染物处理方法， 用高温降解有机污染物广泛地用于环保工作 中。 要达到破坏 99. 9%以上的气体中碳氢化合物的程度， 美国环保署推荐华氏 1450度（摄 氏 750度） 以及适当的处理时间， 而欧盟则直接建议摄氏 850度 2秒的处理时间。 这时间 上的不同主要是考虑到不同浓度的污染物需要的时间不同。 土壤通风装置本身是一个气体 加热系统， 所以在通风的同时也可以直接用来处理污染物。 附图 11 给出了在通风的同时 处理从地下抽吸出来的挥发性有机污染物的土壤通风装置的示意图。 不难看出， 主要的变 化是在气密腔室 70的出口 702上增加了一个排气控制阀 220。该排气控制阀 220受控制装 置控制在一定的条件下关闭或打开， 同时在原有气密腔室的外面增加了一个冷却腔室 300。 该冷却腔室 300套设在气密腔室 70外， 该冷却腔室 300也具有一个或一个以上的出口和 一个或一个以上的进口， 在出口上设置有仅允许气流流出的排流单向睛 601， 在进口上设 置有仅允许气流流入的进流单向阀 603。 当然， 在环境允许的情况下， 冷却腔室 300是可 以省略的。 如图 12所示， 给出了具有高温降解功能的土壤通风装置的逻辑控制流程框图。 在加温的过程中， 关闭的控制阅 220使气密腔室 70中的气体滞留在气密腔室中。 在温度 和滞留时间达到污染物高温降解的要求后， 控制阀 220开放同时停止加热， 加热后膨胀的 气体推开单向陶 602经过控制阀 220流出气密腔室 70。 在加热时， 升温的气密腔室 70使 冷却腔室 300中空气也在升温膨胀从而推开单向阀 601向外排出冷却腔室 300的余热尾气 102。 停止加热后， 冷却腔室 300 中的空气自然冷却收缩， 单向阀 601关闭， 单向阀 603 开放， 常温新鲜空气 10流入冷却腔 300同时使冷却腔室 300和气密腔室 70降温。 当温控 元件 851探测到气密腔室开始降温时， 送出信号关闭控制阀 220。 同时， 冷却收缩的空气 使单向阀 602关闭， 单向阀 604幵放， 吸入从孔隙 210进入的含有污染物的空气， 从而幵 始一个新的循环。

如图 1 1所示， 根据不同的有机挥发物， 也可以在气密腔室 70内加入不同的催化剂填 料 95。 在有催化剂存在的情况下， 有机挥发物的降解可以在较低的温度下完成。 由于催化 剂本身存在着各种不同的限制， 所以需要根据实地情况选用。

图 13给出了具有高温降解功能的土壤通风装置用于清理地下浮油的示意图。进口 701 上的进流单向陶 604通过软管 310连结到吸气嘴 320上。 浮子 330使吸嘴 320和浮油 340 的液面保持在一个极小的距离上， 从而使每次抽吸都能带走和液面有接触的那部分富含挥 发物的空气， 以保证最大限度地清理从孔隙 210进入的浮油。 同时， 在土壤通风装置产生 的负压下， 从周围土壤中流入井中的空气也会加速浮油向井中的聚集， 从而使土壤中的浮 油得到清理。

本发明的地下污染物处理系统也可以被用于跑冒滴漏的监测治理。 以地下油罐为例。 附图 14、 图 15和图 16是前期预置管道的示意图。 从图上可以看出， 在低渗阻流边界中的 预置管道在地下油罐周围形成了完整的气流回路； 同时， 从附图 17、 图 17A上可以看出延 伸到加油泵的预置管道也把在加油站其它可能的污染源纳入了监控治理的范围。 附图 18 简单地说明土壤通风系统如何用一个由具有高温降解功能的土壤通风装置连结一个抽吸 污染物的土壤通风装置和一个向内压注空气的土壤通风装置共同组成一个简单的监测治 理系统来配合这些管道。 具有高温降解功能的土壤通风装置的进口连结于用于抽吸污染物 的土壤通风装置的出口， 具有高温降解功能的土壤通风装置的出口连通于压注空气的土壤 通风装置的压注井 5的井内空间。 在正常情况下， 普通抽吸装置抽风加上普通压注装置送 风在地下油罐， 输油管道和加油泵周围形成一个气流场。 在没有跑冒滴漏的情况下， 从这 个气流场中通过的空气中是不会检测出有机污染物的。 当在预置管道的控制范围中有跑冒 滴漏出现时， 产生的挥发性组分不可避免的被气流带到抽吸井 25 中。 当有机挥发物检测 元件 230探知到挥发组份超标后， 发出信号给控制装置， 由该控制装置控制一报警装置发 出警报， 并同时控制进行高温降解的土壤通风装置的加热器 801进行加热， 在该进行高温 降解的土壤通风装置的气密腔室的温度达到预定温度， 并且加热时间达到预定时间后， 该 进行高温降解的土壤通风装置的控制阀 220打开所述出口通道，同时加热器 801停止加热。 含有挥发性有机污染物的空气 40通过单向阀 604进入气密腔室 70内， 在挥发性有机物被 充分降解后， 从单向 W 602经过控制阀 220排出。 当污染物探测元件 230不再显示挥发组 份超标后， 警报解除， 普通的通风装置重新开始工作。 附图 18表现经过处理的高温尾气 101被重新导入压注井 5。所述进行高温降解的土壤 通风装置的出口 702连通于气体压注装置的压注井 5的井内空间， 从而将进行高温降解的 土壤通风装置排出的高温尾气导入到压注井 5中， 并通过压注井 5的通气孔进入到土壤污 染区域内， 以利用该尾气的高温加速污染物的挥发， 从而更加有效的清理污染。

附图 19 说明了跑冒滴漏监测治理系统的逻辑控制过程。 可以很容易的看出， 污染物 检测元件 230在监测治理系统中起着承上启下的功能。 在附图 18中， 为了方便只画在了 在污染物抽吸装置中气密腔室 70 中的这个污染物检测元件。 事实上， 类似的检测元件还 可以直接放在各种具有抽吸功能的管道中。 可以是一个， 也可以是多个。 地下油罐的监测 治理只是这个系统的一种应用。 事实上， 这个地下污染物处理系统也可以用于很多其它需 要监测治理的场合。 在有条件预置管道或是环境允许安装管道的情况下， 集监测和治理功 能在一起的这个系统可以有效而且及时的发现和清理污染。 并且还可以在污染物浓度较高 的情况下， 自动报告有关部门使污染能够尽快得到处理， 从而把污染控制在尽可能小的范 围内。

Claims (26)

1. 权利要求书

   1、 一种土壤通风装置， 其包括：

   气密腔室， 其具有一个或一个以上的进口和一个或一个以上的出口；

   一个或一个以上的进流单向阀， 每个该进流单向阀安装在所述气密腔室的一个进口 上， 仅允许气流从该进口流入所述气密腔室内；

   一个或一个以上的排流单向阀， 每个该排流单向阀安装在所述气密腔室的一个出口 上， 仅允许气流从该出口流出所述气密腔室；

   其中， 在该气密腔室内的温度变化时， 产生气流流动， 使得气流从气密腔室的进口流 入， 从气密腔室的出口流出。
2. 2、 如权利要求 1所述的土壤通风装置， 其特征在于， 该土壤通风装置还包括加热装 置， 其用于加热气密腔室内的气体。
3. 3、 如权利要求 2所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的土壤通风装置还包括有 控制装置， 在所述气密腔室内安装有温控元件， 该温控元件连接于所述控制装置， 由该控 制装置控制加热装置的工作状态， 在气密腔室内的温度达到预定停止温度时， 控制该加热 装置停止工作； 在气密腔室内的温度低于预定开启温度时， 控制该加热装置开始工作。
4. 4、 如权利要求 3所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述控制装置包括有计时装置， 用于控制加热装置在预定时间内打开或关闭。
5. 5、 如权利要求 1所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述土壤通风装置的进口连通 于压注气体， 所述出口连通于地下土壤孔隙， 从而形成为向土壤中注入气体的气体压注装 置。
6. 6、 如权利要求 1所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述土壤通风装置的出口向土 壤外排气， 所述进口连通于地下土壤孔隙， 从而形成用于从地下土壤中抽吸气相污染物的 污染物抽吸装置。
7. 7、 如权利要求 1所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述土壤通风装置还包括地下 井， 所述的气密腔室气密地连接于该地下井上， 在该地下井的下部设置有至少一个连通于 土壤孔隙的通气孔， 并且该气密腔室的进口连通于所述地下井下部的井内空间， 其出口连 通于地下井外的排气空间， 从而该地下井形成为抽吸污染物的抽吸井； 或者该气密腔室的 出口连通于该地下井下部的井内空间， 进口连通于地下井外的排气空间， 从而该地下井形 成为压注空气的压注井。
8. 8、 如权利要求 5所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的土壤通风装置还包括有 气体释放装置， 该气体释放装置包括输气管道和设置在输气管道上的控制阀， 该输气管道 的一端连接于一供气装置， 另一端连通于气密腔室内部的进气口。
9. 9、 如权利要求 8所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的供气装置包括承压氧容 器或臭氧发生器或气相清污制剂供应装置。 10、 如权利要求 6所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的气密腔室的出口上设置 有控制阔， 该控制阁由一控制装置控制， 在该加热装置进行加热时关闭所述出口， 在该气 密腔室的温度达到预定温度， 并且在该预定温度下达到预定时间后， 该控制阀打幵所述出 口通道， 同时加热装置停止加热， 从而对进入气密腔室内的污染物进行高温降解， 该土壤 通风装置形成为污染物降解装置。
10. 11、如权利要求 10所述的土壤通风装置， 其特征在于， 在所述气密腔室外套设有一冷 却腔室， 该冷却腔室也具有一个或一个以上的出口和一个或一个以上的进口， 在出口上设 置有仅允许气流流出的排流单向阀， 在进口上设置有仅允许气流流入的进流单向阀。
11. 12、 如权利要求 6所述土壤通风装置， 其特征在于， 所述的气密腔室内填设有可降解 污染物的催化剂。
12. 13、 如权利要求 6所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的气密腔室的进口通过软 管连接于一吸气嘴。
13. 14、 如权利要求 13所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的吸气嘴位于地下浮油 液面的上方， 从而可以通过该吸气嘴抽吸地下浮油挥发物， 使得土壤中的浮油得到清理。
14. 15、 如权利要求 14所述的土壤通风装置， 其特征在于， 所述的吸气嘴连接于一漂浮 在地下浮油液面上的浮子上。
15. 16、 如权利要求 6所述的土壤通风装置， 其特征在于， 在所述气密腔室内安装有污染 物探测元件， 该污染物探测元件连接于一控制装置， 当该污染物探测元件探测到气密腔室 内的污染物超标时， 发出信号给该控制装置， 由该控制装置控制一报警装置发出警报。
16. 17、一种采用如权利要求 1所述的土壤通风装置的地下污染物处理系统，该系统包括: 一个或一个以上的如权利要求 6所述的向外抽吸污染物的土壤通风装置， 该土壤通风 装置形成为污染物抽吸装置， 用于将土壤中的气相污染物排出；

    一个或一个以上如权利要求 5所述的内注入气体的土壤通风装置， 该土壤通风装置形 成为气体压注装置， 用于向地下污染物所在区域注入气体。
17. 18、 如权利要求 17所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所述污染物抽吸装置 的气密腔室的出口通道上设置有控制阀， 该控制 M由一控制装置控制， 在该加热装置进行 加热时关闭所述出口通道， 在该气密腔室的温度达到预定温度， 并且加热时间达到预定时 间后， 该控制陶打开所述出口通道， 同时加热装置停止加热， 从而对进入气密腔室内的污 染物进行高温降解， 使气密腔室成为污染物高温降解装置。
18. 19、 如权利要求 18所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 在所述污染物降解装 置的气密腔室外套设有一冷却腔室， 该冷却腔室也具有一个或一个以上的出口和一个或一 个以上的进口， 在出口上设置有仅允许气流流出的排流单向阖， 在进口上设置有仅允许气 流流入的进流单向阀。
19. 20、 如权利要求 17所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 该系统还包括： 一个 或一个以上的如权利要求 10所述的形成为污染物高温降解装置的土壤通风装置， 每个高 温降解装置的进口连通于污染物抽吸装置的出口， 从而使得向污染物抽吸装置抽吸到的气 相污染物进入到高温降解装置的气密腔室中， 进行高温降解。
20. 21、 如权利要求 20所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 在所述高温降解装置 的气密腔室外套设有一冷却腔室， 该冷却腔室也具有一个或一个以上的出口和一个或一个 以上的进口， 在出口上设置有仅允许气流流出的排流单向阀， 在进口上设置有仅允许气流 流入的进流单向睛。
21. 22、 如权利要求 20所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所述气体压注装置的 气密腔室连接于至少一个位于土壤中的压注井上， 在压注井的下部开设有至少一个连通于 土壤孔隙的通气孔， 该气密腔室的进口连通于压注井外的地上新鲜空气， 该气密腔室的出 口连通于压注井的井内空间， 从而通过通气孔与土壤孔隙连通。
22. 23、 如权利要求 17所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所述气体压注装置还 包括有气体释放装置， 该气体释放装置包括输气管道和设置在输气管道上的控制阀， 该输 气管道的一端连接于一供气装置， 另一端连通于气密腔室内部空间。
23. 24、 如权利要求 23所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所述的供气装置包括 承压氧容器或臭氧发生器或气相清污制剂供应装置。
24. 25、 如权利要求 22所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所述进行高温降解的 土壤通风装置的出口连通于所述注入新鲜空气的土壤通风系统的压注井的井内空间， 从而 将进行高温降解的土壤通风装置排出的髙温尾气导入到压注井中， 并通过压注井的通气孔 进入到土壤污染区域内， 以利用该尾气的高温加速污染物的挥发。
25. 26、 如权利要求 20所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 在向外抽吸污染物的 土壤通风装置的气密腔室内安装有污染物探测元件， 该污染物探测元件连接于一控制装 置， 当该污染物探测元件探测到气密腔室内的污染物超标时， 发出信号给该控制装置， 由 该控制装置控制一报警装置发出警报， 并同时控制进行高温降解的土壤通风装置的加热装 置进行加热， 在该进行高温降解的土壤通风装置的气密腔室的温度达到预定温度， 并且在 该预定温度下达到预定时间后， 该进行髙温降解的土壤通风装置的控制阔打开所述出口通 道， 同时加热装置停止加热， 从而对进入气密腔室内的污染物进行高温降解。
26. 27、 如权利要求 17— 26任一权利要求所述的地下污染物处理系统， 其特征在于， 所 述地下污染物处理系统包括有一个或一个以上的预置压注管道和一个或一个以上的预置 抽吸管道， 其中地下污染物处理系统的污染物抽吸装置的入口连通于所述预置抽吸管道， 所述气体压注装置的出口连通于预置压注管道。