CN103240266A

CN103240266A - 移动式土壤淋洗设备装置及其方法

Info

Publication number: CN103240266A
Application number: CN2012101263537A
Authority: CN
Inventors: 罗春晖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-08-14

Abstract

移动式土壤淋洗设备装置及其方法，它涉及环境保护技术领域。该移动式土壤淋洗设备主要包括：用于湿式筛分土壤用途的双层振动筛组合装置，用于筛分土壤进行淋洗的可移动式淋洗装置，用于淋洗液处理的移动式污水处理装置(或可用临时性土建污水处理设施替代)，用于抽提淋洗过程中产生气体的气体抽提及活性炭吸附装置，其中振动筛组合装置和淋洗装置之间采用小型皮带传送机来运输筛分后的土壤。它可以对不同场地含各类污染物的土壤或底泥进行灵活的设备组装和淋洗处理，并根据污染物在土壤不同粒径范围的不同分布，从资源化的角度出发对传统的土壤淋洗工艺进行了创新性优化。

Description

移动式土壤淋洗设备装置及其方法

技术领域：

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种移动式土壤淋洗设备装置及其方法。

背景技术：

随着工业的迅猛发展，土壤污染日益严重，已成为一个全球性的环境问题，土壤污染来源广泛，包括采矿、冶金、化工、制药、食品等工业的污染排放，以及农药和化肥的施用等，土壤污染，尤其是重金属和有机物污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，直接或间接地污染地下水、空气，危害农作物及生物，甚至危及人类的健康和生命，因此，修复重金属和有机物污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的热点及难点问题。

目前国内外主要采用物理、化学和生物修复方法，通过原位修复或异位修复的方法对污染土壤进行修复，其中，物理修复是最先发展的修复技术之一，包括换土法、热脱附和电动修复等，物理修复对于污染浓度高、面积小的土壤修复效果明显，适应性广，但容易破坏土壤结构，工程量大、能耗大、费用高，同时对很多污染物的治理具有局限性；生物修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，对土壤中的重金属进行富集或提取，通过生物作用改变重金属或有机物在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，现阶段常见的生物修复技术包括植物修复和微生物修复，其缺点是修复周期长，易受到气候、地质条件和土壤类型等的限制，并且通常生物修复只能针对特定的一种或两种重金属和有机物，而对其他重金属或有机物忍耐能力差，化学修复是通过向土壤中加入固化剂、有机质、化学药剂等，通过吸附、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性，常用的化学修复方法主要包括固化稳定化和化学氧化还原，其中固化/稳定化和化学氧化还原技术修复时间短、易操作，但会破坏土壤结构，而且需要使用大量的化学药剂，设备造价昂贵，只适用于污染严重但面积较小的土壤修复。

土壤淋洗是利用清水或化学溶剂或其他可能把污染物从土壤(轻质土或砂质土)中淋洗出来的流体，甚至可能是气体，冲洗土壤，通过离子交换、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤固相中的重金属或有机物转移到土壤液相中，再把含重金属或有机物的淋洗液进一步处理，并循环淋洗液，土壤淋洗过程包括淋洗液向土壤表面扩散、对污染物质的溶解、淋洗出的污染物在土壤内部扩散、淋洗出的污染物从土壤表面向流体扩散等过程，土壤淋洗按场地可分为原位淋洗修复和异位淋洗修复，其中，土壤原位化学淋洗修复主要是根据污染物分布的特点，利用外力或淋洗液自身重力，使其流过污染土壤，并利用抽提井或人工沟渠收集和消除淋洗液的过程，进行原位化学淋洗修复要在污染区域建立淋洗装置，而且通常采用隔离墙等物理屏障对被污染区域进行封闭，淋出液通常需要收集进行无害化处理，其处理方法受到场地条件的限制，过程复杂，而且实用性较差；传统的土壤异位化学淋洗修复要经过以下步骤：(1)污染土壤的挖掘、迁移；(2)污染土壤在淋洗装置中的淋洗修复处理；(3)淋出液中污染物的无害化处理；(4)处理后土壤的回填等，其涉及的过程复杂，工程量大，设备造价昂贵，且实用性较差。

发明内容：

本发明的目的是提供移动式土壤淋洗设备装置及其方法，它可以对含各类污染物的土壤或底泥进行灵活的设备组装和淋洗处理，并根据污染物在土壤不同粒径范围的不同分布，从资源化的角度出发对传统的土壤淋洗工艺进行了创新性优化。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它是由第一电动振动筛1、第二电动振动筛2、电动PVC皮带传送装置3、小推车4、锥形漏斗箱5、第一开关阀6、尾气活性炭吸附罐7、小型真空泵8、离心式不锈钢高压冲洗泵9、高压喷淋系统10、不锈钢挡板11、液体收集箱12、第二开关阀13、胶管14、液体传送泵15、移动式污水处理设备16、机械搅拌装置17、淋洗液制备箱18、圆孔19、蒸汽排放系统20、喷淋圆孔21、PVC管22、PVC箱体23、淋洗装置24组成；PVC箱体23内设置有第一电动振动筛1和第二电动振动筛2，第一电动振动筛1的下端设置有锥形漏斗箱5，锥形漏斗箱5的下端设置有第一开关阀6，PVC箱体23的一端通过电动PVC皮带传送装置3与小推车4连接，PVC箱体23的另一端与淋洗装置24连接，淋洗装置24内设置有离心式不锈钢高压冲洗泵9和高压喷淋系统10，高压喷淋系统10内均匀设置有数个喷淋圆孔21，数个喷淋圆孔21通过PVC管22相互连接，高压喷淋系统10的下端设置有不锈钢挡板11，不锈钢挡板11上均匀设置有数个圆孔19，不锈钢挡板11的底部设置有蒸汽排放系统20，淋洗装置24的上端与小型真空泵8连接，小型真空泵8与尾气活性炭吸附罐7连接，不锈钢挡板11的下端设置有液体收集箱12，液体收集箱12的下端设置有第二开关阀13，第二开关阀13通过胶管14与液体传送泵15连接，液体传送泵15与移动式污水处理设备16连接，移动式污水处理设备16与淋洗液制备箱18连接，淋洗液制备箱18与离心式不锈钢高压冲洗泵9连接，淋洗液制备箱18内设置与机械搅拌装置17。

本发明的整体工艺流程：首先，将被污染的土壤或底泥从污染现场挖出，然后通过铲斗车将污染土壤或底泥放入湿式筛分土壤的振动筛组件敞口最上部，经过第一电动振动筛1筛分所截留在振动筛上的大颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置3传送到小推车4转运到场外进行清洗或填埋，经过第二电动筛2筛分所截留在振动筛上的粗颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置3进入到土壤淋洗组合装置，而第二电动筛2筛分通过的细颗粒物质则通过振动筛装置下部的锥形漏斗箱5收集，然后再转运进行无可直接通过前端敞口进入淋洗装置24，经过淋洗后的土壤或底泥通过后端敞口再由电动PVC皮带传送装置3运输出去，由小推车收集后外运处置，进行资源化再利用或填埋，污染土壤或底泥进入淋洗箱后，传送带两边分别固定安装有一块不锈钢挡板11，防止冲洗过程中土壤或底泥随液体冲走，淋洗废水也主要通过距离挡板底部10cm高度处每隔40cm均与分布的内径为2cm的圆孔19流到淋洗箱下部的废水收集系统，淋洗过后的土壤或底泥继续由传送带通过箱式系统下部的液体收集箱12进行收集，然后通过液体传送泵15由胶管14传送到移动式污水处理设备16进行处理，经过淋洗处理产生的废水含有高浓度的金属离子或有机物，不可直接排放，需要做适当的处理，使其金属离子沉淀去除后或有机物污染吸附沉淀后回用或排放，本装置从节约用水以及绿色环保的角度出发，处理过的废水经过液体传送泵回流到淋洗液制备箱18进行再次回用，作为制备淋洗液所需用水循环使用。

所述的机械搅拌装置17用于淋洗原液的稀释和充分混合，污水处理系统产生的污泥将含有高浓度的重金属或有机污染物，必要时可以通过与其他阳离子置换的方法进行回收，或直接予以稳定化后进行场外清运。

本发明在淋洗过程中可能会产生或逸散的气体，在箱式淋洗系统的上部中心位置还配置有一个气体抽排装置，内径为20mm的气体PVC抽排管，四周使用PVC盖板并与箱式淋洗系统密闭，其外部使用抽气速率为4升/秒的小型真空泵8进行抽排，所抽排的气体通过尾气活性炭吸附罐7处理后，最后排放出符合大气排放的尾气。

本发明在淋洗过程中土壤或底泥中的某些污染物难以通过淋洗液完全处理，可使用控温加热系统对污染土壤进行加热，提高其污染物的挥发性，在土壤淋洗组合装置中的传送带两边的不锈钢挡板11从底部到高度为5cm处各通入蒸汽管道，从外部导入热蒸汽进入挡板集成的蒸汽排放系统20，蒸汽排放系统20的孔径为2mm，间隔为40cm均匀分布在挡板上，可以对传送带上的土壤进行加热，为了防止加热带产生的热量被四周的空气带走而耗散，同时防止淋洗过程中产生的气体从敞口处逸散，在淋洗装置前后两个敞口处加载临时PVC盖板进行密闭，逸散的气体通过系统上部的气体抽排装置抽排出系统，通过这种方式，可强化土壤中可挥发性污染物质的去除。

本发明针对含各类污染物(重金属和有机物)的土壤进行淋洗处理，采用的淋洗药剂可以是酸、碱、重金属螯合剂、有机溶剂或其他各种针对土壤污染物开发的专用淋洗剂，其通用设备装置主要包括：用于湿式筛分土壤用途的可移动式振动筛组合装置，用于筛分土壤进行淋洗的可移动式淋洗装置，用于淋洗液处理的移动式污水处理装置(或可用临时性土建污水处理设施替代)，用于抽提淋洗过程中产生气体的气体抽提及活性炭吸附装置，其中振动筛组合装置和淋洗装置之间采用小型皮带传送机来运输筛分后的土壤。

本发明可以对含各类污染物的土壤或底泥进行灵活的设备组装和淋洗处理，并根据污染物在土壤不同粒径范围的不同分布，从资源化的角度出发对传统的土壤淋洗工艺进行了创新性优化。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的内置挡板示意图；

图3是本发明的高压喷淋系统示意图。

具体实施方式：

参照图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案：它是由第一电动振动筛1、第二电动振动筛2、电动PVC皮带传送装置3、小推车4、锥形漏斗箱5、第一开关阀6、尾气活性炭吸附罐7、小型真空泵8、离心式不锈钢高压冲洗泵9、高压喷淋系统10、不锈钢挡板11、液体收集箱12、第二开关阀13、胶管14、液体传送泵15、移动式污水处理设备16、机械搅拌装置17、淋洗液制备箱18、圆孔19、蒸汽排放系统20、喷淋圆孔21、PVC管22、PVC箱体23、淋洗装置24组成；PVC箱体23内设置有第一电动振动筛1和第二电动振动筛2，第一电动振动筛1的下端设置有锥形漏斗箱5，锥形漏斗箱5的下端设置有第一开关阀6，PVC箱体23的一端通过电动PVC皮带传送装置3与小推车4连接，PVC箱体23的另一端与淋洗装置24连接，淋洗装置24内设置有离心式不锈钢高压冲洗泵9和高压喷淋系统10，高压喷淋系统10内均匀设置有数个喷淋圆孔21，数个喷淋圆孔21通过PVC管22相互连接，高压喷淋系统10的下端设置有不锈钢挡板11，不锈钢挡板11上均匀设置有数个圆孔19，不锈钢挡板11的底部设置有蒸汽排放系统20，淋洗装置24的上端与小型真空泵8连接，小型真空泵8与尾气活性炭吸附罐7连接，不锈钢挡板11的下端设置有液体收集箱12，液体收集箱12的下端设置有第二开关阀13，第二开关阀13通过胶管14与液体传送泵15连接，液体传送泵15与移动式污水处理设备16连接，移动式污水处理设备16与淋洗液制备箱18连接，淋洗液制备箱18与离心式不锈钢高压冲洗泵9连接，淋洗液制备箱18内设置与机械搅拌装置17。

本具体实施方式的整体工艺流程：首先，将被污染的土壤或底泥从污染现场挖出，然后通过铲斗车将污染土壤或底泥放入湿式筛分土壤的振动筛组件敞口最上部，经过第一电动振动筛1筛分所截留在振动筛上的大颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置3传送到小推车4转运到场外进行清洗或填埋，经过第二电动筛2筛分所截留在振动筛上的粗颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置3进入到土壤淋洗组合装置，而第二电动筛2筛分通过的细颗粒物质则通过振动筛装置下部的锥形漏斗箱5收集，然后再转运进行无可直接通过前端敞口进入淋洗装置24，经过淋洗后的土壤或底泥通过后端敞口再由电动PVC皮带传送装置3运输出去，由小推车收集后外运处置，进行资源化再利用或填埋，污染土壤或底泥进入淋洗箱后，传送带两边分别固定安装有一块不锈钢挡板11，防止冲洗过程中土壤或底泥随液体冲走，淋洗废水也主要通过距离挡板底部10cm高度处每隔40cm均与分布的内径为2cm的圆孔19流到淋洗箱下部的废水收集系统，淋洗过后的土壤或底泥继续由传送带通过箱式系统下部的液体收集箱12进行收集，然后通过液体传送泵15由胶管14传送到移动式污水处理设备16进行处理，经过淋洗处理产生的废水含有高浓度的金属离子或有机物，不可直接排放，需要做适当的处理，使其金属离子沉淀去除后或有机物污染吸附沉淀后回用或排放，本装置从节约用水以及绿色环保的角度出发，处理过的废水经过液体传送泵回流到淋洗液制备箱18进行再次回用，作为制备淋洗液所需用水循环使用。

本具体实施方式在淋洗过程中可能会产生或逸散的气体，在箱式淋洗系统的上部中心位置还配置有一个气体抽排装置，内径为20mm的气体PVC抽排管，四周使用PVC盖板并与箱式淋洗系统密闭，其外部使用抽气速率为4升/秒的小型真空泵8进行抽排，所抽排的气体通过尾气活性炭吸附罐7处理后，最后排放出符合大气排放的尾气。

本具体实施方式在淋洗过程中土壤或底泥中的某些污染物难以通过淋洗液完全处理，可使用控温加热系统对污染土壤进行加热，提高其污染物的挥发性，在土壤淋洗组合装置中的传送带两边的不锈钢挡板11从底部到高度为5cm处各通入蒸汽管道，从外部导入热蒸汽进入挡板集成的蒸汽排放系统20，蒸汽排放系统20的孔径为2mm，间隔为40cm均匀分布在挡板上，可以对传送带上的土壤进行加热，为了防止加热带产生的热量被四周的空气带走而耗散，同时防止淋洗过程中产生的气体从敞口处逸散，在淋洗装置前后两个敞口处加载临时PVC盖板进行密闭，逸散的气体通过系统上部的气体抽排装置抽排出系统，通过这种方式，可强化土壤中可挥发性污染物质的去除。

本具体实施方式针对含各类污染物(重金属和有机物)的土壤进行淋洗处理，采用的淋洗药剂可以是酸、碱、重金属螯合剂、有机溶剂或其他各种针对土壤污染物开发的专用淋洗剂，其通用设备装置主要包括：用于湿式筛分土壤用途的可移动式振动筛组合装置，用于筛分土壤进行淋洗的可移动式淋洗装置，用于淋洗液处理的移动式污水处理装置(或可用临时性土建污水处理设施替代)，用于抽提淋洗过程中产生气体的气体抽提及活性炭吸附装置，其中振动筛组合装置和淋洗装置之间采用小型皮带传送机来运输筛分后的土壤。

本具体实施方式可以对含各类污染物的土壤或底泥进行灵活的设备组装和淋洗处理，并根据污染物在土壤不同粒径范围的不同分布，从资源化的角度出发对传统的土壤淋洗工艺进行了创新性优化。

Claims

1.移动式土壤淋洗设备装置，其特征在于它是由第一电动振动筛(1)、第二电动振动筛(2)、电动PVC皮带传送装置(3)、小推车(4)、锥形漏斗箱(5)、第一开关阀(6)、尾气活性炭吸附罐(7)、小型真空泵(8)、离心式不锈钢高压冲洗泵(9)、高压喷淋系统(10)、不锈钢挡板(11)、液体收集箱(12)、第二开关阀(13)、胶管(14)、液体传送泵(15)、移动式污水处理设备(16)、机械搅拌装置(17)、淋洗液制备箱(18)、圆孔(19)、蒸汽排放系统(20)、喷淋圆孔(21)、PVC管(22)、PVC箱体(23)、淋洗装置(24)组成；PVC箱体(23)内设置有第一电动振动筛(1)和第二电动振动筛(2)，第一电动振动筛(1)的下端设置有锥形漏斗箱(5)，锥形漏斗箱(5)的下端设置有第一开关阀(6)，PVC箱体(23)的一端通过电动PVC皮带传送装置(3)与小推车(4)连接，PVC箱体(23)的另一端与淋洗装置(24)连接，淋洗装置(24)内设置有离心式不锈钢高压冲洗泵(9)和高压喷淋系统(10)，高压喷淋系统(10)内均匀设置有数个喷淋圆孔(21)，数个喷淋圆孔(21)通过PVC管(22)相互连接，高压喷淋系统(10)的下端设置有不锈钢挡板(11)，不锈钢挡板(11)上均匀设置有数个圆孔(19)，不锈钢挡板(11)的底部设置有蒸汽排放系统(20)，淋洗装置(24)的上端与小型真空泵(8)连接，小型真空泵(8)与尾气活性炭吸附罐(7)连接，不锈钢挡板(11)的下端设置有液体收集箱(12)，液体收集箱(12)的下端设置有第二开关阀(13)，第二开关阀(13)通过胶管(14)与液体传送泵(15)连接，液体传送泵(15)与移动式污水处理设备(16)连接，移动式污水处理设备(16)与淋洗液制备箱(18)连接，淋洗液制备箱(18)与离心式不锈钢高压冲洗泵(9)连接，淋洗液制备箱(18)内设置与机械搅拌装置(17)。

2.移动式土壤淋洗设备方法，其特征在于所述的移动式土壤淋洗设备的工艺流程是，首先，将被污染的土壤或底泥从污染现场挖出，然后通过铲斗车将污染土壤或底泥放入湿式筛分土壤的振动筛组件敞口最上部，经过第一电动振动筛(1)筛分所截留在振动筛上的大颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置(3)传送到小推车(4)转运到场外进行清洗或填埋，经过第二电动筛(2)筛分所截留在振动筛上的粗颗粒物质通过电动PVC皮带传送装置(3)进入到土壤淋洗组合装置，而第二电动筛(2)筛分通过的细颗粒物质则通过振动筛装置下部的锥形漏斗箱(5)收集，然后再转运进行无可直接通过前端敞口进入淋洗装置(24)，经过淋洗后的土壤或底泥通过后端敞口再由电动PVC皮带传送装置(3)运输出去，由小推车收集后外运处置，进行资源化再利用或填埋，污染土壤或底泥进入淋洗箱后，传送带两边分别固定安装有一块不锈钢挡板(11)，防止冲洗过程中土壤或底泥随液体冲走，淋洗废水也主要通过距离挡板底部10cm高度处每隔40cm均与分布的内径为2cm的圆孔(19)流到淋洗箱下部的废水收集系统，淋洗过后的土壤或底泥继续由传送带通过箱式系统下部的液体收集箱(12)进行收集，然后通过液体传送泵(15)由胶管(14)传送到移动式污水处理设备(16)进行处理，经过淋洗处理产生的废水含有高浓度的金属离子或有机物，不可直接排放，需要做适当的处理，使其金属离子沉淀去除后或有机物污染吸附沉淀后回用或排放，本装置从节约用水以及绿色环保的角度出发，处理过的废水经过液体传送泵回流到淋洗液制备箱(18)进行再次回用，作为制备淋洗液所需用水循环使用。