CN107457259B - 一种集成式有机物污染土壤修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式有机物污染土壤修复装置，大体积的块状有机物污染土壤首先通过土壤破碎机，分割破碎成松散的小体积颗粒状土壤，然后进入集成式土壤修复装置进行修复，修复后土壤进入土壤回收箱。本装置实现了土壤的封闭集成式处理和循环再利用。对土壤中有机污染物的去除率在99%以上，特别是对难挥发有机物的去除特别有效。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体为一种有机物污染土壤的集成式修复装置。
背景技术
随着城市工业化的飞速发展，城市土壤及地下水工业和农业污染逐渐严重，土壤结构及生态环境遭到严重破坏，地下水水质恶化，这不仅导致农业生产受到影响，更对人类及生态环境带来巨大威胁，因此土壤修复是当前亟待解决的一项重要任务。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤普遍遭受污染，部分地区土壤污染严重，首要污染为重金属污染、其次为有机物污染。
污染土壤的修复有多种方法，主要包括物理修复、化学修复和生物修复等方法。而土壤淋洗技术作为化学修复方法的重要技术手段之一，可用于修复有机物污染土壤，更是备受关注。土壤淋洗技术通常是指借助能促进土壤环境中污染物溶解/迁移的液体或其他流体来淋洗污染土壤，使吸附或固定在土壤颗粒上的污染物脱附溶解而去除的技术。但是单纯使用化学淋洗法很难将土壤中的有机污染物去除彻底，总会残留一部分。
因此，探求一种能够对土壤中有机物污染物进行彻底修复的方法，将对污染土壤的修复治理有重要意义。
同时淋洗液的选择也是污染土壤淋洗修复的一个关键因素。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种有机物污染土壤的集成式修复装置，包括壳体、设于壳体侧壁顶部的土壤进料口、设于壳体底部的土壤出口，壳体内部竖直分为左右两部分，土壤进料口一侧部分为土壤进料缓冲通道，另一部分分为上下两部分，上部为喷淋修复室，下部为磁电修复室，土壤进料缓冲通道和磁电修复室下部连通；磁电修复室内设有竖直升降机、电磁吸附装置、金属物收集槽、加热装置、斜直传送带、低温等离子净化器、漏斗等；
其中，被土壤破碎机分割破碎后的待修复土壤由土壤进料口进入土壤进料缓冲通道中，然后在通道底部通过竖直升降机输送至电磁吸附装置的入口，电磁吸附装置上部设有传送机构，传送机构下方设有电磁铁和金属物收集槽，传送机构连接电磁吸附装置的入口与出口，土壤中的金属杂质在传送机构上被电磁铁所吸收，土壤由传送机构送到斜直传送带的入口，然后通过斜直传送带被输送到喷淋修复室底部的水平传送带上，喷淋修复室内在中部设置隔板，将喷淋修复室内分割为上下两层，在隔板的下层面上等间隔的安装四个喷淋头，喷淋头喷出雾状淋洗液对水平传送带上的土壤进行化学淋洗，喷淋时间为15-30分钟，此时水平传送带处于停止状态，淋洗液渗入到土壤中，与其中的有机物生成易于挥发的有机物，在水平传送带下方设置加热装置，在淋洗土壤的同时对土壤进行加热，使形成的易于挥发的有机物从土壤中挥发出来，进入在喷淋修复室上层内设置的气囊，隔板每隔5cm布置一气孔，气孔直径0.5cm，挥发性气体通过气孔进入气囊，气囊顶端有排气口，气体由废气排口排出设备外，停止喷淋和加热，开启水平传送带将土壤送入传送带末端处的漏斗中，使其落入低温等离子净化器内，低温等离子净化器内平行设置多组反应极板，低温等离子净化器四周内壁涂覆催化氧化反应涂层，多组反应极板高压放电产生臭氧分子、羟基自由基、氧自由基和高能电子等强氧化性物质，土壤中残留的难挥发有机物分子在上述强氧化性物质的作用下分解为挥发性气态小分子有机物，同时小分子有机物接触到低温等离子净化器四周内壁涂覆的催化氧化反应涂层，在涂层的催化氧化下，得到二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物水等无机分子；被低温等离子净化器修复的土壤通过壳体底部的土壤出口排出，进入土壤回收箱，回收再利用。
所述的化学淋洗液包括以下按重量份数计的组分：
乙酸龙脑酯 4-9，
二唑酮 10-16，
1,4-二甲基哌嗪 6-16，
积雪草苷 8-16，
2-吡啶甲醇 2-6，
柠檬酸铵 5-9，
[R-(R*,R*)]-2,3,4-三羟基丁醛 3-7，
脂肪醇聚氧乙烯醚 10-16，
聚氧化丙烯二元醇 10-15，
4-氨基异喹啉 0.5-2，
多元羧酸盐 1-2.5，
聚丙烯酸钠 4-12，
亚氯酸钠 6-10，
十三烷基聚氧乙烯醚 15-22，
去离子水 80-100。
所述的催化氧化反应涂层包括以下按重量份数计的组分；
硅酸乙酯 10-18份，
聚顺丁烯二酸 15-21份，
月桂醇聚氧乙烯醚 0.8-1.2份，
(25R)-5α-螺甾(烷)-3β-醇 0.8-1.4份，
3-吲哚甲酸 4-8份，
二戊烯 4-10份，
五羟基己酸钠 10-20份，
聚乙二醇 0.5-1.1份，
磷酸三甲酚酯 8-12份，
三甲铵乙内酯 2-5份，
2-甲基-5-(1-甲基乙基)-1,3-环己二烯 10-16份，
纳米银 2-5份，
对脲基苯胂酸 2-4份，
2,6-二甲基-2,6-辛二烯-8-醇 6-12份，
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 6-10份，
去离子水 20-30份。
本发明的优点在于：
（1）本装置实现了土壤的封闭集成式处理和循环再利用。
（2）本装置对土壤中有机污染物的去除率在99%以上，特别是对难挥发有机物的去除特别有效。
（3）能够将土壤中掺杂的金属杂质分离出来。
（4）设备环保，噪音低，符合国家的相关标准及要求。
（5）整个系统通过PLC电路控制，可实现整个系统一键自动化。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
图中：0-土壤破碎机、1-壳体、2-土壤进料口、3-土壤进料缓冲通道、4-土壤出口、5-排气口、6-水平传送带、7-竖直升降机、8-电磁吸附装置、9-金属物收集槽、10-加热装置、11-斜直传送带、12-隔板、15-漏斗、16-低温等离子净化器、17-气囊、18-喷淋头、21-土壤回收箱。
具体实施方式
如图1所示的一种有机物污染土壤的集成式修复装置，所述集成式土壤修复装置包括壳体1、设于壳体侧壁顶部的土壤进料口2、设于壳体底部的土壤出口4，壳体内部竖直分为左右两部分，土壤进料口一侧部分为土壤进料缓冲通道3，另一部分分为上下两部分，上部为喷淋修复室，下部为磁电修复室，土壤进料缓冲通道3和磁电修复室下部连通；磁电修复室内设有竖直升降机7、电磁吸附装置8、金属物收集槽9、加热装置10、斜直传送带11、低温等离子净化器16、漏斗15等；
其中，被土壤破碎机0分割破碎后的待修复土壤由土壤进料口进入土壤进料缓冲通道3中，然后在通道底部通过竖直升降机7输送至电磁吸附装置8的入口，电磁吸附装置8上部设有传送机构，传送机构下方设有电磁铁和金属物收集槽9，传送机构连接电磁吸附装置的入口与出口，土壤中的金属杂质在传送机构上被电磁铁所吸收，土壤由传送机构送到斜直传送带11的入口，然后通过斜直传送带11被输送到喷淋修复室底部的水平传送带6上，喷淋修复室内在中部设置隔板12，将喷淋修复室内分割为上下两层，在隔板12的下层面上等间隔的安装四个喷淋头18，喷淋头18喷出雾状淋洗液对水平传送带6上的土壤进行化学淋洗，喷淋时间为15-30分钟，此时水平传送带6处于停止状态，淋洗液渗入到土壤中，与其中的有机物生成易于挥发的有机物，在水平传送带下方设置加热装置10，在淋洗土壤的同时对土壤进行加热，使形成的易于挥发的有机物从土壤中挥发出来，进入在喷淋修复室上层内设置的气囊17，隔板12每隔5cm布置一气孔，气孔直径0.5cm，挥发性气体通过气孔进入气囊17，气囊17顶端有排气口5，气体由排气口5排出设备外，停止喷淋和加热，开启水平传送带6将土壤送入传送带末端处的漏斗15中，使其落入低温等离子净化器16内，低温等离子净化器16内平行设置多组反应极板，反应器四周内壁涂覆催化氧化反应涂层，多组反应极板高压放电产生臭氧分子、羟基自由基、氧自由基和高能电子等强氧化性物质，土壤中残留的难挥发有机物分子在上述强氧化性物质的作用下分解为挥发性气态小分子有机物，同时小分子有机物接触到低温等离子净化器16四周内壁涂覆的催化氧化反应涂层，在涂层的催化氧化下，得到二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物水等无机分子；被低温等离子净化器16修复的土壤通过壳体底部的土壤出口4排出，进入土壤回收箱21，回收再利用。
所述的化学淋洗液包括以下按重量份数计的组分：
乙酸龙脑酯 4-9，
二唑酮 10-16，
1,4-二甲基哌嗪 6-16，
积雪草苷 8-16，
2-吡啶甲醇 2-6，
柠檬酸铵 5-9，
[R-(R*,R*)]-2,3,4-三羟基丁醛 3-7，
脂肪醇聚氧乙烯醚 10-16，
聚氧化丙烯二元醇 10-15，
4-氨基异喹啉 0.5-2，
多元羧酸盐 1-2.5，
聚丙烯酸钠 4-12，
亚氯酸钠 6-10，
十三烷基聚氧乙烯醚 15-22，
去离子水 80-100。
所述的催化氧化反应涂层包括以下按重量份数计的组分；
硅酸乙酯 10-18份，
聚顺丁烯二酸 15-21份，
月桂醇聚氧乙烯醚 0.8-1.2份，
(25R)-5α-螺甾(烷)-3β-醇 0.8-1.4份，
3-吲哚甲酸 4-8份，
二戊烯 4-10份，
五羟基己酸钠 10-20份，
聚乙二醇 0.5-1.1份，
磷酸三甲酚酯 8-12份，
三甲铵乙内酯 2-5份，
2-甲基-5-(1-甲基乙基)-1,3-环己二烯 10-16份，
纳米银 2-5份，
对脲基苯胂酸 2-4份，
2,6-二甲基-2,6-辛二烯-8-醇 6-12份，
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 6-10份，
去离子水 20-30份。
Claims (1)
1.一种集成式有机物污染土壤修复装置，其特征在于，包括壳体、设于壳体侧壁顶部的土壤进料口、设于壳体底部的土壤出口，壳体内部竖直分为左右两部分，土壤进料口一侧部分为土壤进料缓冲通道，另一部分分为上下两部分，上部为喷淋修复室，下部为磁电修复室，土壤进料缓冲通道和磁电修复室下部连通；磁电修复室内设有竖直升降机、电磁吸附装置、金属物收集槽、加热装置、斜直传送带、低温等离子净化器、漏斗；
其中，被土壤破碎机分割破碎后的待修复土壤由土壤进料口进入土壤进料缓冲通道中，然后在通道底部通过竖直升降机输送至电磁吸附装置的入口，电磁吸附装置上部设有传送机构，传送机构下方设有电磁铁和金属物收集槽，传送机构连接电磁吸附装置的入口与出口，土壤中的金属杂质在传送机构上被电磁铁所吸收，土壤由传送机构送到斜直传送带的入口，然后通过斜直传送带被输送到喷淋修复室底部的水平传送带上，喷淋修复室内在中部设置隔板，将喷淋修复室内分割为上下两层，在隔板的下层面上等间隔的安装四个喷淋头，喷淋头喷出雾状淋洗液对水平传送带上的土壤进行化学淋洗，喷淋时间为15-30分钟，此时水平传送带处于停止状态，淋洗液渗入到土壤中，与其中的有机物生成易于挥发的有机物，在水平传送带下方设置加热装置，在淋洗土壤的同时对土壤进行加热，使形成的易于挥发的有机物从土壤中挥发出来，进入在喷淋修复室上层内设置的气囊，隔板每隔5cm布置一气孔，气孔直径0.5cm，挥发性气体通过气孔进入气囊，气囊顶端有排气口，气体由排气口排出设备外，停止喷淋和加热，开启水平传送带将土壤送入传送带末端处的漏斗中，使其落入低温等离子净化器内，低温等离子净化器内平行设置多组反应极板，低温等离子净化器四周内壁涂覆催化氧化反应涂层，多组反应极板高压放电产生臭氧分子、羟基自由基、氧自由基和高能电子，土壤中残留的难挥发有机物分子在上述强氧化性物质的作用下分解为挥发性气态小分子有机物，同时小分子有机物接触到低温等离子净化器四周内壁涂覆的催化氧化反应涂层，在涂层的催化氧化下，得到二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和水；被低温等离子净化器修复的土壤通过壳体底部的土壤出口排出，进入土壤回收箱，回收再利用;
所述的淋洗液包括以下按重量份数计的组分：
乙酸龙脑酯 4-9，
二唑酮 10-16，
1,4-二甲基哌嗪 6-16，
积雪草苷 8-16，
2-吡啶甲醇 2-6，
柠檬酸铵 5-9，
[R-(R*,R*)]-2,3,4-三羟基丁醛 3-7，
脂肪醇聚氧乙烯醚 10-16，
聚氧化丙烯二元醇 10-15，
4-氨基异喹啉 0.5-2，
多元羧酸盐 1-2.5，
聚丙烯酸钠 4-12，
亚氯酸钠 6-10，
十三烷基聚氧乙烯醚 15-22，
去离子水 80-100；
所述的催化氧化反应涂层包括以下按重量份 数计的组分；
硅酸乙酯 10-18份，
聚顺丁烯二酸 15-21份，
月桂醇聚氧乙烯醚 0.8-1.2份，
(25R)-5α-螺甾(烷)-3β-醇 0.8-1.4份，
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二戊烯 4-10份，
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2,6-二甲基-2,6-辛二烯-8-醇 6-12份，
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去离子水 20-30份。
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