CN107617633A - 一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，所述处理系统包括土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统。本系统可以连续进料、自动控制，污染土壤处理量大，热风与污染土壤在旋流器中充分混合，热脱附效率极高，尾气采用吸附方式处理，不会产生二次污染，利于环保，成本低。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，尤其是一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统和应用。
背景技术
随着产业结构的调整和有机污染物治理工作的开展，大批钢铁厂、化工厂等高污染企业特别是有机污染物生产和使用企业将被逐步关停或搬迁，遗留了大量高污染风险土壤。土壤污染的危害主要在于一些有机物在污染了土壤之后，会进而污染周边的大气和水，而一些有机物或重金属污染物则通过食物链，对周围人群的健康产生不良影响。城市化进程的加快促进了原有土地功能转变，大量工业用地改为住宅用地，然而这些场地存在的污染问题影响了土地的开发再利用。污染企业搬迁引发的环境污染事故和人体伤害事件在全国各地时有发生，已经成为土地开发纠纷的主要因素之一，污染土壤治理工作迫在眉睫。
热脱附技术是修复污染土壤的有效技术之一。目前我国虽有一些热脱附工艺和设备，但均有不足之处：
挥发性和半挥发性有机物污染土壤的场外治理工艺及装置(ZL200410056888.7)公布了一种挥发性和半挥发性有机物污染土壤的场外治理工艺及装置，但该专利无法连续进料，且不能现场处理污染土壤；
直接热解析设备(CN101712042A)公布了一种污染土壤直接热脱附装置，但尾气采用焚烧处理，具有产生二恶英的风险；
一种有机物污染土壤滚筒式逆向热脱附系统(CN102029287A)公布了一种有机物污染土壤滚筒式逆向热脱附系统，但热空气与污染土壤混合不够充分，能量消耗大，热脱附效率不够高。
通过技术对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统和应用，该系统可以连续进料、自动控制，污染土壤处理量大，热风与污染土壤在旋流器中充分混合，热脱附效率极高，尾气采用吸附方式处理，不会产生二次污染，利于环保，成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，所述处理系统包括土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统，所述旋流热脱附系统包括旋流器、输入端和输出端，该旋流热脱附系统的输入端包括下端热风输入端和上端土壤输入端，所述下端热风输入端设置于旋流器的下方，所述上端土壤输入端设置于旋流器的上方一侧，所述下端热风输入端与热风系统的输出端相连接设置，该热风系统的输入端能够输入空气，所述上端土壤输入端与土壤进料系统的输出端相连接设置，该土壤进料系统的输入端能够输入有机物污染土壤，所述旋流热脱附系统与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述除尘除雾系统的输出端与活性炭吸附系统的输入端相连接设置，所述活性炭吸附系统的输出端与尾气处理系统的输入端相连接设置，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统均分别与控制系统相连接设置，该控制系统能够控制土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统的动作。
而且，所述土壤进料系统包括土壤收集系统、土壤粉碎筛分系统和土壤输送系统，所述土壤收集系统的输出端与土壤粉碎筛分系统的输入端相连接设置，该土壤粉碎筛分系统的输出端与土壤输送系统的输入端相连接设置；
所述热风系统包括燃料系统和空气预热系统，所述燃料系统的输出端与空气预热系统的输入端相连接设置，所述燃料系统能够为空气预热系统提供燃料；
所述旋流热脱附系统的输出端包括上端气体输出端和下端达标土壤出料口，所述上端气体输出端设置于旋流器、上端土壤输入端的上方，所述下端达标土壤出料口设置于旋流器、下端热风输入端的下方，所述上端气体输出端与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述下端达标土壤出料口能够排出达标土壤；
所述除尘除雾系统包括引风机、除尘系统和除雾系统，所述引风机的输入端与旋流热脱附系统的上端气体输出端相连接设置，该引风机的输出端与除尘系统的输入端相连接设置，该除尘系统的输出端与除雾系统的输入端相连接设置；
所述活性炭吸附系统的输入端与除雾系统的输出端相连接设置；
所述尾气处理系统包括尾气监测系统和尾气排放系统，所述尾气监测系统的输入端与活性炭吸附系统的输出端相连接设置，该尾气监测系统的输出端与尾气排放系统的输入端相连接设置，该尾气排放系统的输出端能够排出达标尾气。
而且，所述土壤粉碎筛分系统由振打电机、筛网和粉碎机组成，所述粉碎机的出料口设置于筛网的上方，该筛网与振打电机相连接设置。
而且，所述空气预热系统包括相连接设置的空气压缩机和空预器。
而且，所述旋流器由气动旋流单元组成。
而且，所述除尘系统为旋风除尘器，所述除雾系统为管式除雾器。
而且，所述系统还包括移动装载系统，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统均设置于移动装载系统上，该移动装载系统能够带动土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统移动。
而且，所述移动装载系统为移动装载车。
如上所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统在处理有机物污染土壤方面中的应用。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本处理系统包括土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统，在使用时，由热风系统加热空气，使热风进入热脱附旋流器下方，有机物污染土壤经由土壤进料系统进入热脱附旋流器上方，热风与污染土壤在旋流热脱附系统的旋流器产生的旋流场中介处，将其所含的有机污染物加热，使其挥发，净化后的土壤直接排放到已清理区域回填，有机气体通过除尘除雾系统处理后进入活性炭吸附系统吸附，吸附后的尾气经尾气处理系统处理、达标后排出，本处理系统可以连续进料、自动控制，污染土壤处理量大，热风与污染土壤在旋流器中充分混合，热脱附效率极高，尾气采用吸附方式处理，不会产生二次污染，利于环保，成本低。
2、本系统设置了移动装载系统，使得土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统的移动更为方便，可以移动处理土壤，无需运输土壤，使本发明系统在使用起来更为方便，给使用者带来了便利。
附图说明
图1为本发明系统的结构连接示意图；
其中，1为土壤收集系统；2为土壤粉碎筛分系统；3为土壤输送系统；4为燃料系统；5为空气预热系统；6为热脱附旋流系统；7为引风机；8为旋风除尘器；9为管式除雾器；10为活性炭吸附系统；11为尾气监测系统；12为尾气排放系统；13为控制系统；14为移动装载系统；A为土壤进料系统；B为热风系统；C为旋流器热脱附系统；D为除尘除雾系统；E为活性炭吸附系统；F为尾气处理系统；
图2为本发明系统的实物结构连接示意图；
图3为图2的俯视示意图；
图4为图1中旋流器的结构连接示意图。
具体实施方式
下面以附图实施方式为例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明专利中未详细描述的结构、连接关系及方法，均可以理解为本领域内的公知常识。
一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，如图1、图2、图3和图4所示，所述处理系统包括土壤进料系统A、热风系统B、旋流热脱附系统C、除尘除雾系统D、活性炭吸附系统E、尾气处理系统F和控制系统13，所述旋流热脱附系统包括旋流器18、输入端和输出端，该旋流热脱附系统的输入端包括下端热风输入端(图中未示出)和上端土壤输入端15，所述下端热风输入端设置于旋流器的下方，所述上端土壤输入端设置于旋流器的上方一侧，所述下端热风输入端与热风系统的输出端相连接设置，该热风系统的输入端能够输入空气，所述上端土壤输入端与土壤进料系统的输出端相连接设置，该土壤进料系统的输入端能够输入有机物污染土壤，所述旋流热脱附系统与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述除尘除雾系统的输出端与活性炭吸附系统的输入端相连接设置，所述活性炭吸附系统的输出端与尾气处理系统的输入端相连接设置，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统均分别与控制系统相连接设置，该控制系统能够控制土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统的动作。
本处理系统包括土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统，在使用时，由热风系统加热空气，使热风进入热脱附旋流器下方，有机物污染土壤经由土壤进料系统进入热脱附旋流器上方，热风与污染土壤在旋流热脱附系统的旋流器产生的旋流场中介处，将其所含的有机污染物加热，使其挥发，净化后的土壤直接排放到已清理区域回填，有机气体通过除尘除雾系统处理后进入活性炭吸附系统吸附，吸附后的尾气经尾气处理系统处理、达标后排出，本处理系统可以连续进料、自动控制，污染土壤处理量大，热风与污染土壤在旋流器中充分混合，热脱附效率极高，尾气采用吸附方式处理，不会产生二次污染，利于环保，成本低。
在本实施例中，所述土壤进料系统包括土壤收集系统1、土壤粉碎筛分系统2和土壤输送系统3，所述土壤收集系统的输出端与土壤粉碎筛分系统的输入端相连接设置，该土壤粉碎筛分系统的输出端与土壤输送系统的输入端相连接设置；
所述热风系统包括燃料系统4和空气预热系统5，所述燃料系统的输出端与空气预热系统的输入端相连接设置，所述燃料系统能够为空气预热系统提供燃料；
所述旋流热脱附系统的输出端包括上端气体输出端16和下端达标土壤出料口17，所述上端气体输出端设置于旋流器、上端土壤输入端的上方，所述下端达标土壤出料口设置于旋流器、下端热风输入端的下方，所述上端气体输出端与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述下端达标土壤出料口能够排出达标土壤；
所述除尘除雾系统包括引风机7、除尘系统8和除雾系统9，所述引风机的输入端与旋流热脱附系统的上端气体输出端相连接设置，该引风机的输出端与除尘系统的输入端相连接设置，该除尘系统的输出端与除雾系统的输入端相连接设置；
所述活性炭吸附系统的输入端与除雾系统的输出端相连接设置；
所述尾气处理系统包括尾气监测系统11和尾气排放系统12，所述尾气监测系统的输入端与活性炭吸附系统的输出端相连接设置，该尾气监测系统的输出端与尾气排放系统的输入端相连接设置，该尾气排放系统的输出端能够排出达标尾气。
在本实施例中，所述土壤粉碎筛分系统由振打电机、筛网和粉碎机组成(图中未示出)，所述粉碎机的出料口设置于筛网的上方，该筛网与振打电机相连接设置；
所述空气预热系统包括相连接设置的空气压缩机和空预器(图中未示出)；
所述旋流器由气动旋流单元组成；
所述除尘系统为旋风除尘器，所述除雾系统为管式除雾器。
在本实施例中，所述系统还包括移动装载系统14，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统均设置于移动装载系统上，该移动装载系统能够带动土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统移动。
本系统设置了移动装载系统，使得土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统的移动更为方便，可以移动处理土壤，无需运输土壤，使本发明系统在使用起来更为方便，给使用者带来了便利。
在本实施例中，所述移动装载系统为移动装载车。
本发明有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统的一种具体工作原理为：
燃料系统4中的燃料输送至空气预热系统5，对空气进行加热，加热后的热空气进入空气压缩罐加压后形成热风从下端热风输入端进入旋流热脱附系统6中的旋流器中，有机物污染土壤经过土壤收集系统1收集后，经由筛网、振打电机进行粉碎筛分，由上端土壤输入端进入旋流器，热风从下端进入带动旋流子转动，并与土壤逆向接触，在旋流子转动产生的旋流场中使热风与土壤进行充分混合，对污染土壤进行加热，使其中有机污染物得以挥发出来，净化后的土壤由旋流热脱附系统下端达标土壤出料口排出，填补土壤收集系统1造成的土壤缺口，有机污染气体在引风机7作用下从旋流器中排出，经过旋风除尘器8排除其中粉尘，再经过管式除雾器将水蒸气排出，除雾后的尾气进入活性炭吸附系统10进行吸附后，通过尾气监测系统11监测污染气体含量后，达标排放。
Claims (9)
1.一种有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述处理系统包括土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统，所述旋流热脱附系统包括旋流器、输入端和输出端，该旋流热脱附系统的输入端包括下端热风输入端和上端土壤输入端，所述下端热风输入端设置于旋流器的下方，所述上端土壤输入端设置于旋流器的上方一侧，所述下端热风输入端与热风系统的输出端相连接设置，该热风系统的输入端能够输入空气，所述上端土壤输入端与土壤进料系统的输出端相连接设置，该土壤进料系统的输入端能够输入有机物污染土壤，所述旋流热脱附系统与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述除尘除雾系统的输出端与活性炭吸附系统的输入端相连接设置，所述活性炭吸附系统的输出端与尾气处理系统的输入端相连接设置，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统均分别与控制系统相连接设置，该控制系统能够控制土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统的动作。
2.根据权利要求1所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述土壤进料系统包括土壤收集系统、土壤粉碎筛分系统和土壤输送系统，所述土壤收集系统的输出端与土壤粉碎筛分系统的输入端相连接设置，该土壤粉碎筛分系统的输出端与土壤输送系统的输入端相连接设置；
所述热风系统包括燃料系统和空气预热系统，所述燃料系统的输出端与空气预热系统的输入端相连接设置，所述燃料系统能够为空气预热系统提供燃料；
所述旋流热脱附系统的输出端包括上端气体输出端和下端达标土壤出料口，所述上端气体输出端设置于旋流器、上端土壤输入端的上方，所述下端达标土壤出料口设置于旋流器、下端热风输入端的下方，所述上端气体输出端与除尘除雾系统的输入端相连接设置，所述下端达标土壤出料口能够排出达标土壤；
所述除尘除雾系统包括引风机、除尘系统和除雾系统，所述引风机的输入端与旋流热脱附系统的上端气体输出端相连接设置，该引风机的输出端与除尘系统的输入端相连接设置，该除尘系统的输出端与除雾系统的输入端相连接设置；
所述活性炭吸附系统的输入端与除雾系统的输出端相连接设置；
所述尾气处理系统包括尾气监测系统和尾气排放系统，所述尾气监测系统的输入端与活性炭吸附系统的输出端相连接设置，该尾气监测系统的输出端与尾气排放系统的输入端相连接设置，该尾气排放系统的输出端能够排出达标尾气。
3.根据权利要求2所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述土壤粉碎筛分系统由振打电机、筛网和粉碎机组成，所述粉碎机的出料口设置于筛网的上方，该筛网与振打电机相连接设置。
4.根据权利要求2所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述空气预热系统包括相连接设置的空气压缩机和空预器。
5.根据权利要求2所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述旋流器由气动旋流单元组成。
6.根据权利要求2所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述除尘系统为旋风除尘器，所述除雾系统为管式除雾器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述系统还包括移动装载系统，所述土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气处理系统和控制系统均设置于移动装载系统上，该移动装载系统能够带动土壤进料系统、热风系统、旋流热脱附系统、除尘除雾系统、活性炭吸附系统、尾气排放系统和控制系统移动。
8.根据权利要求7所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统，其特征在于：所述移动装载系统为移动装载车。
9.如权利要求1至8任一项所述的有机物污染土壤移动式连续旋流热脱附处理系统在处理有机物污染土壤方面中的应用。
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