CN108746180A - 一种土壤污染修复原位热脱附设备 - Google Patents

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李彦希
刘爱森
叶渊
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Abstract

本发明公开了一种土壤污染修复原位热脱附设备,所述设备包括燃烧器(1)、废气排放风机(2)和加热管(3),所述加热管(3)埋于土壤中用于给污染土壤加热,其上端与所述燃烧器(1)连接,所述加热管(3)上还设有废气排放口(31),所述废气排放口(31)与所述废气排放风机(2)连接,所述加热管(3)的周围土壤中还设有至少一根用于抽吸土壤中气相污染物的抽提管(4),所述抽提管(4)的上端出气口与所述燃烧器(1)连通。本发明中将抽提管中抽提出的污染物导入燃烧器进行回燃处理,减少燃料的使用量,增加输出的热能,最关键的是不需要额外增加用来处理污染物的处理设备,经济性好。

Description

一种土壤污染修复原位热脱附设备
技术领域
本发明涉及环境保护设备,具体涉及一种土壤污染修复原位热脱附设备。
背景技术
随着我国工业的发展,工业生产导致土壤遭受污染,严重威胁了生态环境和人类健康。土壤承载着人类的衣食住行,是人类赖以生存和发展的物质基础,也是构成生态系统的基本环境要素。土壤污染问题已经成为威胁人类健康、影响环境安全的重大课题。土壤污染修复成为了环境保护的重要内容。
土壤污染修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质的方式。
热脱附技术作为目前普遍使用的一种土壤修复技术,是指通过直接或间接的热量交换方式,将土壤加热到一定的温度,使污染土壤中的有机污染物等受热挥发而与之分离,并对挥发出的污染物进行有效收集并处理的过程。现有的热脱附技术一般采用将污染土挖出放在加热窑中加热的异位热脱附,该技术存在挖掘、运输中的二次污染问题。
中国专利文献CN205289227U中公开了一种有机污染物治理的原位热脱附设备,该设备可在不开挖土壤的情况下将土壤加热使污染物从土壤中析出,但该设备无法将污染物清除,还需要其他专用设备将污染物收集处理。
发明内容
本发明的目的在于解决现有原位热脱附设备中所存在的无法直接将土壤中的污染物进行直接清除的技术问题,面临二次处理,本发明提供一种土壤污染修复原位热脱附设备。
所采用如下技术方案:
一种土壤污染修复原位热脱附设备,所述设备包括燃烧器、废气排放风机和加热管,所述加热管埋于土壤中用于给污染土壤加热,其上端与所述燃烧器连接,所述加热管上还设有废气排放口,所述废气排放口与所述废气排放风机连接,所述加热管的周围土壤中还设有至少一根用于抽吸土壤中气相污染物的抽提管,所述抽提管的上端出气口与所述燃烧器的燃烧腔连通,直接将抽取出来的污染物质在燃烧器的燃烧腔内进行燃烧。
所述抽提管的地下部分管壁上成型多个气孔,经加热土壤后所形成的气相污染物、水蒸气通过所述气孔进入所述抽提管内部。
所述抽提管的地上部分管道上还设有用于控制抽提气体流量和管道启闭的控制阀门。
所述加热管包括加热内管和加热外管,所述加热内管的管壁外侧面与所述加热外管的管壁内侧面之间形成一环流通道,所述加热外管的下端封闭;所述加热内管的上端与所述燃烧器连接,其下端开口且与所述环流通道连通;所述废气排放口靠近所述加热外管的上端面设置。
所述燃烧器上还设有控制器,用于控制进入所述燃烧器中的燃气开通、关闭及燃气流量。
所述废气排放风机为负压排放风机,其抽吸时在所述加热管内和抽提管内形成负压。
所述燃烧器为燃气型燃烧器。
本发明技术方案具有如下优点:
A.本发明中将抽提管中抽提出的污染物导入燃烧器进行回燃处理,减少燃料的使用量,增加输出的热能,最关键的是不需要额外增加用来处理污染物的处理设备,经济性好。
B.本发明提供的设备采用燃气等清洁能源作为燃料,燃烧过程中不会产生二次污染,同时燃烧器采用优化的算法保证燃气燃烧充分,提高燃烧效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提供的土壤污染修复原位热脱附设备示意图。
附图标记说明:
1-燃烧器
11-燃气进口,12-主进风口,13-次进风口
2-废气排放风机
3-加热管,3A-加热内管,3B-加热外管
31-废气排放口
4-抽提管
41-气孔,42-控制阀门
5-环流通道
6-控制器;7-烟囱;8-地面;9-电源线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明提供了一种土壤污染修复原位热脱附设备,包括燃烧器1、废气排放风机2和加热管3,这里的燃烧器1优选为燃气型燃烧器,燃气燃烧后不会对环境造成污染。加热管3埋于地面8以下的土壤中用于给污染土壤加热,加热管3的上端与燃烧器1连接,在加热管3上还设有废气排放口31,废气排放口31与废气排放风机2连接,加热管3中所产生的燃烧废气通过废气排放风机2排出;在加热管3的周围土壤中还设有抽提管4,其中抽提管4的地下部分的管壁上成型多个气孔41和在地上部分的管道上设有控制阀门42,控制阀门42用于控制抽提管4中的抽提气体流量,以及起到开启和关闭抽提管4的作用,经加热土壤后所形成的气相污染物、水蒸气通过气孔41进入抽提管4内部。抽提管4的上端出气口与燃烧器1的燃烧腔相连通,直接将抽取出来的污染物质在燃烧器的燃烧腔内进行燃烧,图1中的抽提管4与加热管3呈平行设置,当然这里不限制抽提管和加热管在土壤中的安装角度。当在加热管的周围设置多根抽提管4时,每根抽提管4的出口端可以与一总管相连通,再将总管与燃烧器1连通(图中未绘出),可以通过图1获知,这里就不再赘述,这样可以将环绕加热管3周围的污染土壤进行污染修复处理,一次性修复完成更大面积的污染土壤。
本发明在抽提管4的地下部分管壁上所设置的气孔41优选为多个环绕抽提管4管壁的条缝,也可以为其它小孔结构,这里不作具体限定,其中经过孔或缝的通风量要与废气排放风机2的抽风能力相匹配,以最大量将土壤中的污染物抽出。加热管3包括加热内管3A和加热外管3B,加热内管3A的管壁外侧面与加热外管3B的管壁内侧面之间形成一环流通道5,加热外管3B的下端封闭;加热内管3A的上端与燃烧器1连接,加热内管3A的下端开口,下端开口与环流通道5连通;废气排放口31靠近加热外管3B的上端面设置。
其中的废气排放风机2优选为负压排放风机,本发明中采用引风机,其抽吸时在加热管3内和抽提管4内形成负压,形成加热气体在加热管中的换热流动。燃气燃烧后将与加热外管3B进行换热,加热外管3B同时又与土壤进行换热,从而使加热管3周围的土壤温度升高。
为了更好对土壤加热温度进行控制,实现燃气的充分燃烧,在燃烧器1上还设有控制器6,控制器6上连接有与电源连接的电源线9,同时在燃烧器1上还设有主进风口12和次进风口13,控制器6通过控制进入燃烧器1中的燃气流量和开关,达到调节燃气空气比和燃气压力等目的。废气排放风机2向外抽气,可以使加热管3内形成负压,引导废气气流的流动方向,在抽提管4内形成负压,可以使土壤中的气相污染物、水蒸气进入抽提管4内,然后使所抽取出的污染物直接进入燃烧器1的燃烧腔中进行燃烧处理,然后将燃烧物由烟囱排出。
具体地,燃气通过控制器上的燃气进口11进入到燃烧器1中,燃烧器1中的燃气与空气混合燃烧,燃烧后的热废气进入加热管3,从加热内管31到管底,然后通过加热内管31与加热外管32之间的环流通道5区域,热量通过加热外管32与土壤进行热交换,热交换后的废气通过废气排放风机2排放,这里的燃烧器1为现有技术,对于其具体结构,这里就不再这赘述。当土壤温度升高后,土壤中的有机污染物从土壤中析出、蒸发气化,通过抽提管4进入燃烧器1,在燃烧器1中燃烧,污染物通过燃烧转化成无污染的二氧化碳和水等无害物质,通过废气排放风机2负压抽气,将燃烧后的二氧化碳和水等无害物质从烟囱中排出,此设备实现了对土壤污染物的边抽出、边处理和边排放的一体化作业方式,显著提高了对土壤中所含污染物的处理效率,避免了对大气的二次污染。
本发明中将抽提管4中抽提出的污染物直接导入燃烧器1进行回燃处理,大大减少燃料的使用量,增加输出的热能,最关键的是不需要额外增加用来处理污染物的处理设备,经济性好。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种土壤污染修复原位热脱附设备,所述设备包括燃烧器(1)、废气排放风机(2)和加热管(3),所述加热管(3)埋于土壤中用于给污染土壤加热,其上端与所述燃烧器(1)连接,所述加热管(3)上还设有废气排放口(31),所述废气排放口(31)与所述废气排放风机(2)连接,其特征在于,所述加热管(3)的周围土壤中还设有至少一根用于抽吸土壤中气相污染物的抽提管(4),所述抽提管(4)的上端出气口与所述燃烧器(1)的燃烧腔连通。
2.根据权利要求1所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述抽提管(4)的地下部分管壁上成型多个气孔(41),经加热土壤后所形成的气相污染物、水蒸气通过所述气孔(41)进入所述抽提管(4)内部。
3.根据权利要求2所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述抽提管(4)地上部分的管道上还设有用于控制抽提气体流量和管道启闭的控制阀门(42)。
4.根据权利要求1所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述加热管(3)包括加热内管(3A)和加热外管(3B),所述加热内管(3A)的管壁外侧面与所述加热外管(3B)的管壁内侧面之间形成一环流通道(5),所述加热外管(3B)的下端封闭;所述加热内管(3A)的上端与所述燃烧器(1)连接,其下端开口且与所述环流通道(5)连通;所述废气排放口(31)靠近所述加热外管(3B)的上端面设置。
5.根据权利要求1-4任一所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述燃烧器(1)上还设有控制器(6),用于控制进入所述燃烧器(1)中的燃气开通、关闭及燃气流量。
6.根据权利要求5所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述废气排放风机(2)为负压排放风机,其抽吸时在所述加热管(3)内和抽提管(4)内形成负压。
7.根据权利要求1所述的土壤污染修复原位热脱附设备,其特征在于,所述燃烧器为燃气型燃烧器。
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