CN108772413A - 一种有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法，有机物污染土壤外设止水帷幕，止水帷幕配合加热系统和抽提系统，加热系统连接的高温烟气系统和抽提系统连接的尾气处置系统配合，加热系统和抽提系统配合设传感机构；高温烟气系统、加热系统、抽提系统、尾气处置系统和传感机构连接至自控系统；采用批次式间接加热工艺，可原位或异位使用，使用方便，操作灵活，减少尾气及处置费用，无需大型热脱附设备，不需对土壤预处理，可处置各类有机污染物，供热均匀稳定且集中，安装方便，能源易获取，安全可靠，消除污染物，降低危废产生量，更具环境安全性，对脱附过程有效监控，模块化设备可根据项目工程量大小和周期要求灵活调整处置能力。

Description

一种有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法

技术领域

本发明属于污染的土壤的复原的技术领域，特别涉及一种有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法。

背景技术

随着城市化和工业化进程的加快，城市和工业区附近的土壤有机污染日益加剧。有机化学品生产企业在生产过程中的跑冒滴漏、三废排放等不可避免地会导致生产车间或仓库周围土壤中残留高浓度污染物，形成有机物污染土壤；在有机化学品流通和使用过程中也会产生有机污染物，如农药在我国流通和使用分布广、使用量大，进而导致土壤有机物污染；电器和电子设备的拆解也导致一些区域土壤有机物污染，导致对农产品质量和人体健康的严重影响。同时，由土壤有机物污染引起的疾病和环境公害事件屡见不鲜，有机污染地块的修复治理已成为我国迫在眉睫、关系民生和国际形象的重大事件。

土壤中有机污染物主要包括挥发性有机污染物和半挥发性有机污染物。我国土壤有机污染物的主要种类包括石油烃类污染物、卤代烃类污染物，农药类污染物、多环芳烃、多氯联苯、二噁英、邻苯二甲酸酯等有机污染物。我国有机污染地块一般存在污染浓度高、污染种类多样、污染深度深的特点，传统的化学氧化、化学淋洗、气相抽提等技术只能适用特定的污染种类和土壤类型。举例来说，化学氧化技术主要应用于苯系物等易氧化污染物的去除，对于多氯联苯、多环芳烃等难降解/持久性有机污染物去除效果不好，且不适用于粘粒含量较高的污染土壤；化学淋洗技术主要应用于氯代脂肪烃等溶解性较好的污染物治理，对于多环芳烃等难溶有机污染物以及吸附性能强的粘性土具有不适用性；气相抽提技术主要应用于挥发性有机污染物的处置，对于挥发性较差的半挥发性有机污染物难以有效治理，且不适用于含水率较高、粘粒含量较多的污染土壤治理。

热脱附技术是通过直接或间接加热而将土壤中有机污染组分加热至足够高的温度以使其与土壤分离的技术过程，其具有污染物处理范围宽、修复效果好、修复后土壤可再利用、可处置各类有机污染物及不同质地类型的污染土壤等优点，广泛用于有机污染物污染土壤的修复。热脱附系统可通过调节加热温度和停留时间等方式有选择地将污染物从一相转化为另一相，其主要包含两个基本过程，一是加热待处理物质，将目标污染物挥发成气态分离，二是将含有污染物的尾气进行处理至达标后排放至大气中。

近年来，国内也有一些关于热脱附处置工艺和方法的报道，但均存在一定的不足。

专利公开号为CN103272838A的发明公布了一种持久性有机污染土壤异位修复的方法及装置，该发明采用间接热脱附的方式处理持久性有机污染物，修复效果较佳，但整套工艺流程复杂、操作复杂且有大型设备需求，只能异位处置，此外，该装置过程控制精细、运行成本高、处置能力有限，不利于技术的推广。

专利公开号为CN203459395U的发明公布了一种通过热空气原位热脱附修复有机污染土壤的装置，该装置受限于地块地质条件和目标温度上限的限制，只能用于沸点较低的有机物处置，难以用于高沸点的持久性有机物的处置。

专利公开号为CN106734151A的发明公布了一种用于VOCs（挥发性有机污染物）污染地块的电阻加热原位热脱附修复装置，该装置对污染地块地质要求较高，若地块中缺乏水及相应的盐分，则会导致电极周围土壤过干而电流中断，且电阻加热一般只可使土壤温度达100℃左右，只限用于VOCs等易脱附的有机物。

专利公开号为CN205289226U的发明公布了一种用于VOCs（挥发性有机污染物）-SVOCs（半挥发性有机污染物）污染地块的原位热脱附装置，该发明供热装置采用分体式燃烧器进行土壤加热，每个加热井的井头都需安装燃烧器，设备投入费用大，现场安装工作量大。

专利公开号为CN206527152U的发明公布了一种污染土壤的原位热脱附装置，该装置加热系统包含热空气加热及电加热配置，整套装置操作工艺流程复杂且部分污染地块临时性的大规模用电不易获取，不利于技术的推广。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种优化的有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法，实现污染物和土壤有效分离的同时对脱附尾气进行有效收集和处置后达标排放。

本发明所采用的技术方案是，一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，所述处置装置包括设于有机物污染土壤外侧的止水帷幕，所述止水帷幕配合设有加热系统和抽提系统，所述加热系统连接有高温烟气系统，所述抽提系统连接有尾气处置系统，所述尾气处置系统与所述高温烟气系统配合设置，所述加热系统和抽提系统配合设有传感机构；所述高温烟气系统、加热系统、抽提系统、尾气处置系统和传感机构连接至自控系统。

优选地，所述止水帷幕距离水平地面的距离大于有机物污染土壤距离水平地面的距离。

优选地，所述高温烟气系统包括顺次连接的能源供应源、燃烧器和热风炉，所述燃烧器和热风炉设于集装箱框架内；所述热风炉的出风口与加热系统的进风口处设有连接管道，所述连接管道外包覆设有保温层。

优选地，所述加热系统包括若干加热井；所述加热井包括同轴设置的内井和外井，所述内井和外井间设有间隙，所述内井与所述高温烟气系统空间连通，所述内井底部设有开口，所述内井通过开口与所述间隙空间连通，所述外井通过连接管道连接至烟气引风机，所述烟气引风机连接有排烟管。

优选地，所述抽提系统包括若干抽提井，任一所述抽提井的井壁上设有抽提口。

优选地，所述尾气处置系统包括与抽提系统顺次连接的第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构，所述第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构的底部分别通过收集管连接至沉淀池；所述第三气液分离机构的气体出口顺次连接有喷淋塔、除沫机、尾气引风机、冷干机和吸附装置，所述吸附装置的出气口通过连接管道连接至高温烟气系统；所述喷淋塔的底部连接至沉淀池，所述沉淀池的上部通过喷淋回水装置连接至喷淋塔，所述沉淀池的底部设有泵，所述泵的出口设有氧化池。

优选地，所述第一气液分离机构包括第一分液罐，所述第一分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第一分液罐的顶部通过连接管道连接至第一风冷器；所述第二气液分离机构包括与第一风冷器连接的第二分液罐，所述第二分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第二分液罐的顶部通过连接管道连接至第二风冷器；所述第三气液分离机构包括与第二风冷器连接的第三分液罐，所述第三分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第三分液罐的顶部通过连接管道连接至喷淋塔。

优选地，所述氧化池侧部设有板框压滤机，所述板框压滤机通过滤液收集净化系统连接至水箱。

优选地，所述传感机构包括与加热系统配合设置的温度传感器及与抽提系统配合设置的负压传感器。

一种采用有机物污染土壤批次式加热处置装置的处置方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定需修复的有机物污染土壤，划定修复区域，确定修复深度；

步骤2：对于位于地下水位以下的污染地块，在修复区域四周建设止水帷幕，止水帷幕的深度大于修复深度；

步骤3：根据设计的间距布设加热系统和抽提系统，安装高温烟气系统、尾气处置系统及自控系统，并完成设备调试；

步骤4：开启处置装置，以高温烟气系统和加热系统进行有机物污染土壤的区域加热，以抽提系统和尾气处置系统抽出脱附的有机废气并处置，检测指标，达标即排放；

步骤5：加热污染土壤到目标温度后，保持数天，直至达到修复目标值；

步骤6：处置合格后，进行设备拆卸和转移，进入下一处置区域。

本发明提供了一种优化的有机物污染土壤批次式加热处置装置及处置方法，通过在有机物污染土壤外侧设置止水帷幕，并配合设置加热系统和抽提系统，加热系统通过高温烟气系统对有机物污染土壤进行加热，抽提系统通过尾气处置系统对热脱附后的有机物污染土壤进行污染物提取及处理，高温烟气系统、加热系统、抽提系统和尾气处置系统通过自控系统进行控制。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明中采用批次式的间接加热工艺，可原位或异位使用，可根据土壤污染程度和质地情况灵活调整加热温度、加热时间等运行参数，可用于在生产、或由地面建筑以及各类退役地块，可用于包括粘土、粉土、砂土、粉砂土在内的各种类型污染土壤，现场使用方便，操作灵活；

（2）本发明采用间接加热的方式，可有效解决直接热脱附处置含氯有机污染物时易产生二噁英等高毒物质的问题，大大减少加热处理所产生的尾气及处置费用；

（3）本发明无需回转窑、撬体等大型热脱附设备，不需对土壤进行破碎、干燥等预处理；可根据土壤性状和污染程度及时进行调整设备运转条件，如单批处置时间等，对污染土壤性状及土壤中污染物种类变化适应性好；

（4）本发明采用高温烟气进行加热，相比电阻、蒸汽加热，加热温度更高，可达到500ºC以上，可处置包括持久性有机污染物、SVOCs、VOCs在内各类有机污染物；采用集中供热的方式，由高温烟气系统集中产生高温烟气，注入污染土壤，相比传统分头式供热方式，供热更加均匀稳定、现场安装更加方便，具有供热集中、能源易获取、系统安全可靠的特点；

（5）本发明的尾气处置系统实现有机尾气有效处置，真正消除污染物，降低泥饼、活性炭等危废产生量，更具环境安全性；

（6）本发明的系统间采用联控形式的设计，实现对脱附过程更加有效的监测和控制，模块化设备可根据项目工程量大小和周期要求灵活调整处置能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，其中，箭头表示烟气或液体的流动方向；

图2为图1中高温烟气系统4的结构示意图；

图3为图1中加热系统2的加热井的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明中，系统及其中所有的具体部件均设置有用于烟气或液体进出的进口及出口，相邻的系统或具体部件间原则上均通过管道连接，即以前一个系统或具体部件的出口通过管道连接至后一个系统或具体部件的进口。

如图所示，本发明涉及一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，所述处置装置包括设于有机物污染土壤1外侧的止水帷幕，所述止水帷幕配合设有加热系统2和抽提系统3，所述加热系统2连接有高温烟气系统4，所述抽提系统3连接有尾气处置系统，所述尾气处置系统与所述高温烟气系统4配合设置，所述加热系统2和抽提系统3配合设有传感机构；所述高温烟气系统4、加热系统2、抽提系统3、尾气处置系统和传感机构连接至自控系统。

所述止水帷幕距离水平地面的距离大于有机物污染土壤1距离水平地面的距离。

本发明中，划定有机物污染土壤1周围的待修复区域，在区域四周建设止水帷幕，为了保证加热处置的完成度及完成效率，止水帷幕的墙体深度大于修复深度。

本发明中，处置装置的止水帷幕配合设置有加热系统2和抽提系统3；加热系统2用于对待修复区域进行加热，将土壤中有机污染组分加热至足够高的温度，使其与土壤分离；抽提系统3用于将分离后的有机污染组分进行抽离并进行处理，达到土壤修复的目的。

本发明中，加热系统2通过高温烟气系统4对有机物污染土壤1进行加热，抽提系统3通过尾气处置系统对热脱附后的有机物污染土壤1进行污染物提取及处理。一般情况下，高温烟气系统4的烟气出口与加热系统2的烟气进口通过耐高温管道相连，抽提系统3尾气出口与尾气处置系统的尾气进口相连。

本发明中，通过传感机构与加热系统2和抽提系统3配合，分别获得加热过程中的传感反馈值及抽提过程中的传感反馈值，将传感信号反馈至自控系统。

本发明中，自控系统与高温烟气系统4、加热系统2、抽提系统3和尾气处置系统连接，采用联控形式对高温烟气系统3、加热系统2、抽提系统3和尾气处置系统运行控制，运行过程进行监测。

本发明中，一般情况下，自控系统包括上位机、通信设备、主/从站PLC模块、变频器、接触器及与自控系统连接的传感机构、电磁阀等，此为本领域技术人员容易理解的内容，本发明的发明点在对有机物污染土壤1进行批次式加热处置，本领域技术人员可以依据实际的批次式加热抽提的需求对自控系统进行设置及实现。

本发明可原位使用，也可异位使用，可根据土壤1污染程度和质地情况灵活调整加热温度、加热时间等运行参数，可处置包括持久性有机污染物、SVOCs、VOCs在内各类有机污染物，可应用于粘性土壤处置。

所述高温烟气系统4包括顺次连接的能源供应源5、燃烧器6和热风炉7，所述燃烧器6和热风炉7设于集装箱框架内；所述热风炉7的出风口与加热系统2的进风口处设有连接管道8，所述连接管道8外包覆设有保温层。

本发明中，高温烟气系统4提供集中供热的方式，通过高温烟气系统4集中产生热源导入土壤1中实现污染土壤1加热处置，供热均匀稳定、现场安装方便。

本发明中，高温烟气系统4包括能源供应源5、燃烧器6和热风炉7，其中，能源供应源5根据能源选择方式的不同进行相应的设计，能源包括柴油、管道式天然气、压缩天然气、液化石油气等。

本发明中，燃烧器6为油气两用的比例调节燃烧器6，可适用于天然气、柴油等易获取的能源，比例调节的范围为30~100%，比例调节燃烧器6使得烟气的供热易于控制，通过热风炉7集中产生高温烟气用于土壤1加热，供热系统安全可靠，可实现不同地块、不同污染物针对性的修复。

本发明中，燃烧器6和热风炉7安装在标准40尺的集装箱框架内，满足被经常性吊装运输要求，使得整个热脱附设备可快速移动、组装，适用于不同大小的污染地块。

本发明中，热风炉7的烟气出口的温度为400~800℃，热风炉7内胆可以采用不锈钢310S钢板，长期耐温达到1150℃以上，热风炉7外壳可采用304不锈钢加浇注料保温或310S不锈钢，安全稳定，可满足各类有机污染物的热脱附处置，重量减轻的同时避免了因反复加热降温引起耐火砖出现裂痕脱落的情况。

本发明中，热风炉7的燃烧室壁外侧设置夹层，通过引风机的抽取，中间有冷空气流动，减少热风炉7内出现局部高温、局部低温的热量分布不均的情况。

本发明中，连接管道8外包覆的保温层可以有效保证输入至加热系统的温度达到标准值，减小能耗。

所述加热系统2包括若干加热井；所述加热井包括同轴设置的内井9和外井10，所述内井9和外井10间设有间隙11，所述内井9与所述高温烟气系统4空间连通，所述内井9底部设有开口12，所述内井9通过开口12与所述间隙11空间连通，所述外井10通过连接管道8连接至烟气引风机13，所述烟气引风机13连接有排烟管14。

本发明中，加热井为内外双层设置，内井9的底部设有开口12，内井9的底部通过开口12与外井10的底端连通，高温烟气可以从设置在内井9井口的烟气进口进入内井9，从内井9与外井10之间的间隙11流过，并从外井12井口的烟气出口流出，由烟气引风机13引出，并通过排烟管14排出。

本发明中，加热井可选用碳钢材质成型，保证其硬度，一般情况下，外井10直径为100~150 mm，内井9直径为50~100 mm。

本发明中，加热系统2包括若干加热井，加热井间的间距为0.5~2 m不等，保证带修复区域加热的均衡。

所述抽提系统3包括若干抽提井，任一所述抽提井的井壁上设有抽提口。

本发明中，抽提井的直径一般为30~90 mm，可选用碳钢材质成型，保证其硬度，同时在抽提井的井壁上开设有抽提口。

本发明中，抽提系统3包括若干抽提井，抽提井间的间距3~6 m不等，保证抽提的区域点均衡。

所述尾气处置系统包括与抽提系统3顺次连接的第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构，所述第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构的底部分别通过收集管15连接至沉淀池16；所述第三气液分离机构的气体出口顺次连接有喷淋塔17、除沫机18、尾气引风机19、冷干机20和吸附装置21，所述吸附装置21的出气口通过连接管道8连接至高温烟气系统4；所述喷淋塔17的底部连接至沉淀池16，所述沉淀池16的上部通过喷淋回水装置22连接至喷淋塔17，所述沉淀池16的底部设有泵，所述泵的出口设有氧化池24。

所述第一气液分离机构包括第一分液罐25，所述第一分液罐25的底部通过收集管15连接至沉淀池16，所述第一分液罐25的顶部通过连接管道8连接至第一风冷器26；所述第二气液分离机构包括与第一风冷器26连接的第二分液罐27，所述第二分液罐27的底部通过收集管15连接至沉淀池16，所述第二分液罐27的顶部通过连接管道8连接至第二风冷器28；所述第三气液分离机构包括与第二风冷器28连接的第三分液罐29，所述第三分液罐29的底部通过收集管15连接至沉淀池16，所述第三分液罐29的顶部通过连接管道8连接至喷淋塔17。

所述氧化池24侧部设有板框压滤机30，所述板框压滤机30通过滤液收集净化系统23连接至水箱。

本发明中，尾气处置系统包括与抽提系统3顺次连接的第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构，通过三级气液分离，对有机污染物进行不同相态的分离，达到进一步处理的目的；分离后的液体归置至沉淀池16并进行后续的处理，分离后的气体逐次进行处理，最终的气体为洁净气体，返回至高温烟气系统4回收。

本发明中，第一气液分离机构包括连接的第一分液罐25和第一风冷器26，第一分液罐25与抽提系统3相连，第二气液分离机构包括连接的第二分液罐27和第二风冷器28，第三气液分离机构包括第三分液罐29，第一分液罐25前端与抽提系统4连接，第一风冷器26的出口与第二分液罐27的进口相连，第二风冷器28的出口与第三分液罐29的进口相连，其中，第一分液罐25、第二分液罐27和第三分液罐29的主要功能是进行气液分离，分离出的液体收集起来转移至废水处置装置，即沉淀池16，进行下一步的处理，第一风冷器26和第二风冷器28的主要功能是对抽提尾气进行冷却处理，第三分液罐29的出口通过连接管道8与喷淋塔17相连，后续对三级分离后的气体进行处理。

本发明中，喷淋塔17为两级串（并）联方式，两级喷淋塔17之间采用管道相连，喷淋塔17对三级分离后的气体进行废气处理，一般情况下，气体从一级喷淋塔17的底部进入、顶部流出，随后通过管道从二级喷淋塔底17部进入、顶部流出。

本发明中，除沫器18为三级串（并）联，其进口通过管道与喷淋塔17的出口相连，其出口通过管道及设于管道上的尾气引风机19与冷干机20相连。除沫器18用于防止二次蒸汽中夹带的大量液体中存在污染冷凝液体输出而进行处理，减少夹带的液沫。

本发明中，吸附装置21一般为活性炭吸附装置21，其出口通过管道与高温烟气系统4的废气补风口相连。

本发明中，在燃烧器6的火焰区增加废气进口，尾气处置产生的废气可进入到大于1000℃的火焰区燃烧、分解，有效提高热量利用率，同时减少尾气排放量。

本发明中，三级气液分离和喷淋塔17喷淋后产生的废水汇入沉淀池16，通过沉降后，上层清液通过喷淋回水装置22的降温、过滤后送至喷淋塔17重复喷淋用，沉淀池16下层的含泥废水被抽至氧化池24，通过配药罐，定量添加芬顿、过硫酸钠等各类氧化药剂，在氧化池24中有效降解含泥废水中各类有机污染物。

本发明中，氧化处置完成后含泥废水可以通过板框压滤机30进行压制，作为污染土壤1与下一批污染土壤1一并处置，同时产生的滤液被收集至滤液箱，经过滤液收集净化系统23进行砂滤过滤、活性炭吸附处置，最终收集至水箱，检测合格后，直接外排或场地内综合使用，滤液收集净化系统23为本领域常规设备，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

所述传感机构包括与加热系统2配合设置的温度传感器及与抽提系统3配合设置的负压传感器。

本发明中，传感机构一般包括温度传感器和负压传感器，分别与加热系统2及抽提系统3配合。

本发明中，温度传感器均匀布置于有机物污染土壤1的冷点位置，对整个修复区域的温度进行实时监测，以确保整个修复区域的整体加热。温度传感器的数据通过通信线路传至自控系统，操作人员通过实时采集的温度曲线了解土体中各个位置的温度情况，并通过烟气阀门的调节，控制各加热井的烟气量，从而控制各个点的温度。

本发明中，举例来说，当加热系统2包括三个加热井时，冷点位于三个加热井组成的三角形的中心位置，热量通过传导方式从加热井传出，温度在不同的地点以不同的速度升高，靠近加热井的温度升高最快，而三口加热井之间的冷点位置则升温最慢。运行时间是由冷点位置达到目标温度及保持该温度所需的时间决定，当冷点温度达到目标温度时，修复区域内大部分土壤1已在目标温度下加热了更长的时间，可以确保修复效果。

本发明中，负压传感器布置于抽提井、有机物污染土壤1的中心和四角区域，实时监测，以确保整个修复区域处于微负压条件。负压传感器将数据通过通信线路传至自控系统，操作人员通过实时采集的压力数据与曲线了解有机物污染土壤1的土体中的负压情况，同时通过调节尾气引风机19工作负荷及抽提阀门，控制修复区域的负压情况。

本发明还涉及一种采用有机物污染土壤批次式加热处置装置的处置方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定需修复的有机物污染土壤1，划定修复区域，确定修复深度；

步骤2：对于位于地下水位以下的污染地块，在修复区域四周建设止水帷幕，止水帷幕的深度大于修复深度；

步骤3：根据设计的间距布设加热系统2和抽提系统3，安装高温烟气系统4、尾气处置系统及自控系统，并完成设备调试；

步骤4：开启处置装置，以高温烟气系统4和加热系统2进行有机物污染土壤1的区域加热，以抽提系统3和尾气处置系统抽出脱附的有机废气并处置，检测指标，达标即排放；

步骤5：加热污染土壤1到目标温度后，保持数天，直至达到修复目标值；

步骤6：处置合格后，进行设备拆卸和转移，进入下一处置区域。

本发明中，高温烟气系统4提供800℃热烟气，通过加热系统2与有机物污染土壤1进行热交换，使土壤1加热至250～350℃，每批有机物污染土壤1（约1500 m³）的处置时间为30～45天，在以上条件下本装置对土壤1中有机物的去除效率达99%以上，脱附后尾气经净化工艺处置后达到国家排放标准。

本发明通过在有机物污染土壤1外侧设置止水帷幕，并配合设置加热系统2和抽提系统3，加热系统3通过高温烟气系统4对有机物污染土壤1进行加热，抽提系统3通过尾气处置系统对热脱附后的有机物污染土壤1进行污染物提取及处理，高温烟气系统4、加热系统2、抽提系统3和尾气处置系统通过自控系统进行控制。

本发明中采用批次式的间接加热工艺，可原位或异位使用，可根据土壤1污染程度和质地情况灵活调整加热温度、加热时间等运行参数，可用于在生产、或由地面建筑以及各类退役地块，可用于包括粘土、粉土、砂土、粉砂土在内的各种类型污染土壤1，现场使用方便，操作灵活；采用间接加热的方式，可有效解决直接热脱附处置含氯有机污染物时易产生二噁英等高毒物质的问题，大大减少加热处理所产生的尾气及处置费用；无需回转窑、撬体等大型热脱附设备，不需对土壤1进行破碎、干燥等预处理；可根据土壤1性状和污染程度及时进行调整设备运转条件，如单批处置时间等，对污染土壤1性状及土壤1中污染物种类变化适应性好；采用高温烟气进行加热，相比电阻、蒸汽加热，加热温度更高，可达到500ºC以上，可处置包括持久性有机污染物、SVOCs、VOCs在内各类有机污染物；采用集中供热的方式，由高温烟气系统4集中产生高温烟气，注入污染土壤1，相比传统分头式供热方式，供热更加均匀稳定、现场安装更加方便，具有供热集中、能源易获取、系统安全可靠的特点；尾气处置系统实现有机尾气有效处置，真正消除污染物，降低泥饼、活性炭等危废产生量，更具环境安全性；本发明系统间采用联控形式的设计，实现对脱附过程更加有效的监测和控制，模块化设备可根据项目工程量大小和周期要求灵活调整处置能力。

Claims (10)

1.一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述处置装置包括设于有机物污染土壤外侧的止水帷幕，所述止水帷幕配合设有加热系统和抽提系统，所述加热系统连接有高温烟气系统，所述抽提系统连接有尾气处置系统，所述尾气处置系统与所述高温烟气系统配合设置，所述加热系统和抽提系统配合设有传感机构；所述高温烟气系统、加热系统、抽提系统、尾气处置系统和传感机构连接至自控系统。

2.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述止水帷幕距离水平地面的距离大于有机物污染土壤距离水平地面的距离。

3.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述高温烟气系统包括顺次连接的能源供应源、燃烧器和热风炉，所述燃烧器和热风炉设于集装箱框架内；所述热风炉的出风口与加热系统的进风口处设有连接管道，所述连接管道外包覆设有保温层。

4.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述加热系统包括若干加热井；所述加热井包括同轴设置的内井和外井，所述内井和外井间设有间隙，所述内井与所述高温烟气系统空间连通，所述内井底部设有开口，所述内井通过开口与所述间隙空间连通，所述外井通过连接管道连接至烟气引风机，所述烟气引风机连接有排烟管。

5.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述抽提系统包括若干抽提井，任一所述抽提井的井壁上设有抽提口。

6.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述尾气处置系统包括与抽提系统顺次连接的第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构，所述第一气液分离机构、第二气液分离机构和第三气液分离机构的底部分别通过收集管连接至沉淀池；所述第三气液分离机构的气体出口顺次连接有喷淋塔、除沫机、尾气引风机、冷干机和吸附装置，所述吸附装置的出气口通过连接管道连接至高温烟气系统；所述喷淋塔的底部连接至沉淀池，所述沉淀池的上部通过喷淋回水装置连接至喷淋塔，所述沉淀池的底部设有泵，所述泵的出口设有氧化池。

7.根据权利要求6所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述第一气液分离机构包括第一分液罐，所述第一分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第一分液罐的顶部通过连接管道连接至第一风冷器；所述第二气液分离机构包括与第一风冷器连接的第二分液罐，所述第二分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第二分液罐的顶部通过连接管道连接至第二风冷器；所述第三气液分离机构包括与第二风冷器连接的第三分液罐，所述第三分液罐的底部通过收集管连接至沉淀池，所述第三分液罐的顶部通过连接管道连接至喷淋塔。

8.根据权利要求6所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述氧化池侧部设有板框压滤机，所述板框压滤机通过滤液收集净化系统连接至水箱。

9.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤批次式加热处置装置，其特征在于：所述传感机构包括与加热系统配合设置的温度传感器及与抽提系统配合设置的负压传感器。

10.一种采用权利要求1~9之一的有机物污染土壤批次式加热处置装置的处置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定需修复的有机物污染土壤，划定修复区域，确定修复深度；

步骤2：对于位于地下水位以下的污染地块，在修复区域四周建设止水帷幕，止水帷幕的深度大于修复深度；

步骤3：根据设计的间距布设加热系统和抽提系统，安装高温烟气系统、尾气处置系统及自控系统，并完成设备调试；

步骤4：开启处置装置，以高温烟气系统和加热系统进行有机物污染土壤的区域加热，以抽提系统和尾气处置系统抽出脱附的有机废气并处置，检测指标，达标即排放；

步骤5：加热污染土壤到目标温度后，保持数天，直至达到修复目标值；

步骤6：处置合格后，进行设备拆卸和转移，进入下一处置区域。