CN111842458A - 一种有机污染场地热脱附修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机污染场地热脱附修复方法，包括挖取有机污染土壤、对有机污染土壤破碎和预热、对有机污染土壤热脱附修复、将修复土壤转运回原地回填。本发明能够对有机污染土壤进行有效快速的修复，利用工业尾气的余热加热，对有机污染土壤进行热脱附修复，节约能源，减少有机污染土壤的修复成本。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤修复治理技术领域，特别涉及一种有机污染场地热脱附修复方法。
背景技术
热脱附作为一种非燃烧技术，污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用，特别是对含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以避免二恶英的生成，广泛用于有机污染物污染土壤的修复。目前，污染土壤传统热脱附技术为滚筒式热脱附，新兴热脱附技术包括流化床式热脱附、微波热脱附技术和远红外线热脱附。热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时，通过直接或间接热交换，将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，进入气体处理系统的过程。热脱附是将污染物从一相转化为另一相的物理分离过程，在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用。通过控制热脱附系统的温度和污染土壤停留时间有选择的使污染物得以挥发，并不发生氧化、分解等化学反应。
随着社会经济的快速发展，未经处理的污染物直接施加到土壤或排入河水，逐渐场地内土壤的有机物污染日益严重，土壤净化污染物的能力也被削弱，已严重制约了社会的可持续发展，因此受到国家日益广泛的关注。目前，原位热脱附修复技术在国内污染场地修复中的工程应用仍然较为有限，用电不易获取，所需能源成本较高等各种困难。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种有机污染场地热脱附修复方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种有机污染场地热脱附修复方法，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为60-100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为10-30%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在200-500℃，土壤颗粒在加热装置内加热1-3h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来。
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5-10s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌6-12次。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌6-12次。
作为本发明的一种优选技术方案，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
作为本发明的一种优选技术方案，所述操场上修复土壤的堆积厚度为3-5cm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有3-6对第一搅拌叶片。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有3-6对第二搅拌叶片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够对有机污染土壤进行有效快速的修复，利用工业尾气的余热加热，对有机污染土壤进行热脱附修复，节约能源，减少有机污染土壤的修复成本。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种有机污染场地热脱附修复方法，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为60-100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为10-30%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在200-500℃，土壤颗粒在加热装置内加热1-3h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来。
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5-10s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌6-12次。
本实施例中，优选的，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌6-12次。
本实施例中，优选的，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
本实施例中，优选的，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
本实施例中，优选的，所述操场上修复土壤的堆积厚度为3-5cm。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有3-6对第一搅拌叶片。
本实施例中，优选的，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有3-6对第二搅拌叶片。
实施例2
一种有机污染场地热脱附修复方法，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为200%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在300℃，土壤颗粒在加热装置内加热2h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来。
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌6-12次。
本实施例中，优选的，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌6-12次。
本实施例中，优选的，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
本实施例中，优选的，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
本实施例中，优选的，所述操场上修复土壤的堆积厚度为3-5cm。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有3-6对第一搅拌叶片。
本实施例中，优选的，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有3-6对第二搅拌叶片。
实施例3
一种有机污染场地热脱附修复方法，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为20%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在300℃，土壤颗粒在加热装置内加热2h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来。
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌10次。
本实施例中，优选的，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌10次。
本实施例中，优选的，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
本实施例中，优选的，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
本实施例中，优选的，所述操场上修复土壤的堆积厚度为3-5cm。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有3-6对第一搅拌叶片。
本实施例中，优选的，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有3-6对第二搅拌叶片。
实施例4
一种有机污染场地热脱附修复方法，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为20%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在300℃，土壤颗粒在加热装置内加热2h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来。
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌10次。
本实施例中，优选的，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌10次。
本实施例中，优选的，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
本实施例中，优选的，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
本实施例中，优选的，所述操场上修复土壤的堆积厚度为5cm。
本实施例中，优选的，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有5对第一搅拌叶片。
本实施例中，优选的，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有5对第二搅拌叶片。
本发明能够对有机污染土壤进行有效快速的修复，利用工业尾气的余热加热，对有机污染土壤进行热脱附修复，节约能源，减少有机污染土壤的修复成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1.通过挖掘机将有机污染场地的污染土壤挖掘出来，通过车辆运送到皮带运输装置处，通过皮带运输装置将污染土壤运送到土壤破碎机里进行破碎；
S2.土壤破碎机将有机污染土壤破碎成粒径5cm的土壤颗粒；
S3.将土壤颗粒从土壤破碎机的出料口取出，通过皮带运输装置运送到搅拌装置内，向搅拌装置内通入热气，控制搅拌装置内的温度为60-100℃，对搅拌装置内的土壤颗粒进行预热，去除土壤颗粒内的水分，控制土壤颗粒的含水率为10-30%，搅拌装置内的搅拌杆同时对土壤颗粒进行搅拌；
S4.将搅拌装置的上端连接管道，管道另一端连接燃烧器，热气经过燃烧器燃烧后，在进入到空气净化装置，空气净化装置对燃烧后的热气进行回收净化；
S5.将搅拌装置内的土壤颗粒从出料口取出，通过皮带运输装置运送到加热装置内，加热装置对土壤颗粒进行加热，热气通过燃烧器、空气净化装置、空气加热器进入到加热装置内，空气加热器将热气加热，维持加热装置内的温度在200-500℃，土壤颗粒在加热装置内加热1-3h，土壤颗粒内的有机污染物经过高温加热，从土壤颗粒中蒸发出来；
S6.加热装置的上端通过管道与燃烧器相连通，有机污染物随热气通过管道进入到燃烧器中，在高温温度下充分燃烧5-10s，有机污染物充分分解，燃烧的废气通过管道进入空气净化装置，空气净化装置对燃烧的废气进行过滤净化；
S7.从加热装置的出料口将去除有机污染物的修复土壤取出，通过皮带运输装置运送到操场上，在操场上进行自然冷却，修复土壤冷却后，再通过车辆运送到土壤挖取原处进行回填。
2.根据权利要求1所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述搅拌装置内的第一搅拌杆每分钟对搅拌装置内的土壤颗粒搅拌6-12次。
3.根据权利要求1所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述加热装置内设有第二搅拌杆，所述加热装置内的搅拌叶片每分钟对土壤颗粒搅拌6-12次。
4.根据权利要求1所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述空气进化装置的输入端与燃烧器的输出端相连通，所述空气净化装置的输出端通过管道与空气加热器相连通，所述热气为净化过的工业尾气。
5.根据权利要求1所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述加热装置、搅拌装置、空气净化装置、燃烧器、空气加热器、管道的外壳上均设有保温层。
6.根据权利要求1所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述操场上修复土壤的堆积厚度为3-5cm。
7.根据权利要求2所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述搅拌装置内的第一搅拌杆设置有三根，每根所述第一搅拌杆上安装有3-6对第一搅拌叶片。
8.根据权利要求3所述的一种有机污染场地热脱附修复方法，其特征在于，所述加热装置内的第二搅拌杆设置有三根，每根所述第二搅拌杆上安装有3-6对第二搅拌叶片。
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| CN113732037A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-03 | 广东省中环协节能环保产业研究院 | 一种热脱附处理有机物污染土壤的方法 |
| CN114226438A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-25 | 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于生物分解的绝缘油污染土壤装置及修复方法 |
| CN114226438B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-09-22 | 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于生物分解的绝缘油污染土壤装置及修复方法 |
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