CN112547780A - 一种使用热脱附剂修复开采油液污染土壤的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤修复技技术领域，具体是涉及一种使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，本装置主要是由钻孔装置、加热器和尾气吸附装置组成，钻孔装置占地面积极小，无需大型设备辅助即可完成土壤修复的钻孔和加热器填埋工作；本发明设计的加热器添加了与钻孔装置相配合的固定接头和与尾气吸附装置相配合的通气孔结构，使本发明设计的加热器具备简化作业的能力；而本发明设计的尾气吸附装置针对污染规模小的特点，取出了复杂庞大的提气系统，转而采用热脱附剂吸附的方式进行尾气处理，维护成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体是涉及一种使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置和方法。
背景技术
热脱附技术是通过热交换，加热土壤中有机污染组分到足够高的温度，使其挥发并与土壤介质相分离的过程。
目前欧美国家土壤热脱附技术已广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的异位或原位修复，但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、处理成本过高等问题尚未得到很好解决，限制了热脱附技术在持久性有机污染土壤修复中的应用。
国内污染土壤的热脱附修复技术仍以异位处理为主，随着环境保护力度的不断加大，为防止有机污染物的扩散等二次污染，国内也正在由异位修复向原位修复过渡。
目前，原位土壤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，限制其推广应用的主要原因在于部分场地临时性的大规模用电不易获取、蒸汽注射加热脱附技术易受到场地地质条件和目标温度上限的限制、原位加热所需能源成本较高、脱附出的土壤气体不易有效捕集而逃逸污染环境等各种困难。
对于中小型规模的油液土壤污染现象而言，以上问题尤为突出，因此亟需设计一种能够灵活作业，且施工和作业占地面积小的土壤修复装置。
发明内容
为了实现以上目的，本发明提供了一种使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，本装置无需复杂庞大的提气系统进行辅助作业，对于中小型土壤污染问题，能够方便灵活地进行土壤修复作业，极大地节省了施工成本和维护成本。
一、本发明设计的土壤热修复装置的结构技术方案如下：
本装置包括钻孔装置、加热器和尾气吸附装置。
钻孔装置包括底板和设置在底板上的支架；底板靠近支架侧设置有竖直移动架，底板远离支架侧设置有垂直升降机。
竖直移动架包括连接在底板上的滑杆和能在滑杆上滑动的移动平台；移动平台上设置有电机，且与垂直升降机上的连接头相连接。
支架远离底板端设置有水平移动架，水平移动架可通过设置在支架上的第一滑轨在支架上进行滑动，水平移动架垂直于滑动方向设置有转轴，转轴上设置有第一转动架和第二转动架；通过第一转动架和第二转动架可在水平移动架上卡接用以和电机配套使用的钻孔器和用以加热土壤的加热器。
加热器是由固定接头、连接环、外壳底部封头依次连接组成；外壳内腔设置有内壳，内壳内腔设置有与连接环连接的加热棒。
尾气吸附装置包括立方框架和若干吸附板；立方框架除顶面外的其余面均设置有密封膜，立方框架与顶面相邻两个侧面的内壁上相对设置有第二滑轨，吸附板可在相互堆叠的状态下沿第二滑轨进行滑动。
进一步地，加热器的固定接头上设置有贯穿上下面的第一通气孔，固定接头的中心部设置有卯眼，卯眼内壁上设置有凹槽；固定接头的侧面设置有贯通卯眼的弹簧按钮。
加热器的连接环上设置有贯穿上下面、且与固定接头上第一通气孔相通的第二通气孔，且连接环的侧面设置有用以连接线路的接线板。
当土壤被加热器加热到500～800℃后，土壤中的挥发油液气体就会溢入加热井，进而从加热器的外壳进入加热器，然后依次通过第二通气孔和第一通气孔进入尾气吸附装置。
进一步地，电机的转动头上连接有与固定接头上卯眼相适配的榫头，榫头的侧面设置有与卯眼上弹簧按钮位置相对应的弹性卡块；榫头与卯眼相互配合能够保证电机向钻孔器进和加热器提供足够的回旋力；而弹簧按钮与弹性卡块，能够保证电机与钻孔器进和加热器能够进行连接和断开操作。
进一步地，第一转动架上设置有四个间隔夹角为°的缺口卡箍，缺口卡箍的缺口处设置有弹簧钳，通过缺口卡箍和弹簧钳的配合，第一转动架和第二转动架能够完成对钻孔器和加热器的固定操作。
进一步地，钻孔器是由固定接头和连接在固定接头下方的螺旋杆组成。
进一步地，吸附板的两个对边顶部设置有第三滑轨，吸附板的两个对边底部设置有与第三滑轨位置相对应的滑动滚珠；吸附板上与滑动滚珠滑动方向垂直的一边上设置有拉手；吸附板的中心部铺设有吸附膜。
因为吸附板上设置有滑动滚珠和第三滑轨，所以吸附板除了能够在第二滑轨上滑动，还能两两之间能够相互滑动。因此，当最下方的吸附板达到吸附饱和值时，操作人员抽出最下方的吸附板，上方的吸附板会自然落下，未达到吸附饱和值的吸附板继续工作，操作人员最后在最上方填上新的吸附板。
进一步地，吸附膜的上下面为两层透气膜，两层透气膜中间夹有活性炭吸附层和位于活性炭吸附层下方的吸水层。所述透气膜为透水透气膜，其主要起结构支撑的作用；所述吸水层是为了吸附挥发的挥发油液气体中的水蒸气，对挥发油液气体气体起到主要吸附功能的是位于中心的活性炭吸附层。
进一步地，尾气吸附装置的立方框架底部设置有过线孔，过线孔内部设置有密封圈。需要说明的是，因为从土壤中挥发出来的挥发油液气体温度很高，因此会从土壤中出来后会第一时间聚集到尾气吸附装置内腔的顶部，并不会从过线孔处跑出，因此过线孔处设置的密封圈是为了保险起见，用以阻止极少量的可能溢出气体。
进一步地，底板远离支架侧设置有固定腿和滚轮，固定腿上设置有用以控制电机和垂直升降机的启动开关。
进一步地，支架与底板垂直、且靠近滚轮的一面，其四角设置有锥形支脚，用以将钻孔装置立起后，起到固定在原位的作用。
二、本发明设计的土壤热修复装置的使用技术方案如下：
S1、平整需要修复的被污染土地表面，并用白线标识出需钻孔位置和线路埋设位置。
S2、以三角形铺设方案，确定加热器的钻孔点，保证加热器的工作范围能够超出污染土壤边界5～10cm。
S3、将钻孔器和加热器卡接在钻孔装置的水平移动架上，推动水平移动架直至钻孔器对准电机下方，启动垂直升降机，使电机下移，从而与钻孔器连接；随后将水平移动架退回原位；检查各部件工作状态，至此完成钻孔的准备工作。
S4、将钻孔装置推至钻孔点，立起钻孔装置，将钻孔器对准钻孔点进行钻孔作业；当钻孔结束后，启动垂直升降机使钻孔器返回原位；随后水平移动架推至与钻孔器卡接状态，按下钻孔器的固定接头上的弹簧按钮，使钻孔器与电机脱离；然后将水平移动架退回原位；最后使用与步骤上中相同的方式将加热器与电机连接；检查各部件工作状态，至此完成安装加热器的准备工作。
S5、启动电机和垂直升降机，将加热器插入钻出加热井中，随后使用步骤S中相同的方式使各部件归位。
S6、依照步骤S3～S5中方式将三个加热器依次埋入三角形铺设方案的三个加热井中。
S7、依照步骤S3～S6中方式完成对于污染土壤的加热器填埋作业。
S8、对各个加热器进行接线作业，然后在加热器的上方罩上尾气吸附装置。
S9、实时监控尾气吸附装置内挥发油液的气体浓度，当其达到预定浓度和预定时间时，抽出位于尾气吸附装置最下方的吸附板，并在空出位置插上新的吸附板，最后对取出的处于饱和状态的吸附板进行脱附处理。
S10、当尾气吸附装置内挥发油液的气体浓度降至预期值后，即完成了对于污染土壤的热脱附修复作业。
与现有的土壤热修复装置相比，本发明的有益效果是：
对于中小型规模的因油液泄漏造成的土壤污染问题，本发明设计的一整套土壤修复装置无需庞大的施工设备和辅助提气设备，能够在狭小的场地内根据污土壤的区域灵活施工，通过对高温加热土壤的方式，使污染油液挥发，最后对挥发后的油液使用热脱附剂进行吸附处理，从而完成对于污染土壤的修复工作。
附图说明
图1是本发明的外观图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明加热器的结构示意图；
图4是本发明固定接头的结构示意图；
图5是本发明钻孔器的结构示意图；
图6是本发明第一转动架的结构示意图；
图7是本发明尾气吸附装置的外观图；
图8是本发明尾气吸附装置的结构示意图；
图9是本发明吸附板的结构示意图；
图10是本发明的安装侧视图
图11是本发明加热器的额安装俯视图；
图12是本发明尾气吸附装置的安装俯视图。
图中：
1-钻孔装置、11-底板、111-固定腿、112-启动开关、113-滚轮、12-支架、121-锥形支脚、13-竖直移动架、131-滑杆、132-移动平台、133-电机、1331-榫头、13311-弹性卡块、134-钻孔器、1341-螺旋杆、14-水平移动架、141-第一滑轨、142-转轴、143-第一转动架、1431-缺口卡箍、1432-弹簧钳、144-第二转动架、15-垂直升降机、151-连接头；
2-加热器、21-固定接头、211-卯眼、212-第一通气孔、2121-第二通气孔、213-凹槽、214-弹簧按钮、22-连接环、221-接线板、23-外壳、24-底部封头、25-内壳、26-加热棒；
3-尾气吸附装置、31-立方框架、32-密封膜、33-第二滑轨、34-吸附板、341-方形框架、3411-滑动滚珠、3412-第三滑轨、342-吸附膜、3421-透气膜、3422-活性炭吸附层、3423-吸水层、343-拉手、35-过线孔、351-密封圈。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的方式和取得的效果，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚和完整地描述。
实施例一
本实施例主要是对本发明装置的具体结构进行描述，内容如下：
如图1和2所示，本发明设计的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，包括钻孔装置1、加热器2和尾气吸附装置3，其具体结构如下：
钻孔装置1包括底板11和设置在底板11上的支架12；底板11靠近支架12侧设置有竖直移动架13，底板11远离支架12侧设置有垂直升降机12。
竖直移动架13包括连接在底板11上的滑杆131和能在滑杆131上滑动的移动平台132；移动平台132上设置有电机133，且与垂直升降机12上的连接头151相连接。
支架12远离底板11端设置有水平移动架14，水平移动架14可通过设置在支架12上的第一滑轨141在支架12上进行滑动，水平移动架14垂直于滑动方向设置有转轴142，转轴142上设置有第一转动架143和第二转动架144；通过第一转动架143和第二转动架144可在水平移动架14上卡接用以和电机133配套使用的钻孔器134和用以加热土壤的加热器2。
如图3所示，加热器2是由固定接头21、连接环22、外壳23底部封头24依次连接组成；外壳23内腔设置有内壳25，内壳25内腔设置有与连接环22连接的加热棒26。
如图7所示，尾气吸附装置3包括立方框架31和若干吸附板34；立方框架31除顶面外的其余面均设置有密封膜32，立方框架31与顶面相邻两个侧面的内壁上相对设置有第二滑轨33，吸附板34可在相互堆叠的状态下沿第二滑轨33进行滑动。
如图4所示，加热器2的固定接头21上设置有贯穿上下面的第一通气孔212，固定接头21的中心部设置有卯眼211，卯眼211内壁上设置有凹槽213；固定接头21的侧面设置有贯通卯眼21的弹簧按钮214。
如图3所示，加热器2的连接环22上设置有贯穿上下面、且与固定接头上第一通气孔212相通的第二通气孔2121，且连接环22的侧面设置有用以连接线路的接线板221。
当土壤被加热器2加热到800℃后，土壤中的挥发油液气体就会溢入加热井，进而从加热器2的外壳23进入加热器2，然后依次通过第二通气孔2121和第一通气孔212进入尾气吸附装置3。
如图2和4所示，电机133的转动头上连接有与固定接头21上卯眼211相适配的榫头1331，榫头1331的侧面设置有与卯眼21上弹簧按钮214位置相对应的弹性卡块13311；榫头1331与卯眼21相互配合能够保证电机133向钻孔器134进和加热器2提供足够的回旋力；而弹簧按钮214与弹性卡块13311，能够保证电机133与钻孔器134进和加热器2能够进行连接和断开操作。
如图6所示，，第一转动架143上设置有四个间隔夹角为90°的缺口卡箍1431，缺口卡箍1431的缺口处设置有弹簧钳1432，通过缺口卡箍1431和弹簧钳1432的配合，第一转动架143和第二转动架144能够完成对钻孔器134和加热器2的固定操作。
如图5所示，钻孔器134是由固定接头21和连接在固定接头21下方的螺旋杆1341组成。
如图8所示，吸附板34的两个对边顶部设置有第三滑轨3412，吸附板34的两个对边底部设置有与第三滑轨3412位置相对应的滑动滚珠3411；吸附板34上与滑动滚珠3411滑动方向垂直的一边上设置有拉手343；吸附板34的中心部铺设有吸附膜342。
因为吸附板34上设置有滑动滚珠3411和第三滑轨3412，所以吸附板34除了能够在第二滑轨33上滑动，还能两两之间能够相互滑动。因此，当最下方的吸附板34达到吸附饱和值时，操作人员抽出最下方的吸附板34，上方的吸附板会自然落下，未达到吸附饱和值的吸附板继续工作，操作人员最后在最上方填上新的吸附板34。
如图9所示，吸附膜342的上下面为两层透气膜3421，两层透气膜3421中间夹有活性炭吸附层2422和位于活性炭吸附层2422下方的吸水层3423。所述透气膜3421为透水透气膜，其主要起结构支撑的作用；所述吸水层是为了吸附挥发的挥发油液气体中的水蒸气，对挥发油液气体气体起到主要吸附功能的是位于中心的活性炭吸附层。
如图8所示，尾气吸附装置3的立方框架31底部设置有过线孔35，过线孔35内部设置有密封圈351。需要说明的是，因为从土壤中挥发出来的挥发油液气体温度很高，因此会从土壤中出来后会第一时间聚集到尾气吸附装置内腔的顶部，并不会从过线孔35处跑出，因此过线孔35处设置的密封圈351是为了保险起见，用以阻止极少量的可能溢出气体。
如图1所示，底板11远离支架12侧设置有固定腿111和滚轮113，固定腿111上设置有用以控制电机133和垂直升降机15的启动开关112。
支架12与底板垂直、且靠近滚轮113的一面，其四角设置有锥形支脚121，用以将钻孔装置1立起后，起到固定在原位的作用。
实施例一
实施二与实施例除了以下内容不容外，其余部分均相同：
本发明设计的加热器2的长度规格在100cm～150cm，因此能够处理的土壤深度在100cm～150cm之间，能够满足中小型规模的土壤油液污染问题。
应用例一
应用例一是以实施例一中的结构为基础进行叙述的，旨在阐明本发明的使用方法，具体步骤如下：
S1、平整需要修复的被污染土地表面，并用白线标识出需钻孔位置和线路埋设位置。
S2、以三角形铺设方案，确定加热器2的钻孔点，保证加热器2的工作范围能够超出污染土壤边界5～10cm。
S3、将钻孔器134和加热器2卡接在钻孔装置1的水平移动架14上，推动水平移动架14直至钻孔器134对准电机133下方，启动垂直升降机15，使电机133下移，从而与钻孔器134连接；随后将水平移动架14退回原位；检查各部件工作状态，至此完成钻孔的准备工作。
S4、将钻孔装置1推至钻孔点，立起钻孔装置1，将钻孔器134对准钻孔点进行钻孔作业；当钻孔结束后，启动垂直升降机15使钻孔器134返回原位；随后水平移动架14推至与钻孔器134卡接状态，按下钻孔器134的固定接头21上的弹簧按钮214，使钻孔器134与电机133脱离；然后将水平移动架14退回原位；最后使用与步骤上中相同的方式将加热器2与电机133连接；检查各部件工作状态，至此完成安装加热器的准备工作。
S5、启动电机133和垂直升降机15，将加热器2插入钻出加热井中，随后使用步骤S4中相同的方式使各部件归位。
S6、依照步骤S3～S5中方式将三个加热器2依次埋入三角形铺设方案的三个加热井中。
S7、依照步骤S3～S6中方式完成对于污染土壤的加热器填埋作业。
S8、对各个加热器2进行接线作业，然后在加热器2的上方罩上尾气吸附装置3。
S9、实时监控尾气吸附装置3内挥发油液的气体浓度，当其达到预定浓度和预定时间时，抽出位于尾气吸附装置3最下方的吸附板34，并在空出位置插上新的吸附板34，最后对取出的处于饱和状态的吸附板34进行脱附处理。
S10、当尾气吸附装置3内挥发油液的气体浓度降至预期值后，即完成了对于污染土壤的热脱附修复作业。
应用例二
应用例二是以实施例一中的结构为基础进行叙述的，旨在说明本发明设计的土壤热修复装置除了能够修复油液污染土壤，对于污染农田亦具备良好的处理能力。
实验例一
本实验例是以应用例中一的使用方法为基础进行叙述的，旨在阐明本发明在实际应用中的具体效果。
本实施例中有机磷农药污染土壤的相关数据见表3。
表1农田中有机磷污染物监测浓度
从表1中数据能够看出，本发明对于有机物污染土壤具备良好的修复功能。
实验例二
本实验例是以应用例中二的使用方法为基础进行叙述的，旨在阐明本发明在实际应用中的具体效果。
本实施例中有机磷农药污染土壤的相关数据见表2。
表2农田中有机磷污染物监测浓度
| 污染物 | 浓度/(mg·kg<sup>-1</sup>) | 污染物 | 浓度/(mg·kg<sup>-1</sup>) |
| 甲胺磷 | 3.0 | 甲基对硫磷 | 2.56 |
| 敌敌畏 | 4.96 | 马拉硫磷 | 131 |
| 氧化乐果 | 5.08 | 对硫磷 | 136 |
| 乐果 | 2.51 | 水胺硫磷 | 2.48 |
在使用本发明设计的土壤修复装置对有机磷污染农田进行周期修复，控制修复温度为400℃，修复时间为8h，最终的修复结果如表3所示。
表3修复后农田中有机磷污染物监测浓度
从表3中数据能够看出，本发明对于有机磷污染农田具备良好的修复功能。
Claims (10)
1.一种使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，包括钻孔装置(1)、加热器(2)和尾气吸附装置(3)，其特征在于：
所述钻孔装置(1)包括底板(11)和设置在底板(11)上的支架(12)；所述底板(11)靠近支架(12)侧设置有竖直移动架(13)，底板(11)远离支架(12)侧设置有垂直升降机(12)，所述垂直升降机(12)上设置有连接头(151)；
所述竖直移动架(13)包括连接在底板(11)上的滑杆(131)和能在滑杆(131)上滑动的移动平台(132)；所述移动平台(132)上设置有电机(133)，且移动平台(132)与垂直升降机(12)上的连接头(151)相连接；
所述支架(12)远离底板(11)端设置有水平移动架(14)，所述水平移动架(14)可通过设置在支架(12)上的第一滑轨(141)在支架(12)上进行滑动，所述水平移动架(14)垂直于滑动方向设置有转轴(142)，所述转轴(142)上设置有第一转动架(143)和第二转动架(144)；通过所述第一转动架(143)和第二转动架(144)可在水平移动架(14)上卡接用以和电机(133)配套使用的钻孔器(134)和用以加热土壤的加热器(2)；
所述加热器(2)是由固定接头(21)、连接环(22)、外壳(23)底部封头(24)依次连接组成；所述外壳(23)内腔设置有内壳(25)，所述内壳(25)内腔设置有与连接环(22)连接的加热棒(26)；
所述尾气吸附装置(3)包括立方框架(31)和若干吸附板(34)；所述立方框架(31)除顶面外的其余面均设置有密封膜(32)，立方框架(31)与顶面相邻两个侧面的内壁上相对设置有第二滑轨(33)，所述吸附板(34)可在相互堆叠的状态下沿第二滑轨(33)进行滑动。
2.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述加热器(2)的固定接头(21)上设置有贯穿上下面的第一通气孔(212)，固定接头(21)的中心部设置有卯眼(211)，所述卯眼(211)内壁上设置有凹槽(213)；所述固定接头(21)的侧面设置有贯通卯眼(21)的弹簧按钮(214)；
所述加热器(2)的连接环(22)上设置有贯穿上下面、且与固定接头上第一通气孔(212)相通的第二通气孔(2121)。
3.如权利要求2所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述电机(133)的转动头上连接有与固定接头(21)上卯眼(211)相适配的榫头(1331)，所述榫头(1331)的侧面设置有与卯眼(21)上弹簧按钮(214)位置相对应的弹性卡块(13311)。
4.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述第一转动架(143)上设置有四个间隔夹角为90°的缺口卡箍(1431)，所述缺口卡箍(1431)的缺口处设置有弹簧钳(1432)。
5.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述钻孔器(134)是由固定接头(21)和连接在固定接头(21)下方的螺旋杆(1341)组成。
6.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述吸附板(34)的两个对边顶部设置有第三滑轨(3412)，吸附板(34)的两个对边底部设置有与第三滑轨(3412)位置相对应的滑动滚珠(3411)；所述吸附板(34)上与滑动滚珠(3411)滑动方向垂直的一边上设置有拉手(343)；所述吸附板(34)的中心部铺设有吸附膜(342)。
7.如权利要求6所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述吸附膜(342)的上下面为两层透气膜(3421)，两层透气膜(3421)中间夹有活性炭吸附层(2422)和位于活性炭吸附层(2422)下方的吸水层(3423)。
8.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述尾气吸附装置(3)的立方框架(31)底部设置有过线孔(35)，所述过线孔(35)内部设置有密封圈(351)。
9.如权利要求1所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，所述底板(11)远离支架(12)侧设置有固定腿(111)和滚轮(113)，所述固定腿(111)上设置有用以控制电机(133)和垂直升降机(15)的启动开关(112)。
10.如权利要求1～9任意一项所述的使用热脱附剂的修复开采油液污染土壤的装置，其特征在于，其使用方法具体包括以下步骤：
S1、平整需要修复的被污染土地表面，并用白线标识出需钻孔位置和线路埋设位置；
S2、以三角形铺设方案，确定加热器(2)的钻孔点，保证加热器(2)的工作范围能够超出污染土壤边界5～10cm；
S3、将钻孔器(134)和加热器(2)卡接在钻孔装置(1)的水平移动架(14)上，调整水平移动架(14)的位置，将钻孔器(134)与电机(133)对接，检查各部件工作状态，完成钻孔的准备工作；
S4、将钻孔装置(1)推至钻孔点，立起钻孔装置(1)，将钻孔器(134)对准钻孔点进行钻孔作业；当钻孔结束后，启动垂直升降机(15)使钻孔器(134)返回原位；随后水平移动架(14)推至与钻孔器(134)卡接状态，按下钻孔器(134)的固定接头(21)上的弹簧按钮(214)，使钻孔器(134)与电机(133)脱离；然后将水平移动架(14)退回原位；最后使用与步骤上中相同的方式将加热器(2)与电机(133)连接；检查各部件工作状态，至此完成安装加热器的准备工作；
S5、启动电机(133)和垂直升降机(15)，将加热器(2)插入钻出加热井中，随后使用步骤S4中相同的方式使各部件归位；
S6、依照步骤S3～S5中方式将三个加热器(2)依次埋入三角形铺设方案的三个加热井中；
S7、依照步骤S3～S6中方式完成对于污染土壤的加热器填埋作业；
S8、对各个加热器(2)进行接线作业，然后在加热器(2)的上方罩上尾气吸附装置(3)；
S9、实时监控尾气吸附装置(3)内挥发油液的气体浓度，当其达到预定浓度和预定时间时，抽出位于尾气吸附装置(3)最下方的吸附板(34)，并在空出位置插上新的吸附板(34)，最后对取出的处于饱和状态的吸附板(34)进行脱附处理；
S10、当尾气吸附装置(3)内挥发油液的气体浓度降至预期值后，即完成了对于污染土壤的热脱附修复作业。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5482402A (en) * | 1990-02-05 | 1996-01-09 | Hrubetz Environmental Services, Inc. | Method and apparatus for heating subsurface soil for decontamination |
| US20050111917A1 (en) * | 2000-04-14 | 2005-05-26 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Vapor collection and treatment of off-gas from an in-situ thermal desorption soil remediation system |
| CN102513347A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 天津生态城环保有限公司 | 一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的方法 |
| US20150078828A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-19 | Reterro, Inc. | In-situ thermal desorption processes |
| CN205289227U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种用于有机污染土壤修复的热脱附加热设备 |
| CN106089073A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-09 | 宿迁淮海科技服务有限公司 | 一种煤矿自移动巷道底板锚杆稳钻台车 |
| CN108311535A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-24 | 北京市环境保护科学研究院 | 原位电加热修复有机污染土壤的系统及治理方法 |
| CN111472692A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-31 | 武汉南方旭域科技工程有限公司 | 一种工法桩施工设备及其施工方法 |
| CN111790242A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-10-20 | 安前前 | 一种有机污染土壤热脱附的尾气净化装置 |
| CN211914967U (zh) * | 2020-01-16 | 2020-11-13 | 云南易清环境科技有限公司 | 一种有机污染土壤原位热脱附修复装置 |
-
2020
- 2020-11-30 CN CN202011372200.1A patent/CN112547780B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5482402A (en) * | 1990-02-05 | 1996-01-09 | Hrubetz Environmental Services, Inc. | Method and apparatus for heating subsurface soil for decontamination |
| US20050111917A1 (en) * | 2000-04-14 | 2005-05-26 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Vapor collection and treatment of off-gas from an in-situ thermal desorption soil remediation system |
| CN102513347A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 天津生态城环保有限公司 | 一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的方法 |
| US20150078828A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-19 | Reterro, Inc. | In-situ thermal desorption processes |
| CN205289227U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种用于有机污染土壤修复的热脱附加热设备 |
| CN106089073A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-09 | 宿迁淮海科技服务有限公司 | 一种煤矿自移动巷道底板锚杆稳钻台车 |
| CN108311535A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-24 | 北京市环境保护科学研究院 | 原位电加热修复有机污染土壤的系统及治理方法 |
| CN211914967U (zh) * | 2020-01-16 | 2020-11-13 | 云南易清环境科技有限公司 | 一种有机污染土壤原位热脱附修复装置 |
| CN111472692A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-31 | 武汉南方旭域科技工程有限公司 | 一种工法桩施工设备及其施工方法 |
| CN111790242A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-10-20 | 安前前 | 一种有机污染土壤热脱附的尾气净化装置 |
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