CN114082775A - 一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，包括以下步骤：S1：对施工地面进行放线，由待修复区域向外侧、向下进行开挖，开挖后形成中央岛状样的土壤体；S2：在中央岛状样的待修复土区域按一定距离开挖相互平行的若干沟槽，同时铺设加热管、抽提管、测温测压传感器组件；S3：土壤体外壁管路设备安装、相关配套系统搭建。本发明所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，相比异位修复，土壤开挖工作量大大减少，减小了修复区用地面积，更适合用地面积紧张的修复场景，此堆体可用于在高温加热环境下污染物易从土壤中挥发分离的土壤污染物修复，可适用于石油烃类、挥发性有机物、半挥发性有机物、汞等土壤污染物的修复。

Description

一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，特别涉及一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法。

背景技术

热脱附，是指通过直接或间接的热量交换方式，使污染土壤中的有机污染物和金属汞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，热脱附系统包括前处理及进料单元、热脱附室、排气冷凝、分离及处理系统，污染土壤进入热脱附室后被加热，使水分、有机物及部分金属挥发，借着气流或真空系统将挥发后的水分及污染物送入废气处理系统，现有的土壤污染防治存在信息掌握不准确和科研力量不足等困难，土壤环境中这些污染物质的存在可能会对附近人体和周边环境产生严重的不良影响，现有的土壤修复方法修复速度慢，周期长，且使用范围较小，对后续的污染状况不能对其进行控制，不能适用于各种有机污染场地的修复。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，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：

一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，包括以下操作步骤：

S1：对施工地面进行放线，确定待修复土壤的边界，由待修复区域向外侧、向下进行开挖，开挖后形成中央岛状样的土壤体，中央土壤体为原始的待修复土，周边地面平整后形成工作面；

S2：在中央岛状样的待修复土区域按一定距离开挖相互平行的若干沟槽，同时铺设加热管、抽提管、测温测压传感器组件，由下至上按不同位置、不同深度开挖铺设管件后覆盖土体，直至所有管件按计划铺设完成；

S3：土壤体单元外壁四周及顶部进行水泥硬化处理；

S4：土壤体外壁管路设备安装、相关配套系统搭建；

S5：对建设好的堆体进行运行评估。

优选的，所述工作面开挖结束后，需对其进行验收，对其开挖边界进行测量，测量结果一致后，通过验收，方可进行下一道工序。

优选的，所述根据需要也可采用水平定向钻在中央待修复土体区域进行钻探，钻探位置孔隙处安放加热管、抽提管、测温测压传感器组件。

优选的，所述此处加热方式选为燃料燃烧加热方式，需准备储气罐，燃料分配管路、燃烧器、燃烧室、堆体内部加热管，加热管的一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体外接燃烧室，燃烧室配有控制器，控制器接有燃料进口和空气进口，同时单个燃烧器可通过串并联形式连接多个加热管，提高能源的利用效率。

优选的，所述加热单元建设完毕后对其进行运行测试和效果评估，启动加热器，打开控制阀门使得储气罐内燃气通过分配管路分配至各燃烧器内，在燃烧器控制下燃烧室内引入空气，与燃气混合后经点燃产生高温烟气，高温烟气在负压条件下先经过双层加热管中内管再进入外管，通过双层加热管外管加热周围土壤，高温烟气最终收集后经烟囱排入大气，此时可观察加热管是否进行加热工作，烟气是否能有效排出，若出现问题，则应该重新检查加热单元的安装。

优选的，所述抽提管由井管、滤网、井口保护装置组成，井管需选用耐高温、耐腐蚀材料，管壁开有小孔供污染气体通过，井管外包裹金属滤网，抽提管一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体与抽提管路相连。

优选的，所述露出土壤体的抽提管将其接入至一级气水分离器，一级气水分离器接入蒸发式空冷器，此处的蒸发式空冷器需要对其进行不定期补水，再将蒸发式空冷器接入至二级气水分离器，二级气水分离器在接入真空泵，二级气水分离器在经过隔膜泵打入至废水暂存池进行放置，同时气水分离器内部需放置液位计对其进行液位监控。

优选的，所述检查抽提管是否能接收来自土壤堆体热脱附产生的有害废气，检查水器分离器能否正常进行冷凝，将废气冷凝成液体，二级气水分离器能否通过真空泵将废气排出进行处理，剩余的冷凝液能否排入至废水暂存池，整体达标好，堆体式热脱附系统中堆体的建设完成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过在污染土壤周边区域向下向外开挖形成工作面，露出其中污染土壤区域，原污染土壤位置保持不变，采用开沟放管或水平定向钻施工方式，铺设水平式的加热、抽提组件形成的堆体，相比异位修复，土壤开挖工作量大大减少，减小了修复区用地面积，更适合用地面积紧张的修复场景，通过两个气水分离器的处理，可将堆体热脱附产生的有害废气冷凝成液体并排出进行处理，且多余的冷凝液可打入至废水池内进行放置，通过设置的液位计，可避免高液位下气水分离器失效从而影响整套系统的正常运行，通过土壤体四周和顶部使用水泥进行表面阻隔处理，可以达到降低散热量和较好的土壤体保温效果，也可防止附近施工人员高温烫伤，同时起到阻隔污染物逸散的作用，此堆体可用于在高温加热环境下污染物易从土壤中挥发分离的土壤污染物修复，可适用于石油烃类、挥发性有机物、半挥发性有机物、汞等土壤污染物的修复。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

本发明涉及一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，包括以下步骤：

S1：对施工地面进行放线，确定待修复土壤的边界，由待修复区域向外侧、向下进行开挖，开挖后形成中央岛状样的土壤体，中央土壤体为原始的待修复土，周边地面平整后形成工作面，工作面开挖结束后，需对其进行验收，对其开挖边界进行测量，测量结果一致后，通过验收，方可进行下一道工序。

S2：在中央岛状样的待修复土区域按一定距离开挖相互平行的若干沟槽，同时铺设加热管、抽提管、测温测压传感器组件，由下至上按不同位置、不同深度开挖铺设管件后覆盖土体，直至所有管件按计划铺设完成，根据需要也可采用水平定向钻在中央待修复土体区域进行钻探，钻探位置孔隙处安放加热管、抽提管、测温测压传感器组件，此处加热方式选为燃料燃烧加热方式，需准备储气罐，燃料分配管路、燃烧器、燃烧室、堆体内部加热管，加热管的一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体外接燃烧室，燃烧室配有控制器，控制器接有燃料进口和空气进口，同时单个燃烧器可通过串并联形式连接多个加热管，提高能源的利用效率，加热单元建设完毕后对其进行运行测试和效果评估，启动加热器，打开控制阀门使得储气罐内燃气通过分配管路分配至各燃烧器内，在燃烧器控制下燃烧室内引入空气，与燃气混合后经点燃产生高温烟气，高温烟气在负压条件下先经过双层加热管中内管再进入外管，通过双层加热管外管加热周围土壤，高温烟气最终收集后经烟囱排入大气，此时可观察加热管是否进行加热工作，烟气是否能有效排出，若出现问题，则应该重新检查加热单元的安装。

S3：土壤体单元外壁四周及顶部进行水泥硬化处理。

S4：土壤体外壁管路设备安装、相关配套系统搭建，抽提管由井管、滤网、井口保护装置组成，井管需选用耐高温、耐腐蚀材料，管壁开有小孔供污染气体通过，井管外包裹金属滤网，抽提管一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体与抽提管路相连，露出土壤体的抽提管将其接入至一级气水分离器，一级气水分离器接入蒸发式空冷器，此处的蒸发式空冷器需要对其进行不定期补水，再将蒸发式空冷器接入至二级气水分离器，二级气水分离器在接入真空泵，二级气水分离器在经过隔膜泵打入至废水暂存池进行放置，同时气水分离器内部需放置液位计对其进行液位监控。

S5：对建设好的堆体进行运行评估，检查抽提管是否能接收来自土壤堆体热脱附产生的有害废气，检查水器分离器能否正常进行冷凝，将废气冷凝成液体，二级气水分离器能否通过真空泵将废气排出进行处理，剩余的冷凝液能否排入至废水暂存池，整体达标好，堆体式热脱附系统中堆体的建设完成。

本发明通过在污染土壤周边区域向下向外开挖形成工作面，露出其中污染土壤区域，原污染土壤位置保持不变，采用开沟放管或水平定向钻施工方式，铺设水平式的加热、抽提组件形成的堆体，相比异位修复，土壤开挖工作量大大减少，减小了修复区用地面积，更适合用地面积紧张的修复场景，通过两个气水分离器的处理，可将堆体热脱附产生的有害废气冷凝成液体并排出进行处理，且多余的冷凝液可打入至废水池内进行放置，通过设置的液位计，可避免高液位下气水分离器失效从而影响整套系统的正常运行，通过土壤体四周和顶部使用水泥进行表面阻隔处理，可以达到降低散热量和较好的土壤体保温效果，也可防止附近施工人员高温烫伤，同时起到阻隔污染物逸散的作用，此堆体可用于在高温加热环境下污染物易从土壤中挥发分离的土壤污染物修复，可适用于石油烃类、挥发性有机物、半挥发性有机物、汞等土壤污染物的修复。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

S1：对施工地面进行放线，确定待修复土壤的边界，由待修复区域向外侧、向下进行开挖，开挖后形成中央岛状样的土壤体，中央土壤体为原始的待修复土，周边地面平整后形成工作面；

S2：在中央岛状样的待修复土区域按一定距离开挖相互平行的若干沟槽，同时铺设加热管、抽提管、测温测压传感器组件，由下至上按不同位置、不同深度开挖铺设管件后覆盖土体，直至所有管件按计划铺设完成；

S3：土壤体单元外壁四周及顶部进行水泥硬化处理；

S4：土壤体外壁管路设备安装、相关配套系统搭建；

S5：对建设好的堆体进行运行评估。

2.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述工作面开挖结束后，需对其进行验收，对其开挖边界进行测量，测量结果一致后，通过验收，方可进行下一道工序。

3.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述根据需要也可采用水平定向钻在中央待修复土体区域进行钻探，钻探位置孔隙处安放加热管、抽提管、测温测压传感器组件。

4.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述此处加热方式选为燃料燃烧加热方式，需准备储气罐，燃料分配管路、燃烧器、燃烧室、堆体内部加热管，加热管的一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体外接燃烧室，燃烧室配有控制器，控制器接有燃料进口和空气进口，同时单个燃烧器可通过串并联形式连接多个加热管，提高能源的利用效率。

5.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述加热单元建设完毕后对其进行运行测试和效果评估，启动加热器，打开控制阀门使得储气罐内燃气通过分配管路分配至各燃烧器内，在燃烧器控制下燃烧室内引入空气，与燃气混合后经点燃产生高温烟气，高温烟气在负压条件下先经过双层加热管中内管再进入外管，通过双层加热管外管加热周围土壤，高温烟气最终收集后经烟囱排入大气，此时可观察加热管是否进行加热工作，烟气是否能有效排出，若出现问题，则应该重新检查加热单元的安装。

6.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述抽提管由井管、滤网、井口保护装置组成，井管需选用耐高温、耐腐蚀材料，管壁开有小孔供污染气体通过，井管外包裹金属滤网，抽提管一端位于土壤体内部，另一端露出土壤体与抽提管路相连。

7.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述露出土壤体的抽提管将其接入至一级气水分离器，一级气水分离器接入蒸发式空冷器，此处的蒸发式空冷器需要对其进行不定期补水，再将蒸发式空冷器接入至二级气水分离器，二级气水分离器在接入真空泵，二级气水分离器在经过隔膜泵打入至废水暂存池进行放置，同时气水分离器内部需放置液位计对其进行液位监控。

8.根据权利要求1所述的一种堆体式热脱附系统中堆体的建设方法，其特征在于：所述检查抽提管是否能接收来自土壤堆体热脱附产生的有害废气，检查水器分离器能否正常进行冷凝，将废气冷凝成液体，二级气水分离器能否通过真空泵将废气排出进行处理，剩余的冷凝液能否排入至废水暂存池，整体达标好，堆体式热脱附系统中堆体的建设完成。