CN201596666U - 复合式物化与生物土壤处置装置 - Google Patents

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Inventor
龚宇阳
李东明
陈光明
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Zhonghuan Circulating Environment Technology Co., Ltd.
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Wuhan Yishite Zhaoshang Investment Engineering Co Ltd
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Abstract

本实用新型技术是一套修复有机污染土壤的复合式物化与生物土壤处置装置。本实用新型技术装置由抽气系统、气液分离系统和尾气净化系统组成，三套系统结合使用，能够有效地处理或分离和抽取污染土壤中的有机污染物，并通过气液分离，最后对尾气净化处理，不产生二次污染。本实用新型技术装置能应用于生物堆和土壤气相抽提等污染土壤修复过程，该实用新型技术关键是该系统中的抽气系统，具有操作简便、治理效果好、运行费用低等优点，具有非常广阔的应用前景。

Description

复合式物化与生物土壤处置装置
技术领域
本实用新型技术是一套修复有机污染土壤的复合式处置装置。
背景技术
土壤污染是指因人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量超过土壤自净能力或者明显高于土壤环境基准或土壤环境标准，并引起土壤环境质量恶化的现象。土壤污染是世界各国普遍存在的环境问题，已严重制约了人类社会的可持续发展，因此正受到日益广泛的关注。土壤污染的主要来源大致可以分为：①工业废气、废水和废渣的排放；②农药、化肥等化学制品的大量使用；③污水灌溉。土壤污染的危害主要有：①农作物减产和品质下降；②污染物在农作物中积累，经由食物链富集于人体；③导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
我国的土壤污染已呈现出量大、面广、危害严重等特点，鉴于日益严峻的土壤污染现状，污染土壤的修复装置研究成为当前环境科学和技术研究的一个新热点。研制修复成本、操作简单、污染物去除效率高的污染土壤修复装置是当前土壤修复工程技术的难点之一。
本实用新型技术可用于土壤生物堆法和土壤气相抽提等污染土壤修复过程。土壤生物堆法是将污染土壤从污染地区挖掘并转移至布置防渗衬底、通风管道等的堆场，依靠通风、加入营养物质和微量元素以及增加湿度等手段，利用好氧微生物降解土壤中的有机污染物。生物堆法为异位修复技术，是生物修复技术中的一种，不受环境条件限制，处理周期短，对有机污染土壤的处理效果好，被视为具有广泛应用前景的处理技术。土壤气相抽提即利用物理方法去除土壤中挥发性有机物，用真空设备产生负压驱使空气流过土壤孔隙，从而夹带挥发性有机物流向抽取装置，污染物被抽提到地面后收集和集中处理。土壤气相抽提为原位修复技术，不需要对污染土壤进行开挖和破坏原有的场地。
实用新型内容
本实用新型技术的目的是满足土壤生物堆法和土壤气相抽提修复的需要，将物化与生物修复技术有机的结合起来，提供一套能作为工程应用规模、高效处理有机污染土壤、无二次污染的物化与生物修复装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术路线是：整套装置由抽气系统、气液分离系统和尾气净化系统组成。其中抽气系统由抽气管道、滤料、流量计和真空表等组成；气液分离系统由真空平衡分离排液罐、排液泵、初滤器、空气球阀、涡旋气泵和系统排气口等组成；尾气净化系统由尾气焚烧氧化装置、通气管道、热交换器和引风机等组成。三套系统结合应用，首先通过抽气系统对土壤有机污染物进行分离抽取，再将含有有机污染物的气体送入气液分离系统，去除颗粒物和多余的水分，然后再通过热交换装置和尾气净化系统，实现废气的达标排放，最终达到去除污染土壤中的污染物、不产生二次污染的目的。
该复合物化生物处置系统，主要分为抽气管道(1)、滤料(2)、流量计(3)、真空表(4)、控制柜(5)、真空平衡分离排液罐(6)、排液泵(7)、初滤器(8)、系统排气口(9)、空气球阀(10)、旋涡气泵(11)、尾气焚烧氧化装置(12)、通气管道(13)、热交换器(14)、系统出气口(15)、引风机(16)，在此系统中，流量计(3)与真空表(4)安装于真空平衡分离排液罐(6)前方。所述滤料(2)用于堆放预处理的污染土壤，在污染土壤中设有抽气管道(1)，抽气管道(1)四周布满气孔，抽气管道(1)筒体外包裹有尼龙纱。进口系统另一侧连接真空平衡分离排液罐(6)，初滤器(8)安装于真空平衡分离排液罐(6)与旋涡气泵(11)之间，在初滤器(8)与旋涡气泵(11)之间安装空气球阀(10)。在真空平衡分离排液罐(6)后方由旋涡气泵(11)形成负压引力。排出的废气经燃烧器进入尾气焚烧氧化装置(12)，尾气焚烧氧化装置(12)之中设有热交换器(14)。净化完的气体经引风机(16)从系统出气口(15)排出。
本实用新型技术具有如下优点：①能作为工程规模应用，实用性强，运行工艺全自动化，可实现商业化应用；②能对有机污染土壤进行修复，并可防止造成二次污染；③处理工艺简单、工程和运行费用低、处理时间短、处理效率高，是一套高效、经济、持久、环境干扰少的系统，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为生物堆抽气管网系统结构示意图。
图2为本实用新型技术装置的气液分离系统结构示意图。
图3为本实用新型技术装置的尾气净化系统结构示意图。
图中：1、抽气管道2、滤料3、流量计4、真空表5、控制柜6、真空平衡分离排液罐7、排液泵8、初滤器9、系统排气口10、空气球阀11、旋涡气泵12、尾气焚烧氧化装置13、通气管道14、热交换器15、系统出气口16、引风机
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
抽气系统掩埋于土壤的底部，由抽气管道(1)、滤料(2)、流量计(3)和真空表(4)等组成，管道连接承接粘结或法兰连接，抽气管道(1)上需要加工栅式条缝，用于均匀抽气，条缝宽度为0.5-1.5mm；滤料(2)采用石英砂、砾石配置，调节阀安装于主要支管和干管上，用于调节气流量和关闭作用；流量计(3)和真空表(4)安装于主要抽气管道(1)上，用于了解参数和控制气体的流量，其抽气口接上系统的进气口，打开系统的进气口球阀，单台旋涡气泵(11)的空气球阀(10)及机组的总进口球阀，吸气系统的出口球阀，合上旋涡气泵的控制开关，系统开始工作：在漩涡气泵负压的作用下，废气由前端的收集系统被吸入真空平衡分离排液罐(6)将其中绝大部分水分滞留在罐中，干燥气体再经过初滤器(8)，将杂入其中的固体颗粒滤掉。尔后，经过旋涡气泵(11)，由系统出口球阀将其送入下一道处理工序。由于真空平衡分离排液罐(6)上装有浮球液位计，当罐中下部的液位升涨到极限位时，浮球阀动作，接通排液泵(7)的控制线路，排液泵(7)开始工作。由于止回阀的作用(止回阀属于一种单向阀，它的作用就是防止流体倒罐)，系统将保持工作的连续性。当该系统的后端发生故障或有特殊需求时，打开排气通道的阀门，使残余气体被排出设备，以便对系统设备进行维护、检修工作。
初步除去杂质的废气，再经尾气净化燃烧装置的尾气焚烧氧化装置(12)，使气体的排放对环境和人体健康不造成危害，土壤气体所包含的有害有机物去除的方法通常有热氧化处理、吸附、生物过滤、等离子焚烧和膜分离等技术，考虑到废气中有机物浓度变化很大、吸附方法需要气体再加压及复杂的吸附床和再生系统，生物过滤占用空间过大、等离子焚烧和膜分离等技术造价很高，根据实验结果选择热氧化处理技术，采用带有热回收功能的直接高温焚烧氧化装置。高温焚烧氧化装置设计最高处理气量为300m3/h，焚烧温度范围是500-1000℃，有机物的焚毁率不低于98％。焚烧后的气体通过通气管道(13)进入热交换器(14)，达到能量的节约利用，最后在引风机(16)的作用下由系统出气口(15)排出。

Claims (6)

1.一种复合式物化与生物处置系统，其特征在于：主要包括抽气管道(1)、滤料(2)、流量计(3)、真空表(4)、控制柜(5)、真空平衡分离排液罐(6)、排液泵(7)、初滤器(8)、系统排气口(9)、空气球阀(10)、旋涡气泵(11)、尾气焚烧氧化装置(12)、通气管道(13)、热交换器(14)、系统出气口(15)、引风机(16)，所述滤料(2)用于堆放预处理的污染土壤，在污染土壤中设有抽气管道(1)，进口系统另一侧连接真空平衡分离排液罐(6)，初滤器(8)安装于真空平衡分离排液罐(6)与旋涡气泵(11)之间，排出的废气经燃烧器进入尾气焚烧氧化装置(12)，净化完的气体经引风机(16)从系统出气口(15)排出。
2.根据权利要求1所述的复合式物化与生物处置系统，其特征在于：流量计(3)与真空表(4)安装于真空平衡分离排液罐(6)前方。
3.根据权利要求1所述的复合式物化与生物处置系统，其特征在于：在初滤器(8)与旋涡气泵(11)之间安装空气球阀(10)。
4.根据权利要求1所述的复合式物化与生物处置系统，其特征在于：在真空平衡分离排液罐(6)后方由旋涡气泵(11)形成负压引力。
5.根据权利要求1所述的复合式物化与生物处置系统，其特征在于：抽气管道(1)四周布满气孔，抽气管道(1)筒体外包裹有尼龙纱。
6.根据权利要求1所述的复合式物化与生物处置系统，其特征在于：尾气焚烧氧化装置(12)之中设有热交换器(14)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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