CN204769863U - 用于挥发性有机物污染土壤的修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，包括注热风模块、抽气模块、透气管模块和管路模块，所述透气管模块埋设在堆置于修复场地的污染土壤内，所述注热风模块和所述抽气模块分别通过所述管路模块与所述透气管模块连接，所述管路模块包括可调节对所述透气管模块正向或逆向抽提的控制阀门组。本实用新型提供的修复装置适用范围广、工期短、修复成本低、修复效果好。

Description

用于挥发性有机物污染土壤的修复装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，属于土壤修复技术领域。

背景技术

目前，随着国内土壤污染问题越来越严峻，土壤修复行业迎来更多的机会，但同时又面临着更大的挑战，对应用范围广、成本低、修复效果好的修复技术及装备的需求日益强烈。对于挥发性有机污染土壤，目前国内应用较多的修复技术主要为常温解析、化学氧化、原位气相抽提等技术，这些技术普遍存在以下问题：

一、对不同类型土壤的适应性较差，对含水率25%以上的粘土或粉质粘土，其渗透性低，土壤内部连通性差，必须增加预处理工序降低土壤含水率，增加土壤分散性和内部的连通性，方可达到较好的处理效果，这样将大幅度的增加工程成本。

二、原位气相抽提技术对于渗透性较低的粘性土壤处理效果不理想，对于地下水位线以上的砂土，该方法也表现出较大的局限性，且修复时间长，难以满足城市工业场地修复工期要求。

三、现有的修复技术与设备的修复施工的过程，工序繁多、自动化程度低，需投入大量的人力物力，修复成本高。

因此有必要设计一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其适用范围广、工期短、修复成本低、修复效果好。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，包括注热风模块、抽气模块、透气管模块和管路模块，所述透气管模块埋设在堆置于修复场地的污染土壤内，所述注热风模块和所述抽气模块分别通过所述管路模块与所述透气管模块连接，所述管路模块包括可调节对所述透气管模块正向或逆向抽提的控制阀门组。

进一步地，所述透气管模块包括上层透气管组和下层透气管组，所述上层透气管组和所述下层透气管组均包括间隔布置的多根透气管。

进一步地，所述管路模块包括注气总管、抽气总管、第一干管、第二干管、第三干管、第四干管、多条第一支管和多条第二支管，所述注气总管与所述注热风模块连通，所述抽气总管与所述抽气模块连通；所述第一支管数量与所述上层透气管组的透气管数量相同且一一对应连通，所述第二支管数量与所述下层透气管组的透气管数量相同且一一对应连通，各所述第一支管并联后分别与所述第一干管和所述第三干管连通，各所述第二支管并联后分别与所述第二干管和所述第四干管连通，所述第一干管和所述第二干管分别与所述注气总管连通，所述第三干管和所述第四干管分别与所述抽气总管连通。

进一步地，所述控制阀门组包括设于所述第一干管上的第一阀门、设于所述第二干管上的第二阀门、设于所述第三干管上的第三阀门和设于所述第四干管上的第四阀门。

进一步地，所述注热风模块包括热风炉和向所述热风炉鼓风的鼓风机，所述热风炉出风口通过所述管路模块与所述透气管模块连通。

进一步地，所述抽气模块包括通过抽气管路依次连通的气水分离器、真空泵、引风机和排气筒，所述气水分离器通过所述管路模块与所述透气管模块连通。

进一步地，所述真空泵与所述引风机之间还设有活性炭吸附箱。

进一步地，所述透气管外包裹有透气棉纱布层，所述棉纱布层与污染土壤之间设有中粗砂。

进一步地，所述透气管为花管，所述花管上设有多个透气孔。

进一步地，所述花管管径为40~60mm，相邻两根所述花管之间的距离为900~1200mm，所述上层透气管组与所述下层透气管组之间的距离为1400~1600mm；所述下层透气管组与所述修复场地地面的距离为400~600mm。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用异位气相抽提技术对污染土壤进行修复，适用范围广。往污染土壤内鼓入热空气，使污染土壤温度升高，可加快土壤中挥发性有机污染物的挥发以及水分的蒸发，通过抽气模块使水蒸汽从土壤中分离，从而降低土壤的含水率，改善污染土壤的连通性，因此本修复装置可用于修复高含水率的粘性土壤。通过控制阀门组，可实现正向和逆向抽提自由切换，使修复效果更均匀，污染物去除率更高，修复效果更好。本修复装置适用范围广、工期短、设备及修复成本低、修复效果好，经济效益显著。

本实用新型的进一步有益效果是：在透气管外包裹一层透气防堵棉纱布，并在透气防堵棉纱布外设置有中粗砂，可克服粘性土壤容易阻塞系统设备的缺点，并增加单根透气管的影响半径。

本实用新型的进一步有益效果是：通过设置活性炭吸附箱，有机污染气体经活性炭吸附箱处理后可实现无害排放。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的修复装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的管路模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2，本实用新型实施例提供一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，包括注热风模块、抽气模块、透气管模块和管路模块3，所述透气管模块埋设在堆置于修复场地的污染土壤内，所述注热风模块和所述抽气模块分别通过所述管路模块3与所述透气管模块连接，所述管路模块3包括可调节对所述透气管模块正向或逆向抽提的控制阀门组。本实施例采用异位气相抽提技术，将污染土壤挖掘运输至修复场地，在堆置的污染土壤中埋设透气管，注热风模块向透气管9中注入热空气，使得土壤中有机物挥发、水分蒸发，通过抽气模块进行抽气，可将挥发的有机物及水蒸汽抽离，从而实现污染土壤的修复。通过控制阀门组实现正向抽提和逆向抽提的自由切换，可使得修复效果更均匀，污染物去除率更高。

如图1-图2，所述透气管模块包括上层透气管组和下层透气管组，所述上层透气管组和所述下层透气管组均包括间隔布置的多根透气管9。每层的多根透气管9可位于同一水平面也可错平面布置，相邻透气管9之间的间距可相同也可不同，但为保证修复效果的均匀性，优选为设置每层的多根透气管9位于同一水平面，且多根透气管9均匀间隔布置。当然，也可设置两层以上的透气管组，根据实际需要以及操作成本选择。

作为本实施例的一种优选结构，在所述透气管9外包裹有透气棉纱布层，所述棉纱布层与污染土壤之间设有中粗砂，这种结构可克服粘性土壤容易阻塞系统设备的缺点，并使得透气管9周围的透气范围更大，增加单根透气管9的影响半径。

所述的透气管9优选为花管，所述花管上设有多个透气孔。所述花管管径为40~60mm，相邻两根所述花管之间的距离为900~1200mm，所述上层透气管组与所述下层透气管组之间的距离为1400~1600mm；所述下层透气管组与所述修复场地地面的距离为400~600mm。

如图2，对于采用两层透气管组的结构，所述管路模块3可采取以下结构：其包括注气总管311、抽气总管312、第一干管301、第二干管302、第三干管303、第四干管304、多条第一支管309和多条第二支管310，所述注气总管311与所述注热风模块连通，所述抽气总管312与所述抽气模块连通；所述第一支管309数量与所述上层透气管组的透气管9数量相同且一一对应连通，所述第二支管310数量与所述下层透气管组的透气管9数量相同且一一对应连通，各所述第一支管309并联后分别与所述第一干管301和所述第三干管303连通，各所述第二支管310并联后分别与所述第二干管302和所述第四干管304连通，所述第一干管301和所述第二干管302分别与所述注气总管311连通，所述第三干管303和所述第四干管304分别与所述抽气总管312连通。相应地，所述控制阀门组包括设于所述第一干管301上的第一阀门305、设于所述第二干管302上的第二阀门306、设于所述第三干管303上的第三阀门307和设于所述第四干管304上的第四阀门308。各阀门可通过自动控制系统进行控制，从而实现正向抽提和逆向抽提两种模式的自由切换，提高修复装置的自动化程度。另外，对于采用两层以上透气管组的情况，管路模块3也应进行相应的结构变化，以实现正向抽提和逆向抽提切换功能为准。

如图1，所述注热风模块包括热风炉2和向所述热风炉2鼓风的鼓风机1，所述热风炉2出风口通过所述管路模块3与所述透气管模块连通。具体地，热风炉2出风口与注气总管311连通。当然，该注热风模块也可采用热风机等设备。

如图1，所述抽气模块包括通过抽气管路依次连通的气水分离器4、真空泵5、引风机7和排气筒8，所述气水分离器4通过所述管路模块3与所述透气管模块连通。具体地，气水分离器4与抽气总管312连通。所述真空泵5与所述引风机7之间还设有活性炭吸附箱6，有机污染气体经活性炭吸附箱6处理后可实现无害排放；该活性炭吸附箱6也可采用其他气体净化设备替换。

上述的正向抽提模式和逆向抽提模式的工作过程如下：

正向抽提模式：打开第一阀门305和第四阀门308，关闭第二阀门306和第三阀门307，首先开启热风炉2，然后开启鼓风机1和真空泵5，鼓风机1鼓入的空气经热风炉2加热后通过上层透气管组注入污染土壤，使污染土壤温度升高，加快挥发性有机污染物挥发，真空泵5经气水分离器4与下层透气管组连接，气体（包含有挥发性有机污染物和水蒸汽）经过气水分离器4将水份分离，所余污染气体进入活性炭吸附箱6，污染气体经活性炭吸附箱6吸附处理后通过引风机7和排气筒8无害排放。

逆向抽提模式：打开第二阀门306和第三阀门307，关闭第一阀门305和第四阀门308，首先开启热风炉2，然后开启鼓风机1和真空泵5，鼓风机1鼓入的空气经热风炉2加热后通过下层透气管组注入污染土壤，使污染土壤温度升高，加快挥发性有机污染物挥发，真空泵5经气水分离器4与上层透气管组连接，气体（包含有挥发性有机污染物和水蒸汽）经过气水分离器4将水份分离，所余污染气体进入活性炭吸附箱6，污染气体经活性炭吸附箱6吸附处理后通过引风机7和排气筒8无害排放。

利用本实施例提供的修复装置进行污染土壤修复的过程如下：

第一步：将污染土壤挖掘运输至已经过防渗处理的修复实施场地，堆置成土堆（如长10m，宽8m，高3m），在土壤堆置过程中布置透气花管，花管管径为50mm，相邻两根花管之间的距离为1000mm，上层透气管组与下层透气管组之间的距离为1500mm；下层透气管组与修复场地地面的距离为500mm。土堆表面依次附土工布及土工膜，四周用粘性土壤压实密封，按要求安装修复装置的其他设备。

第二步：空气经热风炉2加热后注入污染土壤内部，土壤内的挥发性有机污染物在热空气加热的作用下挥发，经真空泵5抽出。可根据污染程度进行多次正向抽提和逆向抽提。

第三步：经真空泵5抽出的挥发性有机污染物经气水分离器4分离水蒸汽后进入活性炭吸附箱6进行吸附处理，再经引风机7和排气筒8实现无害排放。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：包括注热风模块、抽气模块、透气管模块和管路模块，所述透气管模块埋设在堆置于修复场地的污染土壤内，所述注热风模块和所述抽气模块分别通过所述管路模块与所述透气管模块连接，所述管路模块包括可调节对所述透气管模块正向或逆向抽提的控制阀门组。

2.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述透气管模块包括上层透气管组和下层透气管组，所述上层透气管组和所述下层透气管组均包括间隔布置的多根透气管。

3.根据权利要求2所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述管路模块包括注气总管、抽气总管、第一干管、第二干管、第三干管、第四干管、多条第一支管和多条第二支管，所述注气总管与所述注热风模块连通，所述抽气总管与所述抽气模块连通；所述第一支管数量与所述上层透气管组的透气管数量相同且一一对应连通，所述第二支管数量与所述下层透气管组的透气管数量相同且一一对应连通，各所述第一支管并联后分别与所述第一干管和所述第三干管连通，各所述第二支管并联后分别与所述第二干管和所述第四干管连通，所述第一干管和所述第二干管分别与所述注气总管连通，所述第三干管和所述第四干管分别与所述抽气总管连通。

4.根据权利要求3所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述控制阀门组包括设于所述第一干管上的第一阀门、设于所述第二干管上的第二阀门、设于所述第三干管上的第三阀门和设于所述第四干管上的第四阀门。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述注热风模块包括热风炉和向所述热风炉鼓风的鼓风机，所述热风炉出风口通过所述管路模块与所述透气管模块连通。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述抽气模块包括通过抽气管路依次连通的气水分离器、真空泵、引风机和排气筒，所述气水分离器通过所述管路模块与所述透气管模块连通。

7.根据权利要求6所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述真空泵与所述引风机之间还设有活性炭吸附箱。

8.根据权利要求2所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述透气管外包裹有透气棉纱布层，所述棉纱布层与污染土壤之间设有中粗砂。

9.根据权利要求8所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述透气管为花管，所述花管上设有多个透气孔。

10.根据权利要求9所述的用于挥发性有机物污染土壤的修复装置，其特征在于：所述花管管径为40~60mm，相邻两根所述花管之间的距离为900~1200mm，所述上层透气管组与所述下层透气管组之间的距离为1400~1600mm；所述下层透气管组与所述修复场地地面的距离为400~600mm。