CN209222873U - 一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管。本实用新型抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种有机污染土壤的修复装置，具体涉及一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置。
背景技术
原位热脱附技术是污染土壤原位修复技术中的一项重要技术，其主要原理是在原位将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，促使污染物气化挥发，从而使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。热脱附过程可以使土壤中的有机化合物挥发和裂解等物理化学变化。当污染物转化为气态之后，其流动性将大大提高，挥发出来的气态产物通过收集和捕获后进行净化处理。土壤气相抽提(Soil Vapor Extraction，SVE)，也称“土壤通风”或“真空抽提”，是始于20世纪80年代中后期的一种土壤原位修复技术，其原理是主要利用物理方法去除地下不饱和区域(vadose)的多孔介质土壤中的挥发性有机物(Volatile OrganicCompounds，VOCs)。
美国专利No.5,360,067中SVE装置包含至少一个抽气井和注入井，它通过注入井注入燃烧气体至污染土壤，实际上是一种热强化SVE系统，其应用具有一定的局限性，仅适合于高泡点的烃类污染物的治理。CN108311535A公开了一种原位电加热修复有机污染土壤的系统,其加热井按照互为三角形布置原则和就近原则布设在污染场地，抽提井设置在加热井布局的几何中心,然而该技术方案将加热和抽提两个功能结构在土壤中的污染羽中分开设置,使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有可能扩大污染范围。CN107639104A公开了一种多相土壤气相抽提器,其中引风机通过插管将通风井内的气体抽提出来，抽提出来的气体通过焚烧炉或者炭吸附器进行处理,该发明只能抽取出泡点低的有机污染物,即常温中可挥发的有机物,因此适用范围窄,不能有效去除有机污染物。
综上所述，现有技术仍缺乏一种能够结合原位热处理和气相抽提的土壤修复装置。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术的缺乏，提供一种高效恢复污染土壤的装置，将抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。本实用新型的技术方案如下所述。
一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口接入外部电源，所述集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。
本实用新型在污染区和电磁组件加热作业区域的场地上面密封覆盖一个集气罩，以收集加热过程中挥发的有机物，通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给污染土壤，污染土壤受热产生的有机污染物进入所述加热管内。集气罩用风机引出含有机物的气体，然后和电磁加热组件上集气管中被真空泵抽出的气体一样进入有机物处理装置，来回收利用有机物或去除气体中有机物，以防止挥发的有机物进入并污染空气。通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给邻近土壤，邻近土壤受热产生的有机污染物通过大孔和小孔进入所述加热管内，通过所述集气管排至所述有机气体处理组件，经处理后达标排放。由于电磁加热，相比电阻加热具有加热功率高、加热速率快等特别，需要针对行设置大孔和小孔，将热量传递给土壤。所述大孔设置在所述圆柱体部分，不能设置在三角锥体部分，因此三角锥体部分可能会有部分液体进入，如果开的孔过大，液体将会在一定时间内积累过多，不利于处理，但如果没有开小孔，将难以检测地底的处理情况。特别是三角锥体部分并没有存在电磁加热，也无需释放能量防止局部过热，设置小孔就足够使用。小孔围绕大孔布置，可以形成一个中心四个分散点的均匀热场，也可促进邻近土壤受热产生的有机污染物进去加热管内，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍，在此情况下，加热分布较为均匀。
本实用新型抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。同时，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，加热设备是电磁加热组件。电磁加热不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。电磁加热不受低热传导、盖层岩石、难控制的载热流体等的限制，因此，处理土壤污染比其它加热方式更有优势。
作为优选，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开。下部三角锥体有助于固定在土壤深度，圆柱体可以增加与土壤的接触面积。
作为优选，所述支撑套管内部的圆柱体部分填充有加热填料，所述加热填料被填料隔膜封闭在所述支撑套管内部空间，所述加热管固定在加热填料的中央。填料不仅可以起到支撑加热管的作用，使得体系的供热均匀，而且可以传导热量，促进临近土壤的有机污染物蒸发。
作为优选，所述加热填料为导热填料，所述导热填料为氧化锌。氧化锌是一种热效果比较好的填料。
作为优选，所述支撑套管内部的三角锥体设置有机气体检测传感器。有机气体检测传感器可用来检测有机气体的含量，并通过该含量判断土壤处理效果。
作为优选，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔的孔径与小孔的孔径长度之比为1:2-5。
作为优选，所述电磁加热组件包括高频加热组件、中频加热组件和低频加热组件。所述高频加热组件的加热管设置有高频加热线圈，所述中频加热组件的加热管设置有中频加热线圈,所述低频加热组件的加热管设置有低频加热线圈。所述高频加热组件电流频率高加热功能高，中频加热组件和低频加热组件加热能力递减。电磁加热可以按频率分为低频(10Hz-103Hz)，中频(103Hz-106Hz)和高频(106Hz-109Hz)。不同的加热电源使用的环境不一样，加热的功率不一样，使用低频电流源时，焦耳加热(基于物质的导电性)是主要的；使用高频时，电介质加热占主导，其中分子形成的偶极以与电场变化频率成比例的速度趋向与电场对齐(即“极化”)，这种分子运动能产生大量的热，可见于微波炉的加热；使用中频，则焦耳加热和电介质加热同时存在。高频时以大孔为主，有助于传导热量，应用于污染较重的区域，能够快速处理深度污染区，低频时，小孔为主，运用于污染较少的区域，帮忙残留的有机污染物缓慢的进入加热管内，有助于深度处理，而中频介于两者之间。
作为优选，所述高频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(2-4)：1，所述中频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(1-2)：1，所述低频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(0.5-1)：1。高频加热组件应用于重度污染区，所述的加热量较多，大孔数量相比就较多，可以能够地加热，依次类推，所述中频加热组件和所述低频加热组件的大孔数量变少。
作为优选，所述高频加热组件采用正六边形进行布置，正六边形的每个节点上设置有一个高频加热组件，所述中频加热组件采用正方形进行布置，正方形每个节点上设置有一个中频加热组件，所述低频加热组件采用正三角形进行布置，正三角形每个节点上设置有一个低频加热组件。所述正六边形的边长、所述正方形的边长、所述正三角形的边长之比为1:2:4，布置较为合理。
作为优选，所述进气口设置有单向阀，所述单向阀限定气体从所述集气罩外部流向所述集气罩的内部。
作为优选，所述集气罩为刚性材料制成，所述刚性材料为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或者玻璃钢中一种。刚性材料具有较好的支撑作用，能够确保抽气时不会出现漏洞，同时，本申请所用的刚性材料都是透明的，透明的材料能够更清楚的看清集气罩内部的情况，及时处理突发状况。
本实用新型的有益效果有：
(1)本实用新型抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。
(2)本实用新型针对有机物污染土壤能够快速处理，原位修复，不仅能够充分应对各种污染土壤处理，加热效率高，还避免二次污染，应用前景广。
(3)本实用新型设置了三种不同的加热组件，并对应设置有三种孔，能够针对不同的污染情况进行加热处理，处理效果好，土壤修复能力强。
(4)本实用新型设计合理，结构简单，维护方便，能够长时间在污染土壤正常服役。
附图说明
图1本装置结构示意图；
图2电磁加热组件结构示意图；
图3电磁加热组件剖面图；
图4电磁加热组件使用示意图；
附图标记：电磁加热组件1、支撑套管101、加热管102、底板103、集气管104、电气接口105、大孔106、小孔107、加热填料108、填料隔膜109、有机气体检测传感器110、高频加热组件111、中频加热组件112、低频加热组件113、集气罩2、气体管道3、风管4、风机5、有机物处理装置6、污染土壤7、真空泵8、进气口9、污染土壤表面10、污染土壤区域12。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置,如图1和图2所示，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件1和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤7区域的集气罩2，所述集气罩2内部通过风管4与风机5连通，所述风机5与有机物处理装置6连接，所述电磁加热组件1包括支撑套管101与设置于支撑套管101内部的加热管102，所述支撑套管101顶部位于污染土壤表面10之上形成土层开口，所述加热管102在污染土壤表面10上固定连接有集气管104，所述加热管102设置有电气接口105可接入外部电源，通过外部电源提供的电源加热所述加热管102，再由所述加热管102将其热量传递给邻近土壤，邻近土壤受热产生的有机污染物进入所述加热管102内，通过所述集气管104与气体管道3连接，所述气体管道3与真空泵8连接，所述真空泵8与所述有机物处理装置6，所述集气罩2远离风机5的一端设置进气口9。
本实用新型在污染区和电磁组件加热作业区域的场地上面密封覆盖一个集气罩2，以收集加热过程中挥发的有机物。集气罩2用风机引出含有机物的气体，然后和电磁加热组件上集气管104中被真空泵8抽出的气体一样进入有机物处理装置6，来回收利用有机物或去除气体中有机物，以防止挥发的有机物进入并污染空气。本实用新型抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。同时，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，加热设备是电磁加热组件。电磁加热不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。电磁加热不受低热传导、盖层岩石、难控制的载热流体等的限制，因此，处理土壤污染比其它加热方式更有优势。
如图3所示，所述支撑套管101上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管101内部通过底板103将圆柱体和三角锥体隔开，所述圆柱体部分填充有加热填料108，所述加热填料108被填料隔膜109封闭在所述支撑套管101内部空间，所述加热管102固定在加热填料108的中央，所述三角锥体部分设置有有机气体检测传感器110，可用来检测有机气体的含量，并通过该含量判断土壤处理效果。所述支撑套管101的外壁上设置有若干个大孔106和若干个小孔107，所述大孔106的孔径与小孔107的孔径长度之比为1:2-5。优选的，所述加热填料108为导热填料，所述导热填料为氧化锌。
作为优选的实施例，如图3所示，所述电磁加热组件包括高频加热组件111、中频加热组件112和低频加热组件113。所述高频加热组件111的加热管设置有高频加热线圈，所述中频加热组件112的加热管设置有中频加热线圈,所述低频加热组件113的加热管设置有低频加热线圈。所述高频加热组件电流频率高加热功能高，中频加热组件和低频加热组件加热能力递减。高频加热组件111布置在重度污染区域内，布置较为密集，所述中频加热组件112布置在中度污染区域内，相对比较密集，低频加热组件113布置在轻度污染区域内，布置的较为分散。特别地，所述高频加热组件111采用正六边形进行布置，所述中频加热组件112采用正方形进行布置，所述低频加热组件113采用正三角形进行布置。所述正六边形的边长、所述正方形的边长、所述正三角形的边长之比为1:2:4。
优选的，所述高频加热组件的大孔106数量与小孔107数量之比为(2-4)：1，所述中频加热组件的大孔106数量与小孔107数量之比为(1-2)：1，所述低频加热组件的大孔106数量与小孔107数量之比为(0.5-1)：1。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置，其特征在于，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口接入外部电源，所述集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:(4-10)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述支撑套管内部的圆柱体部分填充有加热填料，所述加热填料被填料隔膜封闭在所述支撑套管内部空间，所述加热管固定在加热填料的中央。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于,所述加热填料为导热填料，所述导热填料为氧化锌。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述支撑套管内部的三角锥体设置有机气体检测传感器。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述电磁加热组件包括高频加热组件、中频加热组件和低频加热组件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于,所述高频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为2-4：1；所述中频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为1-2：1；所述低频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为0.5-1：1。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于,所述高频加热组件采用正六边形进行布置，所述中频加热组件采用正方形进行布置，所述低频加热组件采用正三角形进行布置，所述正六边形的边长、所述正方形的边长、所述正三角形的边长之比为1:2:4。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述进气口设置有单向阀，所述单向阀限定气体从所述集气罩外部流向所述集气罩的内部。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述集气罩为刚性材料制成，所述刚性材料为聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或者玻璃钢中一种。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110847152A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 大连海事大学 | 土壤原位高温烧结热处理系统及方法 |
| CN113333447A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-03 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 土壤气相抽提降解修复技术的原位应用配套装置及其方法 |
| CN113617812A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-09 | 苏州市宏宇环境科技股份有限公司 | 一种抽提注药一体装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110847152A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 大连海事大学 | 土壤原位高温烧结热处理系统及方法 |
| CN113333447A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-03 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 土壤气相抽提降解修复技术的原位应用配套装置及其方法 |
| CN113617812A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-09 | 苏州市宏宇环境科技股份有限公司 | 一种抽提注药一体装置 |
| CN113617812B (zh) * | 2021-07-08 | 2022-08-30 | 苏州市宏宇环境科技股份有限公司 | 一种抽提注药一体装置 |
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