CN211613800U - 一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，包括污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统、自动控制系统。除系统的组装、拆卸、挪放外，自动控制系统控制污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统的整体运行。所述的辅助系统通过旋转式固定板(401)、底板(402、403)、可伸缩杆(404)以及釜体固定杆(406)组合自动化卸出土壤处理密闭釜体(101)内处理后的土壤，通过可移动轮胎(405)实现对污染浓度较高、运输距离较远、开挖过程中会产生较大异味的污染土壤就近处理。

Description

一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统

技术领域

本实用新型涉及污染土壤修复技术领域，尤其是适用于撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统。

背景技术

土壤是人类赖以生存的最重要的自然资源之一，也是一种生物赖以生存、生长的重要基础。随着产业结构的调整，我国大批农药厂、钢铁厂及化工厂等高污染企业逐步被关停转产或搬迁，农业上杀虫剂的大量使用以及石油行业泄油事故等，产生了大量高污染风险有机污染土壤。而城市进程的加快促进了原有土地功能转变，大量工业用地改为住宅用地，这些场地存在的污染问题影响了再开发利用。污染企业搬迁引发的环境污染事故和对人体健康伤害事件在全国各地时有发生，已经成为城市土地开发引发环境纠纷的主要因素之一，污染土壤治理工作刻不容缓。

有机污染土壤的修复技术主要有生物修复、化学修复、物理修复等。生物修复多为原位修复，其投资小、运行成本低、操作条件温和、对环境干扰小，但生物修复周期长，且受限于植物或微生物种群，仅能处理某些特定种类的较低浓度的有机污染物；物理修复或化学修复多为异位修复，初始投资大、运行成本较高，但修复周期短，且适用于各种类型的有机污染物污染场地。比较而言，物理修复或化学修复有着更广泛的适用性，特别适用于中高浓度、多组分有机污染场地。在众多的物理修复或化学修复技术中，热脱附是公认处理有机物污染土壤的成熟可靠的技术，是最广泛的应用于有机污染场地修复技术之一。该技术是用直接或间接的热交换加热，使土壤中污染组分达到足够高的温度，使其蒸发并与土壤媒介相分离的过程。热脱附是将污染物从一相转化为另一相的物理分离过程，在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用。通过控制热脱附系统的温度和污染土壤停留时间有选择的使污染物得以挥发，并不发生氧化、分解等化学反应。热脱附的热量传递媒介可为空气、燃烧气、惰性气体等。其对不同有机污染物种类及浓度有着良好的适应性，同时修复速度快，周期短，具有污染处理范围宽、修复后土壤可利用等优点，适合石油、氯化溶剂、半挥发性有机物、挥发性有机物污染土壤的修复。

国内常用的热脱附处理技术以异位热脱附技术为主，即通过开挖将污染土壤转移至处理场地后，以连续或间歇的方式进行处置，通常所用设备占地面积较大，在诸如城市搬迁化工厂污染场地修复时，周边可用的硬化空地较少，往往难以在污染场地附近就近处理，存在施工困难大、成本高或引发社会群体形式事件的风险。因此亟需一种可移动式的热脱附系统对污染浓度较高、需要运输距离很远、开挖过程中会产生较大异味的污染土壤进行就近处理。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，以解决上述问题之一。

具体的，本实用新型一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，包括：污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统以及自动控制系统；

其中，所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统均与所述自动控制系统连接，所述自动控制系统用于控制所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统的运行；

所述热空气注入系统与所述污染土壤处理系统连接，用于将热空气注入所述污染土壤处理系统；

所述污染气体处理系统与所述污染土壤处理系统连接，用于处理所述污染土壤处理系统产生的污染气体；

所述辅助系统位于所述抽提耦合系统下方，用于提供辅助作用。

可选的，所述污染土壤处理系统包括：

土壤处理密闭釜体101，用于存放待处理污染土壤；

封头107，位于所述土壤处理密闭釜体101上方，用于通过开启或关闭来装卸所述污染土壤；

泄压装置102，设置于所述封头107上，用于通过开启或关闭来保持所述土壤处理密闭釜体101内的气压；

釜体封头开合杆104，连接于所述封头107和土壤处理密闭釜体101之间；

釜体封头电力控制装置103，位于所述土壤处理密闭釜体101 上，用于控制所述釜体封头开合杆104的打开或关闭。

可选的，所述污染土壤处理系统还包括：

热空气注入管106，连接所述热空气注入系统和污染土壤处理系统；

污染气体抽提管105，连接所述污染气体处理系统和污染土壤处理系统。

可选的，所述热空气注入管106以及污染气体抽提管105为带有通气小孔的不锈钢管材。

可选的，所述热空气注入管106横向布置在所述土壤处理密闭釜体101中间。

可选的，所述污染气体抽提管105横向布置在所述土壤处理密闭釜体101内所述热空气注入管106四周。

可选的，所述的污染气体处理系统包括分离装置301和活性炭吸附装置302。

可选的，所述活性炭吸附装置302顶部设有可伸缩烟囱303，所述可伸缩烟囱303能够根据排出气体的污染浓度调节烟囱的开合。

可选的，所述的辅助系统包括：

旋转式固定板401，可旋转的设置于所述土壤处理密闭釜体101 一侧；

底板402、403，设置于所述污染土壤处理系统下方；

可伸缩杆404，设置于所述土壤处理密闭釜体101与所述底板 402、403之间；

可移动轮胎405，设置于所述底板402、403下方。

可选的，所述自动控制系统包括操作控制系统、显示控制系统。

本实用新型通过对污染土壤加热，使污染物气化，然后对污染气体进行过滤再排出的方式，有效处理污染土壤。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统主视图；

图2是本实用新型实施例所述撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统后视图；

图3是本实用新型实施例所述撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统左视图；

图4是本实用新型实施例所述撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统俯视图；

图5是本实用新型实施例所述撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统土壤卸出过程倾斜45°示意图。

耦合系统可以包括：污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统、自动控制系统。

污染土壤处理系统可以包括：101土壤处理密闭釜体、102泄压装置、103釜体封头电力控制装置、104釜体封头开合杆、105污染气体抽提管、106热空气注入管。

热空气注入系统可以包括：201液化燃料储罐、202空气加热装置。

污染气体处理系统可以包括：301分离装置、302活性炭吸附装置、303可伸缩烟囱、304活性炭吸附板、305设备活动门。

辅助系统可以包括：401旋转式固定板、402釜体底板、403移动装备底板、404可伸缩杆、405可移动轮胎、406釜体固定杆。

自动控制系统未在附图中显示。

具体实施方式

结合附图和具体实施案例对本实用新型提供的一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统的实施方式做进一步详细说明。

具体的，如图1-4所示，本实用新型一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，包括：污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统以及自动控制系统(未图示)。

其中，所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统均与所述自动控制系统连接，所述自动控制系统用于控制所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统的运行；

所述热空气注入系统与所述污染土壤处理系统连接，用于将热空气注入所述污染土壤处理系统；

所述污染气体处理系统与所述污染土壤处理系统连接，用于处理所述污染土壤处理系统产生的污染气体；

所述辅助系统位于所述抽提耦合系统下方，用于提供辅助作用。

可选的，所述污染土壤处理系统包括：土壤处理密闭釜体101，用于存放待处理污染土壤；封头107，位于所述土壤处理密闭釜体 101上方，用于通过开启或关闭来装卸所述污染土壤；泄压装置102，设置于所述封头107上，用于通过开启或关闭来保持所述土壤处理密闭釜体101内的气压；釜体封头开合杆104，连接于所述封头107 和土壤处理密闭釜体101之间；釜体封头电力控制装置103，位于所述土壤处理密闭釜体101上，用于控制所述釜体封头开合杆104 的打开或关闭。热空气注入管106，连接所述热空气注入系统和污染土壤处理系统；污染气体抽提管105，连接所述污染气体处理系统和污染土壤处理系统。

可选的，所述热空气注入管106以及污染气体抽提管105为带有通气小孔的不锈钢管材。

所述热空气注入管106横向布置在所述土壤处理密闭釜体101 中间。所述污染气体抽提管105横向布置在所述土壤处理密闭釜体 101内所述热空气注入管106四周。

热空气注入系统利用液化燃料储罐201中液化燃料，通过空气加热装置202将常温空气加热至所需温度，为污染土壤处理系统提供持续的热空气来源。

污染土壤处理系统通过热空气注入管106将来自热空气注入系统的热空气散布至污染土壤中，污染土壤中的污染物开始逐步蒸发/ 分解，通过污染气体抽提管105将污染气体抽提至污染气体处理系统。

可选的，所述的污染气体处理系统包括分离装置301和活性炭吸附装置302。所述活性炭吸附装置302顶部设有可伸缩烟囱303，所述可伸缩烟囱303能够根据排出气体的污染浓度调节烟囱的开合。

污染气体处理系统将来自污染土壤处理系统的污染气体通过分离装置301进行气体与固体、液体的分离，进入活性炭吸附装置302 进行吸附处理。污染气体被处理完成后通过可伸缩烟囱303排放至大气中。

可选的，所述的辅助系统包括：旋转式固定板401，可旋转的设置于所述土壤处理密闭釜体101一侧；底板402、403，设置于所述污染土壤处理系统下方；可伸缩杆404，设置于所述土壤处理密闭釜体101与所述底板402、403之间；可移动轮胎405，设置于所述底板402、403下方。辅助系统进行修复完成后土壤的卸出及短途的移动。

可选的，所述自动控制系统包括操作控制系统、显示控制系统。自动控制系统将统一整个系统中的开关、阀门、鼓风机、抽提泵，除系统的组装、拆卸、挪放外所有的操作均在控制面板上进行；各机械、仪表参数、监测点数据均通过自动控制系统的控制面板显示。

本实用新型通过对污染土壤加热，使污染物气化，然后对污染气体进行过滤再排出的方式，有效处理污染土壤。

上述适用于撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统的实施方式如下：

利用釜体封头电力控制装置103，控制釜体封头开合杆104将土壤处理密闭釜体101上封头107打开，运装污染土壤完成后，封闭土壤处理密闭釜体101。组装液化燃料储罐201、空气加热装置 202以及热空气注入管106，然后依次连接污染气体抽提管105、分离装置301、活性炭吸附装置302。

通过控制系统依次打开活性炭吸附装置302、分离装置301、液化燃料储罐201、空气加热装置202，将热空气注入至污染土壤处理系统的同时将污染气体抽提至污染气体处理系统进行处理达标后排放。通过调节抽提泵、鼓风机(附图未标识)参数调节热空气注入速率、污染气体抽提速率，确保土壤处理密闭釜体101处于常压～超低压状态。一旦压力超过限值，泄压装置102自动进行泄压处置。然后将可伸缩烟囱303伸长至设计高度，在底部设置PID监测口，根据监测数据调整可伸缩烟囱303的开合。当监测数据未达标时污染气体返回活性炭吸附装置302进行再次吸附处置，达标时自动打开可伸缩烟囱303开关进行气体的排放。定时监测污染气体抽提管 105中气体污染物浓度，当污染物浓度降低至目标值，本次土壤处置运行完成，依次关闭液化燃料储罐201、空气加热装置202。待土壤处理密闭釜体呈现常压状态时关闭分离装置301、活性炭吸附装置302、可伸缩烟囱303。

将热空气注入系统、污染气体处理系统断开连接，挪移至场地平地。利用釜体封头电力控制装置103，控制釜体封头开合杆104 打开土壤处理密闭釜体101上封头107。开启釜体底板402、移动装备底板403上的可伸缩杆404，结合旋转式固定板401、釜体固定杆 406将土壤处理密闭釜体101缓慢倾斜至90°，卸出处理后的土壤。附图5展示了土壤卸出过程倾斜45°时的主视图。卸出完成后关闭土壤处理密闭釜体101的上封头，缓慢恢复原状，然后将热空气注入系统、污染气体处理系统还原至原来位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施案例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同修改、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于，包括：污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统、辅助系统以及自动控制系统；

其中，所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统均与所述自动控制系统连接，所述自动控制系统用于控制所述污染土壤处理系统、热空气注入系统、污染气体处理系统以及辅助系统的运行；

所述热空气注入系统与所述污染土壤处理系统连接，用于将热空气注入所述污染土壤处理系统；

所述污染气体处理系统与所述污染土壤处理系统连接，用于处理所述污染土壤处理系统产生的污染气体；

所述辅助系统位于所述抽提耦合系统下方，用于提供辅助作用。

2.根据权利要求1所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述污染土壤处理系统包括：

土壤处理密闭釜体(101)，用于存放待处理污染土壤；

封头(107)，位于所述土壤处理密闭釜体(101)上方，用于通过开启或关闭来装卸所述污染土壤；

泄压装置(102)，设置于所述封头(107)上，用于通过开启或关闭来保持所述土壤处理密闭釜体(101)内的气压；

釜体封头开合杆(104)，连接于所述封头(107)和土壤处理密闭釜体(101)之间；

釜体封头电力控制装置(103)，位于所述土壤处理密闭釜体(101)上，用于控制所述釜体封头开合杆(104)的打开或关闭。

3.根据权利要求2所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述污染土壤处理系统还包括：

热空气注入管(106)，连接所述热空气注入系统和污染土壤处理系统；

污染气体抽提管(105)，连接所述污染气体处理系统和污染土壤处理系统。

4.根据权利要求3所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述热空气注入管(106)以及污染气体抽提管(105)为带有通气小孔的不锈钢管材。

5.根据权利要求4所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述热空气注入管(106)横向布置在所述土壤处理密闭釜体(101)中间。

6.根据权利要求5所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述污染气体抽提管(105)横向布置在所述土壤处理密闭釜体(101)内所述热空气注入管(106)四周。

7.根据权利要求6所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述的污染气体处理系统包括分离装置(301)和活性炭吸附装置(302)。

8.根据权利要求7所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述活性炭吸附装置(302)顶部设有可伸缩烟囱(303)，所述可伸缩烟囱(303)能够根据排出气体的污染浓度调节烟囱的开合。

9.根据权利要求2所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述的辅助系统包括：

旋转式固定板(401)，可旋转的设置于所述土壤处理密闭釜体(101)一侧；

底板(402、403)，设置于所述污染土壤处理系统下方；

可伸缩杆(404)，设置于所述土壤处理密闭釜体(101)与所述底板(402、403)之间，所述可伸缩杆(404)用于将所述土壤处理密闭釜体(101)倾斜至90°；

可移动轮胎(405)，设置于所述底板(402、403)下方。

10.根据权利要求1所述的撬装式热强化与土壤气相抽提耦合系统，其特征在于：所述自动控制系统包括操作控制系统、显示控制系统。

Images