CN212238610U - 一种有机污染土壤修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种有机污染土壤修复系统，所述修复系统包括燃烧室、间接加热回转窑、第一换热器和第二换热器，所述燃烧室设有燃烧烟气出口，所述间接加热回转窑设有烟气入口、烟气出口、土壤入口、土壤出口和有机废气出口，所述第一换热器设有第一空气入口和第一空气出口，所述第二换热器设有第二空气入口和第二空气出口，所述燃烧烟气出口与所述烟气入口连通，所述烟气出口和所述土壤出口分别与所述第一换热器连通，所述有机废气出口与所述第二换热器连通，所述第一空气出口、所述第二空气出口与所述燃烧室连通。本实用新型节能降耗、流程简单、便于控制、有利于土壤修复。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种有机污染土壤修复系统。
背景技术
随着我国工业化进程发展，规范化园区建设，许多工厂搬迁到新园区，旧址中的土壤污染较严重，依靠土壤自净难以进行修复，需要一些环保技术来快速修复。土壤修复技术按照修复原理可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。按照修复场地分为原位修复和异位修复，即对污染土壤就地处置或进行异地处理。其中异位热脱附作为一种非燃烧技术，污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用，特别是对含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以避免二噁英的生成，广泛用于有机污染物污染土壤的修复。其中，流化床式热脱附污染土壤在悬浮状态下与热空气接触并传热，能量利用率低，且产生的废气处理量大，设备投资大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种有机污染土壤修复系统，以解决现有技术中热脱附能耗高，废气处理量大，设备投资大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种有机污染土壤修复系统，包括燃烧室、间接加热回转窑、第一换热器和第二换热器，所述燃烧室设有燃烧烟气出口，所述间接加热回转窑设有烟气入口、烟气出口、土壤入口、土壤出口和有机废气出口，所述第一换热器设有第一空气入口和第一空气出口，所述第二换热器设有第二空气入口和第二空气出口，所述燃烧烟气出口与所述烟气入口连通，所述烟气出口和所述土壤出口分别与所述第一换热器连通，所述有机废气出口与所述第二换热器连通，所述第一空气出口、所述第二空气出口与所述燃烧室连通。
本实用新型的有机污染土壤修复系统中，第一换热器用于回收从间接加热回转窑输出的土壤和烟气的热量，回收的热量用于加热由第一空气入口输入的第一冷空气，充分利用产生的余热，降低能耗；第二换热器用于回收从间接加热回转窑输出的有机废气的热量，回收的热量用于加热由第二空气入口输入的第二冷空气，充分利用产生的余热，降低能耗；从燃烧室输出的烟气通过间接加热回转窑间接加热有机污染土壤，有机污染土壤中挥发出的有机废气不与从燃烧室输出的烟气接触，直接进入后续处理设备，从而降低废气处理量，减少设备投资费用。
优选地，所述燃烧室设有燃气入口和空气入口，所述第一空气出口、所述第二空气出口与所述空气入口连通。燃气入口用于通入燃烧室燃烧的燃气；空气入口用于通入燃烧室燃烧的空气，即将燃气、换热后的第一冷空气和第二冷空气通入燃烧室。
优选地，所述第一换热器还可设有第一换热器土壤入口和第一换热器烟气入口，所述烟气出口与所述第一换热器烟气入口连通，所述土壤出口与所述第一换热器土壤入口连通。第一换热器土壤入口用于输入从间接加热回转窑输出的土壤；第一换热器烟气入口用于输入从间接加热回转窑输出的烟气。
优选地，所述第一换热器还可设有第一换热器土壤出口和第一换热器烟气出口。第一换热器土壤出口用于输出修复土壤；第一换热器烟气出口用于输出烟气。
优选地，所述第二换热器还设有液体出口，所述第二换热器产生的有机物液体从所述液体出口输出。第二换热器可为间壁式换热器，例如管壳式换热器，若从间接加热回转窑输出的有机废气通入管程，管程上设有液体出口和气体出口，换热后产生的少量冷凝的有机物液体从液体出口输出，换热后有机废气从气体出口输出。
更优选地，所述有机污染土壤修复系统还包括缓冲罐，所述液体出口与所述缓冲罐连通。换热后的有机物液体量较少，在缓冲罐累积到一定量后输出。
优选地，所述有机污染土壤修复系统还包括第一风机，所述第一空气出口、所述第二空气出口经所述第一风机与所述燃烧室连通。第一风机用于将第一换热器输出的第一空气和第二换热器输出的第二空气引入燃烧室。
优选地，所述有机污染土壤修复系统还包括除尘器、氧化炉、洗涤塔和烟囱，所述第二换热器依次与所述除尘器、所述氧化炉、所述洗涤塔和所述烟囱连通。除尘器、氧化炉、洗涤塔和烟囱用于进一步处理换热后的从间接加热回转窑输出的有机废气，处理后的有机废气可直接排放，避免产生二次污染。除尘器保证后续设备长期稳定运行，并确保废气中颗粒物达标排放。氧化炉充分燃烧有机废气，使其分解。洗涤塔去除燃烧后的烟气中所含的酸性气体。烟囱用于排放处理后的有机废气。
优选地，所述除尘器为干式机械除尘器、湿式除尘器、颗粒层除尘器、袋式除尘器或电除尘器。以上所述除尘器可分别用于处理不同类型的颗粒物，可根据实际需要进行选择。
更优选地，所述有机污染土壤修复系统还包括第二风机，所述氧化炉和所述洗涤塔经所述第二风机连通。第二风机用于将氧化炉输出的有机废气引入洗涤塔。
上述技术方案具有以下有益效果：
(1)用第一换热器回收加热后土壤中的热量，用第二换热器回收有机废气中所含热量，充分利用产生的余热，降低能耗。
(2)间接加热回转窑中，燃烧室产生的烟气间接加热有机污染土壤，有机污染土壤中挥发出的有机废气不与燃烧室产生的烟气接触，直接进入后续处理设备，从而降低废气处理量，减少设备投资费用。
(3)增加除尘器，确保进行除尘后的有机废气中颗粒物浓度降低至10mg/m3以下，保证后续氧化炉及洗涤塔长期稳定运行，并确保最终排放的废气中颗粒物达标。
(4)采用氧化炉可充分氧化分解有机废气，同时废气中有机物氧化分解所提供的热量可以维持热平衡，降低能耗。
(5)洗涤塔用于去除氧化分解后烟气中所含的酸性气体。
附图说明
图1为本实用新型实施例的有机污染土壤修复系统示意图。
图2为本实用新型优选实施例的有机污染土壤修复系统示意图。
图3为本实用新型另一实施例的有机污染土壤修复系统示意图。
附图标记
10 燃烧室
11 燃烧烟气出口
12 燃气入口
13 空气入口
20 间接加热回转窑
211 烟气入口
212 烟气出口
221 土壤入口
222 土壤出口
23 有机废气出口
30 第一换热器
311 第一空气入口
312 第一空气出口
321 第一换热器土壤入口
322 第一换热器土壤出口
331 第一换热器烟气入口
332 第一换热器烟气出口
40 第二换热器
411 第二空气入口
412 第二空气出口
42 液体出口
50 第一风机
60 缓冲罐
70 除尘器
80 氧化炉
90 洗涤塔
100 烟囱
110 第二风机
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型示例性提供一种有机污染土壤修复系统，包括燃烧室10、间接加热回转窑20、第一换热器30和第二换热器40，燃烧室10设有燃烧烟气出口11，间接加热回转窑20设有烟气入口211、烟气出口212、土壤入口221、土壤出口222和有机废气出口23，第一换热器30设有第一空气入口311和第一空气出口312，第二换热器40设有第二空气入口411和第二空气出口412，燃烧烟气出口11与烟气入口211连通，烟气出口212和土壤出口222分别与第一换热器30连通，有机废气出口23与第二换热器40连通，第一空气出口312、第二空气出口412与燃烧室10连通。
间接加热回转窑20为双层结构，可包括内胆和外壳，内胆和外壳之间设有空腔，从而形成夹层。有机污染土壤作为冷源通入内胆，燃烧室10产生的烟气作为热源通入夹层，燃烧室 10产生的烟气间接加热有机污染土壤，有机污染土壤中挥发出的有机废气不与燃烧室10产生的烟气接触，直接进入后续处理设备，从而降低废气处理量，减少设备投资费用。
有机污染土壤修复系统中，第一换热器30用于回收从间接加热回转窑20输出的土壤和烟气的热量，回收的热量用于加热由第一空气入口311输入的第一冷空气，充分利用产生的余热，降低能耗；第二换热器40用于回收从间接加热回转窑20输出的有机废气的热量，回收的热量用于加热由第二空气入口411输入的第二冷空气，充分利用产生的余热，降低能耗；从燃烧室10输出的烟气通过间接加热回转窑间接加热有机污染土壤，有机污染土壤中挥发出的有机废气不与从燃烧室10输出的烟气接触，直接进入后续处理设备，从而降低废气处理量，减少设备投资费用。
本实施例的有机污染土壤修复系统在使用时，燃气通入燃烧室10燃烧获得燃烧烟气；燃烧烟气经烟气入口211通入间接加热回转窑20，有机污染土壤经土壤入口221通入间接加热回转窑20，有机污染土壤经燃烧烟气在间接加热回转窑20间接加热；从间接加热回转窑20 输出的有机废气经有机废气出口23输出再通入第二换热器40，与经第二空气入口411通入第二换热器40的第二冷空气进行热交换，热交换后的有机废气可经后续处理再排放，热交换后的第二冷空气经第二空气出口412输出再通入燃烧室10；从间接加热回转窑20输出的烟气经第一换热器烟气入口331通入第一换热器30，从间接加热回转窑20输出的土壤经土壤出口222输出再通入第一换热器30，与经第一空气入口311通入第一换热器30的第一冷空气进行热交换，热交换后的烟气排放，热交换后的土壤为修复土壤，热交换后的第一冷空气经第一空气出口312输出再通入燃烧室10。
第一换热器30可包括内胆、内壳和外壳，内胆与内壳之间设有空间，形成第一夹层，内壳与外壳之间设有空间，形成第二夹层，从间接加热回转窑20输出的土壤作为热源通入内胆，从间接加热回转窑20输出的烟气作为热源通入第二夹层，第一冷空气作为冷源从第一空气入口311通入第一夹层。在第一换热器30中，从间接加热回转窑20输出的烟气、由第一空气入口311输入的第一冷空气及从间接加热回转窑20输出的土壤三者互相不直接接触，避免产生二次扬尘。
燃烧室10设有燃气入口12和空气入口13，第一空气出口312、第二空气出口412与空气入口13连通。燃气入口12用于通入燃烧室10燃烧的燃气，燃气可为天然气、液化石油气、人工煤气等。空气入口13用于通入燃烧室10燃烧的空气，即将燃气、换热后的第一冷空气和第二冷空气通入燃烧室10。
第一换热器30还设有第一换热器土壤入口321和第一换热器烟气入口331，烟气出口212 与第一换热器烟气入口331连通，土壤出口222与第一换热器土壤入口321连通。第一换热器土壤入口321用于输入从间接加热回转窑20输出的土壤。第一换热器烟气入口331用于输入从间接加热回转窑20输出的烟气。
第一换热器30还设有第一换热器土壤出口322和第一换热器烟气出口332。第一换热器土壤出口322用于输出修复土壤。第一换热器烟气出口332用于输出烟气。
如图2所示，在一优选的实施方式中，第二换热器40还可设有液体出口42，第二换热器产生的有机物液体从液体出口42输出。第二换热器40可为间壁式换热器，例如管壳式换热器，若从间接加热回转窑20输出的有机废气通入管程，管程上设有液体出口和气体出口，换热后产生的少量冷凝的有机物液体从液体出口输出，换热后有机废气从气体出口输出。
在一优选的实施方式中，有机污染土壤修复系统还可包括缓冲罐60，液体出口42与缓冲罐60连通。换热后的有机物液体量较少，在缓冲罐60累积到一定量后输出。
在一优选的实施方式中，有机污染土壤修复系统还可包括第一风机50，第一空气出口312、第二空气出口412经第一风机50与燃烧室10连通。第一风机50用于将第一换热器30输出的第一空气和第二换热器40输出的第二空气引入燃烧室10。
在一优选的实施方式中，有机污染土壤修复系统还可包括除尘器70、氧化炉80、洗涤塔 90和烟囱100，第二换热器40依次与除尘器70、氧化炉80、洗涤塔90和烟囱100连通。除尘器70、氧化炉80、洗涤塔90和烟囱100用于进一步处理换热后的从间接加热回转窑输出的有机废气，处理后的有机废气可直接排放，避免产生二次污染。除尘器70保证后续设备长期稳定运行，并确保废气中颗粒物达标排放。氧化炉80充分氧化有机废气，使其分解，例如蓄热式氧化炉。洗涤塔90去除氧化分解后烟气中所含的酸性气体，如氯化氢、二氧化硫等。烟囱100用于排放处理后的有机废气。
在一优选的实施方式中，除尘器为干式机械除尘器、湿式除尘器、颗粒层除尘器、袋式除尘器或电除尘器。
以上所述除尘器可分别用于处理不同类型的颗粒物，可根据实际需要进行选择。具体如下：
干式机械除尘器，主要指应用粉尘惯性作用、重力作用而设计的除尘设备，主要针对高浓度粗颗粒径粉尘的分离或浓集而采用。
湿式除尘器依靠水力亲润来分离、捕集粉尘颗粒的除尘装置，如喷淋塔、洗涤器、冲击式除尘器、文氏管等，在处理生产过程中发生的高浓度、大风量的含尘气体场合采用较多。对较粗的，亲水性粉尘的分离效率比干式机械除尘器要高。
颗粒层除尘器以不同粒度的颗粒材料堆积层为滤料来阻隔过滤粉尘。通常过滤浓度高、颗粒粗、温度较高的含尘烟气。
袋式除尘器，该过滤器是以纤维织造物或填充层为过滤介质的除尘装置，主要用在捕集微细粉尘的场所，既在排气除尘系统上应用，又在进风系统上应用。袋式除尘器具体可为脉冲布袋除尘器，性能稳定可靠，对负荷变化适应能力强，净化效率高，除尘效率高。
电除尘器是把含尘气流导入静电场，在高压电场的作用下，气体发生电离，当粉尘颗粒在流经工作电场时负上电荷，以一定的速度向与它们所负电荷符号相反的沉降极板移去，并沉降，被收集于电除尘器中。电除尘器的除尘效率高，阻力低，维护和管理方便。
在一优选的实施方式中，有机污染土壤修复系统还可还包括第二风机110，氧化炉80和洗涤塔90经第二风机110连通。第二风机110用于将氧化炉80输出的有机废气引入洗涤塔90。
如图3所示，本实用新型另一实施例提供一种优选的有机污染土壤修复系统，包括燃烧室10、间接加热回转窑20、第一换热器30、第二换热器40、第一风机50、缓冲罐60、除尘器70、氧化炉80、洗涤塔90、烟囱100和第二风机110，燃烧室10设有燃烧烟气出口11，间接加热回转窑20设有烟气入口211、烟气出口212、土壤入口221、土壤出口222和有机废气出口23，第一换热器30设有第一换热器土壤入口321、第一换热器土壤出口322、第一换热器烟气入口331、第一换热器烟气出口332、第一空气入口311和第一空气出口312，第二换热器40设有第二空气入口411和第二空气出口412，第二换热器40还设有液体出口42，有机污染土壤修复系统还包括缓冲罐60，液体出口42与缓冲罐60连通，第二换热器产生的有机物液体从液体出口42输出再自流至缓冲罐60。燃烧室10设有燃气入口12和空气入口 13，燃烧烟气出口11与烟气入口211连通，烟气出口212与第一换热器烟气入口331连通，土壤出口222与第一换热器土壤入口321连通，有机废气出口23与第二换热器40连通，第二换热器40依次与除尘器70、氧化炉80、第二风机110、洗涤塔90和烟囱100连通，除尘器70为脉冲布袋除尘器，第一空气出口312、第二空气出口412经第一风机50与燃烧室10 的空气入口13连通。
该优选的有机污染土壤修复系统在使用时，燃气经燃气入口12通入燃烧室10燃烧获得燃烧烟气；燃烧烟气经烟气入口211通入间接加热回转窑20，有机污染土壤经土壤入口221 通入间接加热回转窑20有机污染土壤经燃烧烟气在间接加热回转窑20间接加热；从间接加热回转窑20输出的有机废气经有机废气出口23输出再通入第二换热器40，与经第二空气入口411通入第二换热器40的第二冷空气进行热交换，热交换后的有机废气依次经除尘器70、氧化炉80、第二风机110、洗涤塔90和烟囱100处理后排放，热交换后的第二冷空气经第二空气出口412输出；从间接加热回转窑20输出的烟气经第一换热器烟气入口331通入第一换热器30，从间接加热回转窑20输出的土壤经第一换热器土壤入口321通入第一换热器30，与经第一空气入口311通入第一换热器30的第一冷空气进行热交换，热交换后的烟气经第一换热器烟气出口332输出，热交换后的土壤为修复土壤，经第一换热器土壤出口322输出，热交换后的第一冷空气经第一空气出口312输出；经第一空气出口312输出的热交换后的第一冷空气和经第二空气出口412输出的热交换后的第二冷空气依次经第一风机50和空气入口 13通入燃烧室10。
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种有机污染土壤修复系统，其特征在于，包括燃烧室(10)、间接加热回转窑(20)、第一换热器(30)和第二换热器(40)，所述燃烧室(10)设有燃烧烟气出口(11)，所述间接加热回转窑(20)设有烟气入口(211)、烟气出口(212)、土壤入口(221)、土壤出口(222)和有机废气出口(23)，所述第一换热器(30)设有第一空气入口(311)和第一空气出口(312)，所述第二换热器(40)设有第二空气入口(411)和第二空气出口(412)，所述燃烧烟气出口(11)与所述烟气入口(211)连通，所述烟气出口(212)和所述土壤出口(222)分别与所述第一换热器(30)连通，所述有机废气出口(23)与所述第二换热器(40)连通，所述第一空气出口(312)、所述第二空气出口(412)与所述燃烧室(10)连通。
2.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述燃烧室(10)设有燃气入口(12)和空气入口(13)，所述第一空气出口(312)、所述第二空气出口(412)与所述空气入口(13)连通。
3.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述第一换热器(30)还设有第一换热器土壤入口(321)和第一换热器烟气入口(331)，所述烟气出口(212)与所述第一换热器烟气入口(331)连通，所述土壤出口(222)与所述第一换热器土壤入口(321)连通。
4.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述第一换热器(30)还设有第一换热器土壤出口(322)和第一换热器烟气出口(332)。
5.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述第二换热器(40)还设有液体出口(42)，所述第二换热器产生的有机物液体从所述液体出口(42)输出。
6.如权利要求5所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述有机污染土壤修复系统还包括缓冲罐(60)，所述液体出口(42)与所述缓冲罐(60)连通。
7.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，还包括第一风机(50)，所述第一空气出口(312)、所述第二空气出口(412)经所述第一风机(50)与所述燃烧室(10)连通。
8.如权利要求1所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，还包括除尘器(70)、氧化炉(80)、洗涤塔(90)和烟囱(100)，所述第二换热器(40)依次与所述除尘器(70)、所述氧化炉(80)、所述洗涤塔(90)和所述烟囱(100)连通。
9.如权利要求8所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述除尘器(70)为干式机械除尘器、湿式除尘器、颗粒层除尘器、袋式除尘器或电除尘器。
10.如权利要求8所述的有机污染土壤修复系统，其特征在于，还包括第二风机(110)，所述氧化炉(80)和所述洗涤塔(90)经所述第二风机(110)连通。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111203435A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-05-29 | 上海盛剑环境系统科技股份有限公司 | 一种有机污染土壤修复系统及修复方法 |
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2020
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