CN212494520U - 一种挥发性有机物土壤修复的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置集搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件于一体，能够在一体的装置内实现土壤的破碎、挥发性有机物的脱除以及气体中挥发性有机物的降解和去除，得到净化的尾气，装置占地面积小，结构简单，土壤修复效果好，能够有效防止土壤破碎过程中带来的空气二次污染，应用前景广阔。

Description

一种挥发性有机物土壤修复的装置

技术领域

本实用新型涉及土壤修复技术领域，尤其涉及挥发性有机物土壤修复技术领域，特别涉及一种挥发性有机物土壤修复的装置。

背景技术

土壤污染大致可分为无机污染物和有机污染物两大类，无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等，有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等，当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制。

随着我国经济的发展，释放到自然环境中的有机化学品越来越多，其中大部分进入了土壤环境，土壤生态系统成了有机污染物的最大受体，甚至有些有机污染物具有毒性、生物蓄积性，能在土壤环境中持久存在，对生态环境和人类健康的危害越来越大。同时，随着城市化和工业化进程的加快，城市和工业区附近的土壤有机污染日益加剧，多环芳烃、农药、多氯联苯、邻苯二甲酸酯等有机污染物在工业区周围的土壤中超过国家标准多倍。由于土壤有机物污染引起的疾病和环境公害事件屡见不鲜。

CN206444998U公开了一种挥发性有机物污染土壤修复装置，所述修复装置包括抽提井、注射井、加药系统、集气罩、净化管路和抽提风管路，结合了真空抽提与化学药剂净化的优点，利用抽提风扇抽取抽提井内的气体，使抽提井内形成负压，在负压作用下注射井里面的药剂由于强压力作用由注射井孔向抽提井孔方向渗透，并与土壤中的污染物发生化学反应，以达到土壤修复的目的，但该方法在运行过程中土壤中的挥发性有机物容易挥发至大气中，容易形成二次污染。

CN208427522U公开了一种挥发性有机物污染土壤修复装置，所述修复装置通过在设备上设有液箱与刀片，可充分修复土壤，使其恢复生态功能，且土壤可以被充分粉碎，形成土壤颗粒，有利于修复完成的土壤用于种植，但干燥土壤修复过程中与液相接触后出料困难且液相的存在增加了挥发性有机物的溶解度，修复效果欠佳。

CN109848197A公开了一种有机物污染土壤的热脱附修复系统，包括：土壤预处理单元，对污染的土壤进行破碎和筛分，将预处理后的土壤物料送入加热单元；加热单元，对预处理后的土壤进行加热，去除其污染物，将产生的尾气送入尾气处理单元；尾气处理单元，对加热单元产生的尾气进行处理，其中，所述尾气处理单元包括催化降解装置，所述催化降解装置中填充有非贵金属催化剂，将尾气中的挥发性有机物或半挥发性有机物进行有效降解，但该方法装置流程长，系统装置占地面积大。

综上所述，现有技术针对挥发性有机物污染土壤的修复存在各方面的问题，因此，亟需开发一种挥发性有机物污染土壤的修复装置，实现占地面积小且修复效果好、无二次污染的技术效果。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置集搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件于一体，装置占地面积小，结构简单，土壤修复效果好；且将破碎筛分与搅拌加热均置于封闭环境中进行，能够有效防止土壤破碎过程中带来的空气二次污染，应用前景广阔。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置包括壳体，以及自下至上设置于壳体内的搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件。

本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置集搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件于一体，装置占地面积小，结构简单；其中，将破碎筛分组件设置于壳体内部，不仅能够消除现有技术在外部进行破碎过程中导致的挥发性有机物的二次污染，而且破碎筛分组件能够起到类似于搅拌的作用，有利于气体上升时将土壤中的挥发性有机物携带上升，减少了后期土壤在搅拌加热组件中的处理时间，与设置于其下部的搅拌加热组件组合使用，能够实现挥发性有机物的有效脱除；且臭氧溶液喷淋组件能够将气体中的有机物氧化降解为小分子物质，如二氧化碳、水或氯化氢等物质；碱性溶液喷淋组件能够将气体中的酸性物质中和并转移至溶液中，除雾组件能够将气体中夹带的碱性液滴去除，吸附组件能够进一步吸附气体中未降解完全的有机物以及气体中夹带的土壤杂质等，最终时经过吸附组件后的气体达到排放标准。

本实用新型提供的装置集土壤破碎、土壤修复以及挥发性有机物处理于一体，装置结构紧凑，占地面积小，且土壤中挥发性有机物的处理效果好。

优选地，所述搅拌加热组件包括搅拌桨。

优选地，所述搅拌桨为中空搅拌桨。

优选地，所述中空搅拌桨设置有出气孔道。

优选地，所述搅拌桨包括至少两层搅拌叶片。

优选地，所述搅拌加热组件还包括连接中空搅拌桨的搅拌电机。

优选地，所述搅拌加热组件在壳体下部一侧设置有入气管。

优选地，所述入气管与中空搅拌桨相连。

优选地，在所述入气管与中空搅拌桨之间设置有加热器。

优选地，所述破碎筛分组件自下至上依次包括筛分器和破碎刀。

优选地，所述筛分器的直径与壳体的内径相当。

优选地，所述破碎刀的直径比筛分器的直径小。

优选地，所述破碎刀的直径是筛分器直径的0.7～0.9倍，例如可以是0.7倍、0.72倍、0.75倍、0.78倍、0.8倍、0.82倍、0.85倍、0.88倍或0.9倍等。

优选地，所述破碎筛分组件包括与破碎刀相连接的破碎电机。

优选地，所述筛分器包括至少两级筛分器。

优选地，所述破碎刀包括至少两级破碎刀。

本实用新型所述筛分器和破碎刀优选设置至少两级，一方面有效提高破碎效果，另一方面提高气体对土壤中挥发性有机物的携带作用，进一步促进土壤修复效果。

优选地，所述破碎刀和筛分器交替设置。

优选地，所述破碎筛分组件自下至上依次包括第一筛分器、第一破碎刀、第二筛分器和第二破碎刀。

优选地，在所述筛分器中心下部设置有导料装置。

本实用新型优选在筛分器中心下部设置导料装置，能够有效防止破碎后土壤下料时堆积在搅拌电机上面形成死区，影响土壤修复效果或降低土壤处理能力。

优选地，所述导料装置与筛分器呈α角。

优选地，所述α角的角度为15～60°，例如可以是15°、16°、18°、20°、22°、25°、28°、30°、32°、35°、38°、40°、42°、45°、48°、50°、52°、55°、58°或60°等，优选为30～60°。

本实用新型优选α角的角度为30～60°，更加方便下料，防止土壤在倒料装置上部或下部累积。

优选地，所述导料装置包括呈倒置V型的导料斗。

优选地，在所述壳体的中部一侧设置有土壤入口。

优选地，所述土壤入口设置在破碎筛分组件上部。

优选地，所述臭氧溶液喷淋组件包括臭氧溶液收集槽以及设置于臭氧溶液喷淋液收集槽上部的臭氧溶液喷淋器。

优选地，所述臭氧溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小。

优选地，所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器的第一循环泵。

本实用新型所述第一循环泵还可以连接有臭氧水机或臭氧发生器，及时补充臭氧的浓度，更好地控制臭氧溶液中的臭氧浓度。

优选地，所述第一循环泵设置于壳体外部。

优选地，所述壳体内侧，在所述臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器之间设置有第一挡板。

优选地，所述碱性溶液喷淋组件包括碱性溶液收集槽以及设置于碱性溶液收集槽上部的碱性溶液喷淋器。

优选地，所述碱性溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小。

优选地，所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器的第二循环泵。

优选地，所述第二循环泵设置于壳体外部。

优选地，所述壳体内侧，在所述碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器之间设置有第二挡板。

在气体上升过程中，由于碱性溶液收集槽和臭氧溶液收集槽将阻隔壳体中心部位气体的上升，气体将从壳体边缘上升，本实用新型通过第一挡板和第二挡板的设置，将在边缘上升的气体导流至壳体中部，与喷淋液接触，促进臭氧氧化和碱性中和的效果。

优选地，所述除雾组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当。

优选地，所述除雾组件包括折流板除雾器或旋流板除雾器。

优选地，所述吸附组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当。

优选地，所述吸附组件内填充有吸附剂。

优选地，所述吸附剂包括活性炭和/或分子筛。

优选地，在所述壳体的顶部设置有排气装置。

优选地，在所述壳体的下部设置有土壤排放料斗。

优选地，在所述土壤排放料斗和壳体之间设置有下料挡板。

优选地，所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括设置于壳体下部的支撑装置。

优选地，所述支撑装置包括支撑架。

本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置的运行方法包括如下步骤：

(1)待修复土壤置于破碎筛分组件上进行依次进行第一级破碎筛分和第二级破碎筛分，得到粒径≤10mm的破碎后土壤；

(2)步骤(1)中破碎后土壤下料，经搅拌加热组件进行搅拌和温度为100～400℃的气体加热，进行20～120min土壤修复，挥发性有机物被气体携带上升，得到修复后土壤，所述修复后土壤经土壤排放料斗排放；

(3)携带挥发性有机物的气体经破碎组件，将破碎过程中产生的挥发性有机物携带上升，气体依次经臭氧溶液喷淋组件中浓度为0.1～3mg/L的臭氧溶液喷淋进行臭氧氧化、碱性溶液喷淋组件中碱浓度为10～40wt％的碱性溶液喷淋进行碱性中和、除雾组件除雾以及吸附组件吸附，得到净化后气体。

本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置进行土壤修复时，无二次污染，挥发性有机物去除效率高。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置装置占地面积小，结构简单，土壤修复效果好，其中挥发性有机物的去除率≥90wt％；

(2)本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置集土壤破碎、土壤修复和挥发性有机物处理于一体，无二次污染；

(3)本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置操作简单，土壤中挥发性有机物去除率高，去除率≥90wt％，且净化后尾气中挥发性有机物含量低，能够直接排放。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的挥发性有机物土壤修复的装置示意图。

图中：1-支撑架；2-加热器；3-中空搅拌桨；4-第二挡板；5-第一筛分器；6-土壤入口；7-臭氧溶液收集槽；8-第一挡板；9-臭氧溶液喷淋器；10-碱性溶液收集槽；11-碱性溶液喷淋器；12-除雾器；13-吸附组件；14-排气装置；15-第二循环泵；16-第一循环泵；17-破碎电机；18-第二破碎刀；19-第二筛分器；20-第一破碎刀；21-导料斗；22-搅拌电机；23-入气管；24-下料挡板；25-土壤排放料斗。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，如图1所示，所述装置包括壳体，以及自下至上设置于壳体内的搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件13。

所述搅拌加热组件包括搅拌桨；所述搅拌桨为中空搅拌桨3；所述中空搅拌桨3设置有出气孔道；所述搅拌桨包括两层搅拌叶片；所述搅拌加热组件还包括连接中空搅拌桨3的搅拌电机22；所述搅拌加热组件在壳体下部一侧设置有入气管23；所述入气管23与中空搅拌桨3相连；在所述入气管23与中空搅拌桨3之间设置有加热器2。

所述破碎筛分组件自下至上依次包括筛分器和破碎刀；所述筛分器的直径与壳体的内径相当；所述破碎刀的直径是筛分器直径的0.9倍；所述破碎筛分组件包括与破碎刀相连接的破碎电机17；所述破碎筛分组件自下至上依次包括第一筛分器5、第一破碎刀20、第二筛分器19和第二破碎刀18；在所述第一筛分器5中心下部设置有导料装置；所述导料装置与第一筛分器5呈30°角；所述导料装置为呈倒置V型的导料斗21；在所述壳体的中部一侧设置有土壤入口6；所述土壤入口6设置在破碎筛分组件上部。

所述臭氧溶液喷淋组件包括臭氧溶液收集槽7以及设置于臭氧溶液喷淋液收集槽上部的臭氧溶液喷淋器9；所述臭氧溶液收集槽7的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接臭氧溶液收集槽7和臭氧溶液喷淋器9的第一循环泵16；所述第一循环泵16设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述臭氧溶液收集槽7和臭氧溶液喷淋器9之间设置有第一挡板8。

所述碱性溶液喷淋组件包括碱性溶液收集槽以及设置于碱性溶液收集槽10上部的碱性溶液喷淋器11；所述碱性溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接碱性溶液收集槽10和碱性溶液喷淋器11的第二循环泵15；所述第二循环泵15设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器11之间设置有第二挡板4。

所述除雾组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述除雾组件为折流板除雾器12；所述吸附组件13的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述吸附组件13内填充有吸附剂；所述吸附剂为活性炭；在所述壳体的顶部设置有排气装置14；在所述壳体的下部设置有土壤排放料斗25；在所述土壤排放料斗25和壳体之间设置有下料挡板24；所述下料挡板24为抽拉式下料挡板24；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括设置于壳体下部的支撑架1。

实施例2

本实施例提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置包括壳体，以及自下至上设置于壳体内的搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件。

所述搅拌加热组件包括搅拌桨；所述搅拌桨为中空搅拌桨；所述中空搅拌桨设置有出气孔道；所述搅拌桨包括两层搅拌叶片；所述搅拌加热组件还包括连接中空搅拌桨的搅拌电机；所述搅拌加热组件在壳体下部一侧设置有入气管；所述入气管与中空搅拌桨相连；在所述入气管与中空搅拌桨之间设置有加热器。

所述破碎筛分组件自下至上依次包括筛分器和破碎刀；所述筛分器的直径与壳体的内径相当；所述破碎刀的直径是筛分器直径的0.7倍；所述破碎筛分组件包括与破碎刀相连接的破碎电机；所述破碎筛分组件自下至上依次包括第一筛分器、第一破碎刀、第二筛分器、第二破碎刀、第三筛分器和第三破碎刀；在所述筛分器中心下部设置有导料装置；所述导料装置与第一筛分器呈60°角；所述导料装置为呈倒置V型的导料斗；在所述壳体的中部一侧设置有土壤入口；所述土壤入口设置在破碎筛分组件上部。

所述臭氧溶液喷淋组件包括臭氧溶液收集槽以及设置于臭氧溶液喷淋液收集槽上部的臭氧溶液喷淋器；所述臭氧溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器的第一循环泵；所述第一循环泵设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器之间设置有第一挡板。

所述碱性溶液喷淋组件包括碱性溶液收集槽以及设置于碱性溶液收集槽上部的碱性溶液喷淋器；所述碱性溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器的第二循环泵；所述第二循环泵设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器之间设置有第二挡板。

所述除雾组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述除雾组件为旋流板除雾器；所述吸附组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述吸附组件内填充有吸附剂；所述吸附剂为ZSM-5分子筛；在所述壳体的顶部设置有排气装置；在所述壳体的下部设置有土壤排放料斗；在所述土壤排放料斗和壳体之间设置有下料挡板；所述下料挡板为抽拉式下料挡板；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括设置于壳体下部的支撑架。

实施例3

本实施例提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置除不在所述筛分器中心下部设置导料装置外，其余均与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置除不在壳体内侧设置第一挡板和第二挡板外，其余均与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种挥发性有机物土壤修复的装置，所述装置除不在壳体内侧设置破碎筛分组件外，其余均与实施例1相同，具体如下：

所述装置包括壳体，以及自下至上设置于壳体内的搅拌加热组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件。

所述搅拌加热组件包括搅拌桨；所述搅拌桨为中空搅拌桨；所述中空搅拌桨设置有出气孔道；所述搅拌桨包括两层搅拌叶片；所述搅拌加热组件还包括连接中空搅拌桨的搅拌电机；所述搅拌加热组件在壳体下部一侧设置有入气管；所述入气管与中空搅拌桨相连；在所述入气管与中空搅拌桨之间设置有加热器。

在所述壳体的中部一侧设置有土壤入口；所述土壤入口设置在搅拌加热组件上部。

所述臭氧溶液喷淋组件包括臭氧溶液收集槽以及设置于臭氧溶液喷淋液收集槽上部的臭氧溶液喷淋器；所述臭氧溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器的第一循环泵；所述第一循环泵设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器之间设置有第一挡板。

所述碱性溶液喷淋组件包括碱性溶液收集槽以及设置于碱性溶液收集槽上部的碱性溶液喷淋器；所述碱性溶液收集槽的横截面尺寸比所述壳体的横截面尺寸小；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器的第二循环泵；所述第二循环泵设置于壳体外部；所述壳体内侧，在所述碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器之间设置有第二挡板。

所述除雾组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述除雾组件为折流板除雾器；所述吸附组件的横截面尺寸与壳体的横截面尺寸相当；所述吸附组件内填充有吸附剂；所述吸附剂为活性炭；在所述壳体的顶部设置有排气装置；在所述壳体的下部设置有土壤排放料斗；在所述土壤排放料斗和壳体之间设置有下料挡板；所述下料挡板为抽拉式下料挡板；所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括设置于壳体下部的支撑架。

二、应用例

应用例1

本应用例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法采用实施例1提供的装置进行，具体包括如下步骤：

(1)待修复土壤(苯25.2mg/kg，1,2-二氯乙烷14.8mg/kg)从土壤入口送入壳体内，置于破碎筛分组件的第二筛分装置上进行第一级破碎筛分，第一破碎筛分后将粒径≤30mm的土壤下料至第一筛分装置上，进行第二级破碎筛分，得到粒径≤10mm的破碎后土壤；

(2)步骤(1)中破碎后土壤下料，进入搅拌区，经搅拌加热组件进行搅拌和温度为200℃的气体加热，进行40min土壤修复，挥发性有机物被气体携带上升，得到修复后土壤，抽放下料板，所述修复后土壤经土壤排放料斗排放；

(3)携带挥发性有机物的气体经破碎组件，将破碎过程中产生的挥发性有机物携带上升，气体首先经臭氧溶液喷淋组件中浓度为1mg/L的臭氧溶液喷淋，进行臭氧氧化，将挥发性有机物氧化分解为二氧化碳、水等气体；然后气体经碱性溶液喷淋组件中碱浓度为15wt％的氢氧化钠溶液喷淋进行碱性中和，中和其中的含氯酸性气体，最后气体依次经除雾组件除雾去除液滴后进入吸附组件中吸附未氧化完全的气体和其他杂质，得到净化后气体。

应用例2

本应用例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法采用实施例1提供的装置进行，具体包括如下步骤：

(1)待修复土壤(甲苯40mg/kg，苯30mg/kg，一氯甲烷10.5mg/kg)从土壤入口送入壳体内，置于破碎筛分组件的第二筛分装置上进行第一级破碎筛分，第一破碎筛分后将粒径≤40mm的土壤下料至第一筛分装置上，进行第二级破碎筛分，得到粒径≤10mm的破碎后土壤；

(2)步骤(1)中破碎后土壤下料，进入搅拌区，经搅拌加热组件进行搅拌和温度为100℃的气体加热，进行120min土壤修复，挥发性有机物被气体携带上升，得到修复后土壤，抽放下料板，所述修复后土壤经土壤排放料斗排放；

(3)携带挥发性有机物的气体经破碎组件，将破碎过程中产生的挥发性有机物携带上升，气体首先经臭氧溶液喷淋组件中浓度为2.5mg/L的臭氧溶液喷淋，进行臭氧氧化，将挥发性有机物氧化分解为二氧化碳、水等气体；然后气体经碱性溶液喷淋组件中碱浓度为10wt％的氢氧化钾溶液喷淋进行碱性中和，中和其中的含氯酸性气体，最后气体依次经除雾组件除雾去除液滴后进入吸附组件中吸附未氧化完全的气体和其他杂质，得到净化后气体。

应用例3

本应用例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法采用实施例2提供的装置进行，具体包括如下步骤：

(1)待修复土壤(二甲苯10mg/kg，丙酮10mg/kg，1,2-二溴乙烷32.2mg/kg)从土壤入口送入壳体内，置于破碎筛分组件的第三筛分装置上进行第一级破碎筛分，第一破碎筛分后将粒径≤60mm的土壤下料至第二筛分装置上，进行第二级破碎筛分，第二破碎筛分后将粒径≤30mm的土壤下料至第一筛分装置上，进行第三级破碎筛分，得到粒径≤4mm的破碎后土壤；

(2)步骤(1)中破碎后土壤下料，进入搅拌区，经搅拌加热组件进行搅拌和温度为400℃的气体加热，进行20min土壤修复，挥发性有机物被气体携带上升，得到修复后土壤，抽放下料板，所述修复后土壤经土壤排放料斗排放；

(3)携带挥发性有机物的气体经破碎组件，将破碎过程中产生的挥发性有机物携带上升，气体首先经臭氧溶液喷淋组件中浓度为0.4mg/L的臭氧溶液喷淋，进行臭氧氧化，将挥发性有机物氧化分解为二氧化碳、水等气体；然后气体经碱性溶液喷淋组件中碱浓度为40wt％的碳酸钠溶液喷淋进行碱性中和，中和其中的含氯酸性气体，最后气体依次经除雾组件除雾去除液滴后进入吸附组件中吸附未氧化完全的气体和其他杂质，得到净化后气体。

应用例4

本应用例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法除采用实施例3提供的装置进行外，其余均与应用例1相同。

应用例5

本应用例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法除采用实施例4提供的装置进行外，其余均与应用例1相同。

应用对比例1

本应用对比例提供一种挥发性有机物土壤修复的方法，所述方法除采用对比例1提供的装置进行外，其他基本与应用例1相同，具体包括如下步骤：

(1)待修复土壤(苯25.2mg/kg，1,2-二氯乙烷14.8mg/kg)从土壤入口送入壳体内，进入搅拌区，经搅拌加热组件进行搅拌和温度为200℃的气体加热，进行40min土壤修复，挥发性有机物被气体携带上升，得到修复后土壤，抽放下料板，所述修复后土壤经土壤排放料斗排放；

(3)携带挥发性有机物的气体经破碎组件，将破碎过程中产生的挥发性有机物携带上升，气体首先经臭氧溶液喷淋组件中浓度为1mg/L的臭氧溶液喷淋，进行臭氧氧化，将挥发性有机物氧化分解为二氧化碳、水等气体；然后气体经碱性溶液喷淋组件中碱浓度为15wt％的碱性溶液喷淋进行碱性中和，中和其中的含氯酸性气体，最后气体依次经除雾组件除雾去除液滴后进入吸附组件中吸附未氧化完全的气体和其他杂质，得到净化后气体。

三、测试及结果

测试方法：收集上述应用例和应用对比例顶部产生的净化后气体，并利用气相色谱检测净化后气体中有机物的含量，结果如表1～3所示。并收集修复后的土壤，按照国标标准HJ741-2015检测修复后土壤中挥发性有机物的含量，计算挥发性有机物的去除率，结果如表4～6所示。

表1

表2

表3

表4

表5

表6

从表1～6可以看出以下几点：

(1)综合应用例1～5可以看出，本实用新型提供的挥发性有机物土壤修复的装置能够有效处理含挥发性有机物的土壤，有机物去除率≥90wt％，净化后尾气中各有机物能够达到排放标准；

(2)综合应用例1和应用对比例1可以看出，应用例1中将破碎筛分与搅拌加热相结合，相较于应用对比例1中仅采用搅拌加热而言，应用例1中苯和1,2-二氯乙烷的去除率分别为99.2wt％和99.7wt％，而应用对比例1中苯和1,2-二氯乙烷的去除率仅为70.2wt％和50.8wt％，由此表明，本实用新型通过破碎筛分与搅拌加热相结合，提高了土壤修复效果；

(3)综合应用例1和应用例4可以看出，应用例1中采用导料装置，而应用例3中不采用导料装置而言，应用例1中苯和1,2-二氯乙烷的去除率均比应用例4高，由此表明，本实用新型通过增设导料装置，减少了搅拌加热死区，提高了土壤修复效果；

(4)综合应用例1和应用例5可以看出，应用例1中采用第一挡板和第二挡板，相较于应用例5中不设置挡板而言，应用例1的净化后尾气中苯和1,2-二氯乙烷的含量分别为0.025mg/m³和0.032mg/m³，而应用例5中苯和1,2-二氯乙烷的含量分别为0.1mg/m³和0.098mg/m³，由此表明，本实用新型通过增设挡板，提高了气体中的挥发性有机物的处理效果。

综上所述，本实用新型的挥发性有机物土壤修复的装置集搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件于一体，能够在一体的装置内实现土壤的破碎、挥发性有机物的脱除以及气体中挥发性有机物的降解和去除，有机物去除率≥90wt％，净化后尾气中各有机物能够达到排放标准，装置占地面积小，结构简单，土壤修复效果好，能够有效防止土壤破碎过程中带来的空气二次污染，应用前景广阔。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述装置包括壳体，以及自下至上设置于壳体内的搅拌加热组件、破碎筛分组件、臭氧溶液喷淋组件、碱性溶液喷淋组件、除雾组件和吸附组件。

2.根据权利要求1所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述搅拌加热组件包括搅拌桨；

所述搅拌桨为中空搅拌桨；

所述中空搅拌桨设置有出气孔道；

所述搅拌加热组件在壳体下部一侧设置有入气管；

所述入气管与中空搅拌桨相连；

在所述入气管与中空搅拌桨之间设置有加热器。

3.根据权利要求1或2所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述破碎筛分组件自下至上依次包括筛分器和破碎刀。

4.根据权利要求3所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述筛分器的直径与壳体的内径相当；

所述破碎刀的直径是筛分器直径的0.7～0.9倍。

5.根据权利要求3所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述筛分器包括至少两级筛分器；

所述破碎刀包括至少两级破碎刀；

所述破碎刀和筛分器交替设置。

6.根据权利要求3所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，在所述筛分器中心下部设置有导料装置；

所述导料装置与筛分器呈α角；

所述导料装置包括呈倒置V型的导料斗。

7.根据权利要求1或2所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，在所述壳体的中部一侧设置有土壤入口；

所述土壤入口设置在破碎筛分组件上部。

8.根据权利要求1或2所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述臭氧溶液喷淋组件包括臭氧溶液收集槽以及设置于臭氧溶液喷淋液收集槽上部的臭氧溶液喷淋器；

所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器的第一循环泵；

所述碱性溶液喷淋组件包括碱性溶液收集槽以及设置于碱性溶液收集槽上部的碱性溶液喷淋器；

所述挥发性有机物土壤修复的装置还包括连接碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器的第二循环泵。

9.根据权利要求8所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，所述壳体内侧，在所述臭氧溶液收集槽和臭氧溶液喷淋器之间设置有第一挡板；

所述壳体内侧，在所述碱性溶液收集槽和碱性溶液喷淋器之间设置有第二挡板。

10.根据权利要求1或2所述的挥发性有机物土壤修复的装置，其特征在于，在所述壳体的顶部设置有排气装置；

在所述壳体的下部设置有土壤排放料斗；

在所述土壤排放料斗和壳体之间设置有下料挡板。

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