CN214516729U - 一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于土壤修复技术领域，提供了一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，进料系统，用于对土壤进行输送进料；尾气处理系统，用于对尾气进行处理排放；热脱附系统，一端设置有固体进料口和气体出料口，另一端设置有固体出料口和燃烧机连接口，热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气处理系统的进口相连；土壤预处理系统，通过进料系统与热脱附系统的固体进料口相连；以及余热回用单元，用于对土壤进行烘干处理，具有节能效果显著的优点。

Description

一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统

技术领域

本实用新型涉及土壤修复领域，具体是涉及一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统。

背景技术

近些年在工业企业搬迁遗留的场地中，有机污染和重金属污染及其复合污染的场地比较常见，其中约3/5的场地存在较严重的有机污染。这些场地在二次开发前必须完成污染修复治理。有机污染土壤常用的修复技术主要有化学氧化还原、热脱附和生物修复。针对高浓度的有机污染土壤，化学氧化还原和生物修复均存在明显的制约性，可能出现修复时间过长和修复目标无法达到的风险。而热脱附修复技术能够彻底去除土壤中的有机污染物，具有修复效率高、时间短、经济性好等优点。

热脱附修复技术也分为原位和异位两种，其中异位热脱附技术是在特定的设备中通过直接或间接加热，将污染土壤及其所含的有机污染物加热到足够的温度（通常加热到150~540℃），使有机污染物从固相土壤中转移到气相并使其挥发出来，气相污染物再通过燃烧或冷凝吸附的方式处理，达标后排放。热脱附技术处理的污染物范围广，包括低沸点物质、高沸点物质如石油烃、农药、多环芳烃等。

目前常用的热脱附设备多为传统的回转窑式设备，其出口的气体和土壤温度较高，接近加热的核心温度。废气和处理后的土壤温度过高，不仅带走了大量的热量，造成能源浪费，后续还需增加相应的冷却装置，提高了处理系统的成本，无法满足实际使用所需，由上可见，现有的热脱附设备存在成本较高的缺点，难以得到推广应用。

因此，需要提供一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，旨在解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，旨在解决现有的热脱附设备存在成本较高的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，所述针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统包括：

进料系统，用于对土壤进行输送进料；

尾气处理系统，用于对尾气进行处理排放；

热脱附系统，一端设置有固体进料口和气体出料口，另一端设置有固体出料口和燃烧机连接口，热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气处理系统的进口相连；

土壤预处理系统，通过进料系统与热脱附系统的固体进料口相连；以及

余热回用单元，用于对土壤进行烘干处理。

作为本实用新型进一步的方案，所述土壤预处理系统包括土壤破碎装置和筛分装置，用于对污染土壤进行风干、破碎和筛分，土壤预处理系统将土壤预处理成湿度小于20%、粒径小于20mm的颗粒。

作为本实用新型进一步的方案，所述进料系统包括：

可移动式皮带输送机，一端与污染土壤预处理系统的出料口相连，可移动式皮带输送机另一端与烘干装置的固体进口相连；以及

螺旋给料机，用于将土壤螺旋推送给料。

作为本实用新型进一步的方案，所述尾气处理系统包括：

高温氧化器，所述高温氧化器连接空气预热器，所述高温氧化器用于对土壤污染物中的有机物进行高温氧化处理；

旋风除尘，所述旋风除尘连接空气预热器，所述旋风除尘用于污染物在旋转所产生的离心力作用下分离出来灰尘

布袋除尘，所述布袋除尘连接所述旋风除尘，所述布袋除尘用于捕集含尘气体中固体颗粒物。

作为本实用新型进一步的方案，所述热脱附系统包括：

燃气燃烧机，所述燃气燃烧机连接热脱附装置，所述燃气燃烧机用于提供能量；

回转窑式炉体组件，所述回转窑式炉体组件包括筒体和设置在筒体下方的两组滚轮及两个基础座，所述回转窑式炉体组件用于实现热解吸。

本实用新型提供的一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，尾气中的污染物经高温氧化器将尾气中未处理的有害物质进一步销毁，利用高温氧化器的高温烟气通过烘干装置将污染土壤进行干燥处理，处理后的土壤湿度小于15%，高温烟气在继续通过空气预热器与送风机送入的冷空气进行换热后将热空气送入燃气燃烧机，可以减少燃料的使用量，具备节能效果显著的优点。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为实用新型实施例的工艺流程示意图。

图2为实用新型实施例的结构框图。

图3为实用新型实施例的热脱附系统的结构示意图。

附图标记：1-土壤破碎装置、2-筛分装置、3-可移动式皮带输送机、4-烘干装置、5-螺旋给料机、6-热脱附装置、7-高温氧化器、8-空气预热器、9-旋风除尘器、10-布袋除尘器、11-引风机、12-气体排放装置、13-送风机、14-燃气、15-燃气燃烧机、16-土壤排放装置、17-固体进料口、18-气体出料口不包、19-窑头密封件、20-筒体、21-轮带、22-轮子、23-大齿轮、24-基础、25-固体出料口、26-燃气燃烧机、27-热电偶温度传感器、28-烧嘴、29-驱动装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

如图1～图2所示，为本实用新型的一个实施例提供的一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统的结构图，包括：进料系统，用于对土壤进行输送进料；

尾气处理系统，用于对尾气进行处理排放；

热脱附系统，一端设置有固体进料口和气体出料口，另一端设置有固体出料口和燃烧机连接口，热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气处理系统的进口相连；

土壤预处理系统，通过进料系统与热脱附系统的固体进料口相连；以及

余热回用单元，用于对土壤进行烘干处理。

包括土壤预处理系统、进料系统、热脱附系统、余热回用单元和尾气处理系统，所述的热脱附系统的一端设有固体进料口和气体出料口，另一端设有固体出料口和燃烧机连接口；污染土壤预处理系统通过进料系统与热脱附系统的固体进料口相连；热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气处理系统的进口相连；所述的污染土壤预处理系统包括土壤破碎装置1和筛分装置2，使得污染土壤经风干、破碎、筛分，预处理后成湿度小于20%、粒径小于20mm的颗粒；所述的进料系统包括可移动式皮带输送机3和螺旋给料机5，可移动式皮带输送机3的一端与污染土壤预处理系统的出料口相连，另一端与烘干装置4的固体进口相连，污染土壤经烘干处理后湿度小于15%，并经烘干装置4的固体出口与螺旋给料机5的进料口密封相连；所述螺旋给料机5的出口与热脱附系统的固体进料口相连；进入热脱附系统的被污染土壤在配置燃气燃烧机15的窑炉内实现热解吸，气态污染物经高温氧化器7、空气预热器8、旋风除尘9及布袋除尘10处理后经引风机导引至排风装置；经冷却后的已处理修复土壤颗粒，在检测合格后外运或回填。

优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述土壤预处理系统包括土壤破碎装置和筛分装置，用于对污染土壤进行风干、破碎和筛分，土壤预处理系统将土壤预处理成湿度小于20%、粒径小于20mm的颗粒。

所述的热脱附系统为改进的回转窑式炉体组件以及匹配于炉体的燃气燃烧机26的组合装置，所述的窑体包括筒体20和设置在筒体下方的两组滚轮22及两个基础座24，所述筒体20以水平倾斜3°放置，筒体20两端分别设置有窑尾密封件、窑头密封件；所述的筒体20上的中间部位套设有一个大齿圈23和三个轮带21，所述筒体中部的大齿圈23以一基础座24为基座，所述的基座上设置有用于驱动大齿圈旋转的驱动装置29；所述的三个轮带21中的两个固定套设在窑尾和大齿圈中23之间，一个固定套设在大齿圈23和窑头之间，其中的两个轮带21下方各设置一组与筒体径向垂直一组托轮22，另一个轮带的下部设有一基础座24；所述的两组托轮构成了整个热解吸系统移动时的承重支撑。

优选的，在本实施例中，所述的热脱附系统的有机污染土壤在筒体内的停留时间通过螺旋给料机6的转速、受驱动装置29控制的窑炉的转速和整个窑体倾斜角度的变化而得到调整。

如图3所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述的热脱附系统以液化石油气或天然气为加热能源，采用直接加热的方式，燃气通过软管连接到燃气燃烧机15，燃气燃烧机15前端的喷气烧嘴28从窑头伸入到炉体内部。所述热脱附系统的温度主要由燃气燃烧机喷气量的大小控制，高温点火区的位置由喷气烧嘴在炉体中的位置决定，出料口固体和气体的温度由以上两者共同调节控制。

优选的，在本实施例中，高温氧化器7两端分别与热脱附系统6的气体出料口和烘干装置4的气体入口相连。

优选的，在本实施例中，所述空气预热器8两端分别与烘干装置4气体出口和旋风除尘器9相连。

优选的，在本实施例中，所述旋风除尘器9两端分别与空气预热器8出口和布袋除尘器10相连。

优选的，在本实施例中，所述布袋除尘器10两端分别与旋风除尘器9和引风机11相连。

优选的，在本实施例中，所述引风机11两端分别与布袋除尘器10和排气装置12相连，所述的引风机11之前设有一个翻板式阀门，同排气装置一起控制排气风量。

优选的，在本实施例中，所述的筒体转速为0~10r/min。

本实用新型的工作原理是：燃烧机烧嘴28在炉体内部喷气燃烧，使整个炉体形成一个中部高温区和两个两端低温区；污染土壤先经土壤预处理系统，再经过余热回用单元的烘干装置将湿度小于15%、粒径小于20mm的颗粒有机污染土壤送入炉体内，被热空气预热，沸点较低的污染物在此阶段从土壤中解吸出来，挥发进入空气中；随着窑炉的转动，污染土壤运移到中部高温区，通过调节燃气燃烧机15喷气量控制高温区温度高于目标污染物沸点，同时通过调节窑体倾角和转速使污染土壤在高温区有足够的停留时间，污染物在此阶段完全从土壤中解吸出来，全部挥发进入空气中；空气中的污染物在尾气处理系统被处理净化；通过高温区的土壤在窑尾的低温区与补充进到窑体内的新风产生热交换，空气被加热，土壤被冷却。

需要特别说明的是，本申请中部件均为通用标准件或本领域技术人员通晓的部件，其有效解决了现有的热脱附设备存在成本较高的问题。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统包括：

进料系统，用于对土壤进行输送进料；

尾气处理系统，用于对尾气进行处理排放；

热脱附系统，一端设置有固体进料口和气体出料口，另一端设置有固体出料口和燃烧机连接口，热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气处理系统的进口相连；

土壤预处理系统，通过进料系统与热脱附系统的固体进料口相连；以及

余热回用单元，用于对土壤进行烘干处理。

2.根据权利要求1所述的针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述土壤预处理系统包括土壤破碎装置和筛分装置，用于对污染土壤进行风干、破碎和筛分，土壤预处理系统将土壤预处理成湿度小于20%、粒径小于20mm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述进料系统包括：

可移动式皮带输送机，一端与污染土壤预处理系统的出料口相连，可移动式皮带输送机另一端与烘干装置的固体进口相连；以及

螺旋给料机，用于将土壤螺旋推送给料。

4.根据权利要求1所述的针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述余热回用单元包括烘干装置和空气预热器，烘干装置气体入口与高温氧化器出口相连，气体出口与空气预热器入口相连，烘干装置固体出口与螺旋给料机的进料口相连，用于将土壤湿度降低低于15%。

5.根据权利要求1所述的针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括：

高温氧化器，所述高温氧化器连接空气预热器，所述高温氧化器用于对土壤污染物中的有机物进行高温氧化处理；

旋风除尘组件，所述旋风除尘组件连接空气预热器，所述旋风除尘组件用于污染物在旋转所产生的离心力作用下分离出来灰尘；

布袋除尘组件，所述布袋除尘组件连接所述旋风除尘组件，所述布袋除尘组件用于捕集含尘气体中固体颗粒物。

6.根据权利要求1所述的针对高浓度有机污染土壤的异位修复系统，其特征在于，所述热脱附系统包括：

燃气燃烧机，所述燃气燃烧机连接热脱附装置，所述燃气燃烧机用于提供能量；

回转窑式炉体组件，所述回转窑式炉体组件包括筒体和设置在筒体下方的两组滚轮及两个基础座，所述回转窑式炉体组件用于实现热解吸。

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