CN218475768U - 一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，包括太阳能供电机构、射频机构、电磁屏蔽机构、温度监测机构、气相抽提机构和废水废气分离机构；本实用新型采用清洁能源太阳能作为射频发生装置电源供给，通过电极将射频电磁波传输至土壤介质对土壤进行加热，实现有机污染物的热脱附，系统结构合理，利用绿色能源，减少温室气体的排放，实现节能减排和环境治理的双重目标；尤其适用于修复治理受到苯系物、卤代烃类和石油类等挥发性和半挥发性有机物污染的土壤。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，属于土壤修复技术领域。
背景技术
近年来，环保问题日益凸显，一些工业企业由于不注重环保，造成了场地的有机污染，这些污染土壤会对周边生态及人类生活造成极大危害，因此，亟需对污染土壤进行修复。
场地热脱附技术因其去除效率高、无二次污染等优点，被广泛应用于有机污染土壤的修复，主要通过直接或间接传递热能的方式将土壤介质加热，使污染物转移到气相当中，再进行无害化处理来去除污染物。而射频热脱附技术电磁波能量可以穿透到土壤内部，具有热效率高、选择性加热的特点。
但现阶段热脱附技术普遍采用电能、柴油或燃气等方式获得能量，在高能耗的同时不符合国家碳达峰与碳中和的政策。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，以解决上述现有技术中存在的问题。
本实用新型采取的技术方案为：一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，包括太阳能供电机构、射频机构、电磁屏蔽机构、气相抽提机构和废水废气分离机构；
所述射频机构包括射频电源和匹配器，所述射频电源和所述匹配器分别与所述太阳能供电机构电性连接；所述射频电源通过匹配器电性连接有射频电极，所述射频电极包括射频电极阳极和射频电极阴极，所述射频电极阳极和所述射频电极阴极均插入污染土壤中；
所述电磁屏蔽机构包括铺设在污染土壤表面的金属或非金属的材料制作成的屏蔽网；
所述气相抽提机构包括插入污染土壤中的气相抽提井，所述气相抽提井通过管道连接有抽屉泵；
所述废水废气分离机构包括气液分离装置，所述气液分离装置的进口端与所述抽屉泵的出口端连接，所述气液分离装置的出口端分别连接有废气处理装置以及废水处理装置。
优选的，还包括温度监测机构，所述温度监测机构为测温仪，所述测温仪电性连接有测温探头，所述测温探头插入污染土壤中。
优选的，所述测温仪为光纤测温仪。
优选的，所述太阳能供电机构包括太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件通过控制器电性连接有蓄电池；所述射频电源和所述匹配器分别与所述蓄电池的输出端电性连接。
优选的，所述射频电极的形状为柱状或板桩状。
优选的，所述射频电极的材质为铜或不锈钢。
优选的，还包括铺设在场地表面的保温层。
优选的，所述保温层包括从下至上依次布置的细沙层、硅酸盐保温材料层及混凝土层。
优选的，还包括设置在污染土壤周缘的止水帷幕。
优选的，所述屏蔽网为铝网。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型采用清洁能源太阳能作为射频发生装置电源供给，并配套了电磁屏蔽机构、温度监测机构、气相抽提机构和废水废气处理系统，通过电极将射频电磁波传输至土壤介质对土壤进行加热，实现有机污染物的热脱附，系统结构合理，利用绿色能源，减少温室气体的排放，实现节能减排和环境治理的双重目标；安装调试方便，并且符合绿色、经济、可持续的发展趋势，尤其适用于修复治理受到苯系物、卤代烃类和石油类等挥发性和半挥发性有机物污染的土壤。
附图说明
图1为整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
说明书附图中的附图标记包括：太阳能光伏组件1、控制器2、蓄电池3、射频电源4、匹配器5、抽屉泵6、气液分离装置7、废气处理装置8、废水处理装置9、光纤测温仪10、射频电极阳极11、光纤测温探头12、气相抽提井13、射频电极阴极14、污染土壤15、棱形铝网16。
实施例1：
一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，如图1所示，包括太阳能供电机构、射频机构、电磁屏蔽机构、温度监测机构、气相抽提机构和废水废气分离机构；
太阳能供电机构包括太阳能光伏组件1，太阳能光伏组件1通过控制器2电性连接有蓄电池3；太阳能光伏板组件用于将太阳能转化为电能并且将电能储存在蓄电池3当中；控制器2的作用是控制太阳能光伏给蓄电池3充电和蓄电池3给负载放电；
射频机构包括射频电源4和匹配器5，射频电源4通过同轴电缆与匹配器5相连，射频电源4和匹配器5分别与蓄电池3的输出端电性连接；射频电源4通过匹配器5电性连接有射频电极，射频电极包括射频电极阳极11和射频电极阴极14，射频电极阳极11通过同轴电缆或铜带与匹配器5射频输出端连接，射频电极阳极11和射频电极阴极14均插入污染土壤15中，射频电极埋深与污染土壤15深度相同；射频电源4产生射频电磁波，射频电磁波经匹配器5传输至射频电极阳极11，并且作用于土壤介质，射频电极阴极14通过同轴电缆或铜带连接至匹配器5外壳，为射频电磁波接收端，用于束缚电磁波在土壤中的传播方向；本实施例中的射频电极的形状为柱状，射频电极的材质为铜，由于电极对电磁波在土壤中传播效率的影响主要取决于电极外表面的面积，故本实施例中的电极设计为内部中空结构，以节省成本；即本实施例中利用电磁波对土壤进行加热；
电磁屏蔽机构包括铺设在修复场地表面的棱形铝网16及包裹同轴电缆或铜带的铝制管路；铝是最常用屏蔽材料，且价格低廉的，网状是在节省材料的基础上也能起到屏蔽的效果。由于铜带传输电磁波过程中会产生电磁辐射，故可用铝制管路包裹铜带以屏蔽辐射。
温度监测机构为光纤测温仪10，光纤测温仪10电性连接有光纤测温探头12，光纤测温探头12插入污染土壤15中；光纤测温仪10实时监测修复过程中场地温度变化；
气相抽提机构包括竖直插入污染土壤15中的气相抽提井13，气相抽提井13通过管道连接有抽屉泵6；
废水废气分离机构包括气液分离装置7，气液分离装置7的进口端与抽屉泵6的出口端连接，气液分离装置7的出口端分别连接有废气处理装置8以及废水处理装置9，气液分离装置7、抽屉泵6、废气处理装置8以及废水处理装置9均为现有的。
气相抽提井13抽出的污染物首先通过气液分离装置7将气相与液相分开，气相污染物进入废气处理装置8，处理达标后排入大气，液相污染物进入废水处理系统，处理达标后排入市政管网。
本实施例中还包括铺设在场地表面的保温层，保温层包括细沙层、硅酸盐保温材料层及混凝土层。
本实施例中，还包括设置在污染土壤15周缘的止水帷幕，止水帷幕的结构为现有的，本实施例中的止水帷幕为钢筋混凝土灌注桩。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：包括太阳能供电机构、射频机构、电磁屏蔽机构、气相抽提机构和废水废气分离机构；
所述射频机构包括射频电源(4)和匹配器(5)，所述射频电源(4)和所述匹配器(5)分别与所述太阳能供电机构电性连接；所述射频电源(4)通过匹配器(5)电性连接有射频电极，所述射频电极包括射频电极阳极(11)和射频电极阴极(14)，所述射频电极阳极(11)和所述射频电极阴极(14)均插入污染土壤(15)中；
所述电磁屏蔽机构包括铺设在污染土壤(15)表面的金属或非金属的材料制作成的屏蔽网；
所述气相抽提机构包括插入污染土壤(15)中的气相抽提井(13)，所述气相抽提井(13)通过管道连接有抽屉泵(6)；
所述废水废气分离机构包括气液分离装置(7)，所述气液分离装置(7)的进口端与所述抽屉泵(6)的出口端连接，所述气液分离装置(7)的出口端分别连接有废气处理装置(8)以及废水处理装置(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：还包括温度监测机构，所述温度监测机构为测温仪，所述测温仪电性连接有测温探头，所述测温探头插入污染土壤(15)中。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述测温仪为光纤测温仪(10)。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述太阳能供电机构包括太阳能光伏组件（1），所述太阳能光伏组件（1）通过控制器(2)电性连接有蓄电池(3)；所述射频电源(4)和所述匹配器(5)分别与所述蓄电池(3)的输出端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述射频电极的形状为柱状或板桩状。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述射频电极的材质为铜或不锈钢。
7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：还包括铺设在场地表面的保温层。
8.根据权利要求7所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述保温层包括从下至上依次布置的细沙层、硅酸盐保温材料层及混凝土层。
9.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：还包括设置在污染土壤(15)周缘的止水帷幕。
10.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的原位射频热脱附污染土壤修复系统，其特征在于：所述屏蔽网为铝网。
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2022
- 2022-08-17 CN CN202222165687.7U patent/CN218475768U/zh active Active
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