本實(shí)用新型涉及一種異位污染土壤修復(fù)技術(shù)，具體涉及一種通過高溫加熱使土壤中的污染物解吸出來，通過尾氣富集裝置分離回收的裝置。

背景技術(shù)：

土壤位于自然環(huán)境的中心位置,是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是聯(lián)結(jié)自然環(huán)境中無機(jī)界和有機(jī)界、生物界和非生物界的中心環(huán)節(jié)。它作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和環(huán)境要素的重要組成部分,承擔(dān)著環(huán)境中大約90 %的來自各方面的污染物。近年來,現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)日益發(fā)達(dá)的同時(shí)，進(jìn)入土壤中的污染物亦日益增多，污染土壤的修復(fù)已成為當(dāng)前國內(nèi)外環(huán)保研究的熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱解吸一體化處理裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種熱解吸一體化處理裝置，包括篩分裝置、傳送裝置、噴淋裝置、熱處理單元、過濾裝置、冷凝裝置、富集裝置、PLC控制系統(tǒng)；依次串聯(lián)篩分裝置、傳送裝置、熱處理單元，噴淋裝置位于傳送裝置上方，熱處理單元的尾氣出口通過管道依次與過濾裝置、冷凝裝置、富集裝置連接；熱處理單元的廢渣出口與廢渣傳送裝置連接，廢渣傳送裝分為兩路，一路傳送至廢渣收集池，另一路傳送至熱處理單元；PLC控制系統(tǒng)對(duì)上述各裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制。

進(jìn)一步地所述熱處理單元包括進(jìn)料口、滾筒、傳動(dòng)裝置、加熱元件、廢渣出口、尾氣出口；進(jìn)料口進(jìn)口位于傳送裝置末端，進(jìn)料口出口延伸至滾筒進(jìn)口，加熱元件位于滾筒下部，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)滾筒滾動(dòng)，廢渣出口位于滾筒出口，尾氣出口位于滾筒進(jìn)口上方；滾筒進(jìn)口、滾筒出口設(shè)有密閉裝置。

進(jìn)一步地所述滾筒呈傾斜狀，滾筒進(jìn)口高于滾筒進(jìn)口，或滾筒呈水平狀，滾筒內(nèi)部安裝有螺旋形導(dǎo)流板。

進(jìn)一步地所述過濾裝置采用袋式除塵器，除去大于0.11 mm的粉塵。

進(jìn)一步地所述PLC控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)料、進(jìn)氣、電氣設(shè)備的參數(shù)、熱處理單元內(nèi)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、物料停留時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。

熱解吸修復(fù)技術(shù)通過直接或者間接熱交換，將污染介質(zhì)及其所含的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度，以使有機(jī)污染物從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或者分離的過程。熱解吸系統(tǒng)是將污染物從一相轉(zhuǎn)化成另一相的物理分離過程，熱解吸并不是焚燒，因?yàn)樾迯?fù)過程并不出現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染物的破壞作用，而是通過控制熱解吸系統(tǒng)的溫度和物料停留時(shí)間可以有選擇的是污染物得以揮發(fā)，而不是氧化、降解這些有機(jī)污染物。

進(jìn)一步地還提供了一種熱解吸一體化處理方法，包括以下步驟：

（1）將污染土壤中的顆粒大于2cm的碎石、混凝土等顆粒除去；

（2）將步驟（1）處理后污染土壤與表面活性劑混合；

（3）將經(jīng)過步驟（2）處理的污染土壤加熱；

（4）將步驟（3）加熱揮發(fā)出來的氣體過濾、噴水冷凝，收集冷凝液，將冷凝液通入有機(jī)溶劑，溶解冷凝液中的有機(jī)物，尾氣排放。

進(jìn)一步地所述步驟（2）中表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、烷基酚聚乙烯醚OP-15、氯化鈉按質(zhì)量比1：3～10：6～30配置成混合藥劑。

進(jìn)一步地所述步驟（2）中污染土壤與表面活性劑按質(zhì)量比100：2～15混合。

進(jìn)一步地所述步驟（3）中加熱溫度為100~350℃，加熱時(shí)間為10~40分鐘，物料停留時(shí)間為40～60分鐘。

進(jìn)一步地所述步驟（4）中有機(jī)溶劑采用揮發(fā)性較低的有機(jī)溶劑如柴油或者煤油。

本方法采用向污染土壤中添加表面活性劑的方式，并且在密閉式的熱處理單元內(nèi)進(jìn)行加壓加熱，使沸點(diǎn)較高的有機(jī)污染物可以才相對(duì)較低的溫度下?lián)]發(fā)出來，而且全程都有PLC控制系統(tǒng)下控制，實(shí)時(shí)的監(jiān)測和控制污染土壤的處理過程。這樣可以快速、高效的處理具有混合有機(jī)污染物污染的場地。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1）采用了新型的表面活性劑配方、負(fù)壓密閉升溫，使含氯類的有機(jī)污染物可以在較低溫度下解吸出來，在減少能耗的同時(shí)減少了二噁英生成的可能性；

2）采用添加新型的混合型表面活性劑可以加大土壤空隙中有機(jī)污染物的解吸能力；

3）采用PLC一體化控制系統(tǒng)，可以對(duì)處理工作中各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控保存，并且可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，增加了可操作性；

4）采用尾氣富集分離裝置，對(duì)污染物進(jìn)行富集回收，提高了資源的再利用性能，降低了造成二次污染的可能性。

附圖說明

圖1 不同熱脫附溫度下有機(jī)污染物的熱脫附性能；

圖2 不同停留時(shí)間下有機(jī)污染物的熱脫附性能；

圖3 熱解吸一體化處理工藝流程圖；

圖4 熱處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1. 進(jìn)料口，2. 滾筒，3. 齒輪傳動(dòng)裝置，4. 加熱元件，5. 廢渣出口，6. 尾氣出口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

江蘇某農(nóng)藥污染場地，土壤中主要污染物為多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、氯代有機(jī)物。經(jīng)場地調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估發(fā)現(xiàn)，廠區(qū)內(nèi)土壤受到以VOCs和SVOCs為主的有機(jī)污染，局部地區(qū)污染深度可達(dá)地表以下6 m，土質(zhì)以粉質(zhì)粘土為主。

一種熱解吸一體化處理裝置，包括振動(dòng)篩、傳送皮帶、噴淋裝置、熱處理單元、帶式除塵器、噴淋冷凝器、富集裝置、PLC控制系統(tǒng)；依次串聯(lián)振動(dòng)篩、傳送皮帶、熱處理單元，噴淋裝置位于傳送皮帶上方，熱處理單元的尾氣出口6通過管道依次與帶式除塵器、噴淋冷凝器、富集裝置連接；熱處理單元的廢渣出口5與廢渣傳送皮帶連接，廢渣傳送裝分為兩路，一路轉(zhuǎn)送至廢渣收集池，另一路傳送至熱處理單元；PLC控制系統(tǒng)對(duì)上述各裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制。

熱處理單元包括進(jìn)料口1、滾筒2、齒輪傳動(dòng)裝置3、加熱元件4、廢渣出口5、尾氣出口6；進(jìn)料口1進(jìn)口位于傳送裝置末端，進(jìn)料口1出口延伸至滾筒2進(jìn)口，加熱元件4位于滾筒2下部，齒輪傳動(dòng)裝置3帶動(dòng)滾筒2滾動(dòng)，廢渣出口5位于滾筒2出口，尾氣出口6位于滾筒2進(jìn)口上方；滾筒進(jìn)口、滾筒出口設(shè)有密閉裝置。滾筒2呈傾斜狀，滾筒2進(jìn)口高于滾筒2進(jìn)口，或滾筒2呈水平狀，滾筒2內(nèi)部安裝有螺旋形導(dǎo)流板。

噴淋冷凝器主要是由冷凝罐、卸壓閥、噴水裝置、集水裝置、緩沖罐和檢修門組成。有機(jī)廢氣進(jìn)入冷凝罐進(jìn)過噴水裝置冷凝與水一同進(jìn)入集水裝置。

實(shí)施例1

預(yù)處理污染土壤，進(jìn)過振動(dòng)篩分設(shè)備去除土壤中顆粒大于2cm的碎石、混凝土等顆粒；將十六烷基三甲基溴化銨、烷基酚聚乙烯醚OP-15、氯化鈉按質(zhì)量比1：6：18配置成混合藥劑；經(jīng)過篩分的土壤通過皮帶傳送，位于傳送帶上方的噴淋器噴淋混合藥劑，混合了藥劑的土壤傳送至熱處理單元，熱處理單元進(jìn)行密閉處理，并由PLC控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)料、進(jìn)氣、電氣設(shè)備的參數(shù)、熱處理單元內(nèi)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、物料停留時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，運(yùn)行時(shí)將滾筒進(jìn)口、滾筒出口密閉，由尾氣出口抽真空，加熱溫度為300℃，土壤停留時(shí)間為30分鐘，壓力為-200～-50Pa，滾筒2轉(zhuǎn)速為3.8～4.1r/min，完成一批污染土壤處理后，打開滾筒2出口將土壤從廢渣出口5排除，由PLC控制系統(tǒng)檢測處理后的土壤是否達(dá)標(biāo)，若達(dá)標(biāo)由廢渣傳送裝置的一路傳送至廢渣收集池，若不達(dá)標(biāo)由廢渣傳送裝置的另一路轉(zhuǎn)傳送至熱處理單元重新處理。揮發(fā)出來的有機(jī)氣體經(jīng)過管道進(jìn)入袋式除塵器，除去大于0.11 mm的粉塵，之后再通過冷凝回收裝置，經(jīng)過冷凝裝置的產(chǎn)生的液體進(jìn)入尾氣富集裝置，尾氣富集裝置中的柴油依據(jù)相似相溶的原理溶解冷凝液中的有機(jī)物。污染土壤中的VOCs去除率為85%，SVOCs去除率為92%。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1基本相同所不同的是混合藥劑中十六烷基三甲基溴化銨、烷基酚聚乙烯醚OP-15、氯化鈉的質(zhì)量比為1：3：6，熱處理單元內(nèi)加熱溫度為100℃，停留時(shí)間為10分鐘，壓力為-200～-50Pa，滾筒2轉(zhuǎn)速為3.8～4.1r/min，尾氣富集裝置中采用煤油。污染土壤中的VOCs去除率為18%，SVOCs去除率為38%。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1基本相同所不同的是混合藥劑中十六烷基三甲基溴化銨、烷基酚聚乙烯醚OP-15、氯化鈉的質(zhì)量比為1： 10： 30，熱處理單元內(nèi)加熱溫度為350℃，停留時(shí)間為40分鐘，壓力為-200～-50Pa，滾筒2轉(zhuǎn)速為3.8～4.1r/min，尾氣富集裝置中采用煤油。污染土壤中的VOCs去除率為94%，SVOCs去除率為98%。

本實(shí)用新型按照上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不以任何形式限定本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。