污染土壤修復系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤修復領(lǐng)域，具體涉及一種污染土壤的修復系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤本來是各類廢棄物的天然收容所和凈化處理場所，當土壤中收容的各類污染物過多，影響和超過了土壤的自凈能力，土壤自身也需要進行修復。造成土壤污染的原因很多，如工業(yè)污泥、垃圾農(nóng)用、污水灌溉、大氣中污染物沉降，大量使用含重金屬的礦質(zhì)化肥和農(nóng)藥等等。中國現(xiàn)有耕地有近1/5受到不同程度的污染，污染土壤將導致農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至有可能引起農(nóng)產(chǎn)品中污染物超標，進而危害人體健康。另外，隨著經(jīng)濟發(fā)展與城市化的加速，工礦企業(yè)導致的場地污染也十分嚴重。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市布局的變化與調(diào)整，有些化工、冶金等污染企業(yè)紛紛搬迀，加上一些企業(yè)的倒閉，污染場地不斷增加。土壤污染問題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的毒瘤，成為了環(huán)境安全隱患和社會問題。因此污染土壤治理已經(jīng)成為環(huán)境保護的重要內(nèi)容，其中污染土壤修復治理已成為污染土壤治理領(lǐng)域中的重要內(nèi)容。
[0003]污染土壤熱脫附修復技術(shù)，其原理是通過直接或間接熱交換，將土壤中的污染物加熱到足夠溫度，以使污染物從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離，再通過焚燒、吸附或化學反應等技術(shù)對脫附出來的物質(zhì)進行處理的過程?，F(xiàn)有污染土壤熱脫附修復技術(shù)存在的主要技術(shù)缺陷是:
[0004](I) 土壤熱脫附前沒有對土壤進行預處理，使得直接加熱脫附處理的時間較長，能耗較大，效率低下，同時由于溫度較低，僅能對土壤中的有機物進行分離，無法對土壤中的無機物進行分離；
[0005](2)對熱脫附過程中產(chǎn)生的煙氣未進行余熱利用，直接排放到空氣中，一方面不符合國家對排放氣體的溫度要求，另一方面也浪費了能源；
[0006](3)脫附出來的污染物需要轉(zhuǎn)運后進行焚燒處理，轉(zhuǎn)運和貯存成本高，同時還存在二次污染等問題；
[0007](4)此外，還存在制作成本高，造價昂貴等問題，土壤修復效果也有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在提供一種造價低、效率高、節(jié)能環(huán)保的土壤修復系統(tǒng)，對土壤的修復效果有顯著地提高，并不會造成二次污染。
[0009]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種污染土壤修復系統(tǒng)，包括進料倉、余熱回轉(zhuǎn)窯、熱脫附回轉(zhuǎn)窯、燃燒器、燃燒室、冷凝分離器和第一傳送帶，所述余熱回轉(zhuǎn)窯、熱脫附回轉(zhuǎn)窖均為雙層結(jié)構(gòu)，余熱回轉(zhuǎn)窖、熱脫附回轉(zhuǎn)窖的進料端均高于出料端；
[0010]土壤首先經(jīng)進料倉進入余熱回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)膽中，并由余熱回轉(zhuǎn)窯的進料端向出料端作直線運動，經(jīng)管道送入熱脫附回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)膽中，并由熱脫附回轉(zhuǎn)窯的進料端向出料端作直線運動，再經(jīng)第一傳送帶送入余熱回轉(zhuǎn)窯的夾層中，并由余熱回轉(zhuǎn)窯的進料端向出料端作螺旋運動，最后再由設置在余熱回轉(zhuǎn)窯外殼上的第一土壤出口排出；
[0011]空氣經(jīng)燃燒器進入燃燒室燃燒，所產(chǎn)生的煙氣進入熱脫附回轉(zhuǎn)窯的夾層中，并由熱脫附回轉(zhuǎn)窯的出料端向進料端作直線運動，再經(jīng)管道接入余熱回轉(zhuǎn)窯的夾層中，并由余熱回轉(zhuǎn)窯的出料端向進料端作螺旋運動，最后再由設置在余熱回轉(zhuǎn)窯外殼上的煙氣出口排出；
[0012]所述熱脫附回轉(zhuǎn)窯內(nèi)膽中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)管道接入燃燒器進行焚燒，余熱回轉(zhuǎn)窯內(nèi)膽中產(chǎn)生的廢汽經(jīng)管道接入所述冷凝分離器，經(jīng)冷凝分離器分離后的氣體經(jīng)管道接入燃燒器進行焚燒，經(jīng)冷凝分離器分離后的液體經(jīng)管道排出。
[0013]工作過程如下:土壤先在余熱回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)膽中進行脫水及預熱處理，分離出土壤中的水分和部分有機物，并將土壤加熱到一定的溫度；土壤中分離出的廢汽接入冷凝分離器中進行氣液分離，分離出的氣態(tài)返回燃燒器進行焚燒，在高溫下分解氣體中的有害物質(zhì)，而分離出的液態(tài)物質(zhì)純凈，可作為工業(yè)能源進行再利用。預處理后的土壤進入熱脫附回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)膽中，熱脫附回轉(zhuǎn)窯夾層中的高溫煙氣，使土壤中部分無機物和殘留的有機物繼續(xù)分解，分解完成后的土壤由第一傳送帶送入余熱回轉(zhuǎn)窯的夾層中與內(nèi)膽中進行預處理的土壤進行熱交換，并最終通過第一土壤出口排出。熱脫附回轉(zhuǎn)窯夾層中的煙氣也通過管道送入余熱回轉(zhuǎn)窯的夾層中進行余熱利用，之后再排入大氣中；由于土壤在余熱回轉(zhuǎn)窯中已經(jīng)過脫水處理，因此在熱脫附回轉(zhuǎn)窯中分解時只會產(chǎn)生廢氣，該廢氣與冷凝分離器分離出的廢氣一樣，被送回燃燒器進行焚燒，從而在高溫下分解出氣體中的有害物質(zhì)。
[0014]作為上述方案的優(yōu)選，連接所述熱脫附回轉(zhuǎn)窯夾層與余熱回轉(zhuǎn)窯夾層的煙氣管道上依次連接有引風機、調(diào)節(jié)分配器、空預器、三通管和煙量調(diào)節(jié)閥，煙氣在調(diào)節(jié)分配器分流，一部分煙氣經(jīng)管道回入燃燒室循環(huán)利用，另一部分煙氣經(jīng)空預器與空氣換熱，以提高進入燃燒器的所述空氣溫度，換熱后的煙氣再經(jīng)所述三通管分流部分煙氣，經(jīng)排氣閥排入大氣中，調(diào)節(jié)分配器用于控制燃燒室的循環(huán)利用煙氣量，煙量調(diào)節(jié)閥用于控制通入余熱回轉(zhuǎn)窯的煙氣量。部分煙氣被引風機鼓入燃燒室，以保證燃燒室的環(huán)境溫度；部分煙氣通過空預器與進入燃燒器的空氣進行熱交換，利用煙氣的余熱為空氣加熱，節(jié)約了能源，并且煙氣溫度滿足國家排放要求；煙量調(diào)節(jié)閥用于控制通入余熱回轉(zhuǎn)窯的煙氣量，多余的煙氣則由排氣閥直接排入大氣中。
[0015]連接所述熱脫附回轉(zhuǎn)窯內(nèi)膽與燃燒室的廢氣管道上依次設置有風機和緩沖罐，連接所述冷凝分離器與燃燒室的通氣管道上依次設置有風機和緩沖罐，經(jīng)冷凝分離器分離后的液體排出管道上依次設置有廢液罐和排液閥，以進一步優(yōu)化系統(tǒng)的組成。
[0016]所述進料倉的前方設置有分選器、破碎器、第二傳送帶，土壤依次經(jīng)過分選器、破碎器后，再由第二傳送帶送入進料倉，土壤經(jīng)過分選、破碎后進入系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)運行的可靠性。
[0017]所述余熱回轉(zhuǎn)窯處理工藝溫度為100?500°C，熱脫附回轉(zhuǎn)窯處理工藝溫度為500?1200°C，所述燃燒器選用富氧燃燒器，處理工藝溫度為1200?3000°C，經(jīng)空預器換熱后的空氣溫度在100°C以上。
[0018]所述余熱回轉(zhuǎn)窯、熱脫附回轉(zhuǎn)窯的外殼、內(nèi)膽均為圓筒形，且內(nèi)膽隨外殼同步轉(zhuǎn)動，所述余熱回轉(zhuǎn)窯內(nèi)膽的外壁上設置有螺旋形的導向翅片，余熱回轉(zhuǎn)窯位于熱脫附回轉(zhuǎn)窯正上方，且余熱回轉(zhuǎn)窯出料端位于熱脫附回轉(zhuǎn)窯進料端的正上方。優(yōu)化余熱回轉(zhuǎn)窯、熱脫附回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)和布置，使系統(tǒng)更為緊湊，減少占地面積和管道的長度，進一步降低制造成本。
[0019]本發(fā)明中的有益效果是:
[0020](I)在熱脫附回轉(zhuǎn)窯中，土壤與煙氣不直接接觸，在余熱回轉(zhuǎn)窯中，預處理的土壤與煙氣也不直接接觸，均是為了避免土壤中的有害物質(zhì)污染煙氣，影響煙氣直接排放到大氣中；而經(jīng)熱脫附回轉(zhuǎn)窯分解后再次送入余熱回轉(zhuǎn)窯中進行預熱利用的土壤，已經(jīng)處理完成，因此與煙氣接觸也不存在污染的問題。
[0021](2)無論是在余熱回轉(zhuǎn)窯，還是在熱脫附回轉(zhuǎn)窯，夾層中煙氣的流動方向均與內(nèi)膽中土壤的流動方向相反，并且，余熱回轉(zhuǎn)窯夾層中煙氣呈螺旋移動，而內(nèi)膽中土壤呈直線移動，更有利于煙氣與土壤進行熱交換。
[0022](3)熱脫附回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣溫度很高，不符合國家對煙氣排放的溫度要求，本系統(tǒng)巧妙地利用煙氣余熱對余熱回轉(zhuǎn)窯的預處理土壤進行熱交換，節(jié)約能源，經(jīng)余熱利用后的煙氣溫度低，滿足排放的溫度要求。
[0023](4)熱脫附回轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)生的廢氣、余熱回轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)生的廢汽分離出來的廢氣，最終都進入燃燒器進行燃燒，從而在高溫下分解出氣體中的有害物質(zhì)，直接處理廢氣的方式，避免轉(zhuǎn)運有害物質(zhì)帶來的污染及轉(zhuǎn)運成本；同時，余熱回轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)生的廢汽分離出來的液體，還可作為工業(yè)能源再次利用。
[0024](5) 土壤經(jīng)過余熱回轉(zhuǎn)窯進行脫水及初溫處理后，再進入熱脫附回轉(zhuǎn)窯處理，節(jié)約了時間，提高了效率，同時，分解的效果也更好，不僅分離出了有機物，還能將土壤中的無機物分解出來。
[0025]綜上所述，本發(fā)明具有節(jié)能高效、制造成本低、易于實施、修復效果好等特點，具有廣闊的市場前景。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明:
[0028]如圖1所示，一種污染土壤修復系統(tǒng)，由分選器1、破碎器2、第二傳送帶3、進料倉
4、余熱回轉(zhuǎn)窯5、三通管6、熱脫附回轉(zhuǎn)窯7、第一傳送帶8、風機9、緩沖罐10、空預器11、燃燒器12、燃燒室13、引風機14、調(diào)節(jié)分配器15、排氣閥16、煙量調(diào)節(jié)閥17、冷凝分離器18、廢液罐19、排液閥20等組成。
[0029]余熱回轉(zhuǎn)窯5、熱脫附回轉(zhuǎn)窯7均為雙層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)膽和外殼，且內(nèi)膽與外殼之間的空間足夠大。余熱回轉(zhuǎn)窯5、熱脫附回轉(zhuǎn)窯7的進料端均高于出料端，使土壤進入余熱回轉(zhuǎn)窯5或熱脫附回轉(zhuǎn)窯7后，受重力作用，能自動由進料端向出料端運動。最好是，余熱回轉(zhuǎn)窯5、熱脫附回轉(zhuǎn)窯7的外殼、內(nèi)膽均為圓筒形，且內(nèi)膽隨外殼同步轉(zhuǎn)動。余熱回轉(zhuǎn)窯5內(nèi)膽的外壁上設置有螺旋形的導向翅片5d。余熱回轉(zhuǎn)窯5位于熱脫附回轉(zhuǎn)窯7正上方，且余熱回轉(zhuǎn)窖5出料端位于熱脫附回轉(zhuǎn)窖7進料端的正上方。
[0030]土壤首先經(jīng)進料倉4進入余熱回轉(zhuǎn)窯5的內(nèi)膽中，余熱回轉(zhuǎn)窯5內(nèi)膽的進料端伸到外殼的進料端外，進料倉4正好設置在余熱回轉(zhuǎn)窯5內(nèi)膽的伸出部分的正上方。進料倉4通常為漏斗形，土壤由余熱回轉(zhuǎn)窯5的進料端向出料端作直線運動，經(jīng)管