[实用新型]一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，特别是涉及土壤修复技术，尤其是一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的装置。 

背景技术

我国改革开放以来，因化工企业搬迁遗留了大量受污染的工业场地，污染企业搬迁引发的环境污染事故和对人体健康伤害的事件也时有发生，已成为城市土地开发引发环境纠纷的主要因素之一。化工企业排放的污染物苯、甲苯等苯系物及农业上应用的有机氯类农药对土壤的污染也逐渐增多。而石油工业的发展则带来了汽油、由柴油等挥发性(VOCs)和半挥发性有机物(SVOCs)带来的溢油事故，如输油管线破裂，储油槽渗漏等引发的土壤环境污染问题。如果这些污染物质残留在土壤中，必将进一步进入水体、大气及食物链中，会对生态环境及人体健康带来极大的危害。 

目前，对土壤中污染物的去除有多种装置，如挖掘后焚烧、原位砖化、生物处理、化学添加剂或钝化等。尽管这些装置成功用于某些实例，但是由于其费用昂贵且存在一定不足，因此在大范围的土壤污染治理中不切实际。而土壤气相抽提技术是一种利用物理方法，利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机物，用真空设备产生负压驱使空气流过土壤孔隙，从而夹带挥发性有机物流向抽取系统，并将这些挥发性的有机物抽提到地面后收集和处理的一种技术。原位土壤气提技术适用于处理亨利系数大于0.01或者蒸汽压大于66.66Pa的挥发性有机化合物，如挥发性有机卤代物或非卤代物，也可用于去除土壤中的油类、重金属、多环芳烃或二噁英等污染物土壤气相抽提技术可有效去除易挥发性有机污染物，但对于沸点较高的半挥发性有机污染效果较差。热处理强化技术，一般是指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度，使有机污染物从污染介质挥发或分离出来的过程。一般原位热处理技术都与土壤气提技术结合来实现对场地的修复。利用热强化技术对土壤加热，可改善土壤特性，提高土壤的渗透性及污染物的传质速度，热处理技术与SVE技术相结合，可增强SVE系统的处理能力，加快场地的治理速度。 

相关文献检索表明，中国专利(ZL200410056888.7)公开了一种挥发性和半挥发性有机物污染土壤场外治理工艺及装置。该专利由抽排气路装置的抽排井和控温传感器及加热装置埋入土筒中内组成。该专利主要使用真空抽提的装置进行挥发性/半挥发性的有机污染土壤的处理，处理量较小，不能满足较大范围污染土壤的工程应用需要。 

大多数已经存在去除污染物的装置及装置费用比较高，只作用于近地表土壤。对于更深的污染物，特别是小范围的区域，采用这些装置去除污染物都存在费用较高的问题。 

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供了一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的装置，能在对各类型土壤及各种地表条件下实现挥发性及半挥发性有机物污染土壤原位快速、低廉修复，又避免大规模地挖掘土壤带来的二次污染问题。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的装置，包括：在污染土壤区域中形成土层开口作为加热井，加热井中安放加热器部件，加热井中心至少形成一个土层开口作为抽提井，在抽提井中部署真空系统，抽提井连接有真空管；通过地表供电系统提供的电源加热加热器部件，再由加热器部件将其热量传递给邻近土壤，加热产生的尾气由真空系统提取至地面，经真空管收集，收集后的尾气传输到污染物地表收集及处理设施，经处理后达标排放。 

在污染区域形成一定形式的土层开口作为加热井，在加热井内部署加热器部件，在一定形式的加热井中心至少形成一个土层开口作为抽提井，在其中部署真空系统来实现本装置。加热井中安装套管使加热器部件位于套管中央，并在其中填充催化剂或沙石砾石等导热材料。加热井通过安装在其中的加热器部件的热导作用向加热井及邻近区域的污染土壤提供热量在加热作用下，土壤污染物经蒸发、热解、氧化、燃烧及蒸馏等而形成简单小分子气体、水和污染物蒸汽等尾气。这些尾气由抽提井中的真空系统提取至地面，经与抽提井相连的真空管收集，转送到安装在地表的污染物处理设施进行处理与处置。在地表安装非渗透的密封板，以减少加热井、抽提井与大气的气体交换，防止污染物进入大气，形成二次污染。在非渗透密封板之上或之下安装热绝缘层以免热量散失。 

详细描述装置细节：