[发明专利]一种太阳能光热异位修复复合污染土壤的装置

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其是一种太阳能光热异位修复复合污染土壤的装置。

背景技术

近年来随着工业化、城市化进程的不断加快，出现了大批关闭、搬迁后的化工企业遗留的污染场地，这些污染场地严重威胁着人体健康和环境安全，因此目前污染场地土壤的治理修复和再利用已成为亟需解决的问题。

在土壤重金属中，镉(Cd)污染面积最大且分布广泛，我国农田土壤中普遍存在轻、中度Cd污染，有资料显示，在重金属污染的农田面积中，Cd污染面积达1.3万hm²，涉及11个省市的25个地区。珠江三角洲部分城市中有近40％的农田菜地土壤重金属Cd污染超标，其中10％属严重超标。周启星等对中国东北北部黑土中各种重金属污染进行调查表明，发现Cd的污染较为普遍；在调查的样点中，有42.5％的样品受到不同程度的重金属污染，在污染样品中轻度污染占33.3％，中、重度污染占66.7％。

苯并芘B[a]P作为多环芳香烃中最具代表性且具有强致癌性种类之一，已被许多国家和组织的环保和卫生机构确认应为重点监测和关心的致癌危险物。主要由原油开采、木材处理、泣圾焚烧和石油燃料的不完全燃烧产生，我国每年B[a]P的排放量呈增加趋势。由于大量工业三废的排放，环境容纳了大量的废物，在空气、水体、土壤、食品等，均检测到不同程度的苯并芘污染。B[a]P是土壤环境中主要的POPs之一，进入土壤中的B[a]P易被分配到动、植物体内，能通过食物链对人体健康产生危害。调查发现，老工业区的土壤的含量一般为350—560ug/kg，老的炼油厂区的土壤高达200mg/kg，飞机场附近的植被和土壤中B[a]P含量比其它控制污染区高8-9倍(王连生1988,JeremyAR等2007)。

目前大多数污染场地以复合污染的形式存在，我国许多区域的土壤存在着Cd-B[a]P复合污染(Yang等2011)。由于场地污染具有点源污染特征，其区域通常不大，但负荷高、毒性大，因此往往需要对其进行快速修复。

到目前为止，污染的土壤要分为异位修复和原位修复。异位修复是将待修复土壤通过挖掘等方法将土壤异位进行处理，目前运用较为广泛的包括物理修复、土壤淋洗等。原位修复指将污染土壤在原位进行修复，目前运用较为广泛的包括物理修复、植物修复、化学淋洗等。但在实际操作时，由于异位修复因快速、易操作、使用范围广等优势成为土壤修复技术的研究和实践主流。

发明内容

本发明的目的是：提供一种经济、高效、可大规模应用的利用太阳能光热异位修复复合污染土壤的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种太阳能光热异位修复复合污染土壤的装置，所述装置由太阳能光热系统、土壤修复系统、废气处理装置和连接管道组成；

所述太阳能光热系统的前端通过管道连接有循环水罐，所述太阳能光热系统上安装有吸热管，所述管道穿过吸热管；

所述土壤修复装置包括土壤修复仓，所述土壤修复仓上开有土壤进料口和土壤出料口，所述土壤修复仓连接有药剂箱，所述土壤修复装置上开有排水口；

所述土壤修复装置和废气处理装置之间通过管道连接，所述管道上安装有风机。

进一步的，所述土壤修复装置和药剂箱之间安装有药剂流速控制装置。

进一步的，所述太阳能光热系统包括旋转支架，所述旋转支架连接有集热板框体，所述集热板框体上安装有保温水箱，所述保温水箱内安装有循环水管道和热交换器，所述热交换器连接有导热管组件，所述导热管组件包括导热管和安装在导热管上的发电芯片；所述集热板框体上安装有光学组件，所述光学组件位于导热管组件的下方。

更进一步的，所述导热管外安装有钢化玻璃。

更进一步的，所述保温水箱两端安装有阀门、进水、出水口并以管道连接成回路工作站。

进一步的，所述土壤修复仓包括土壤预置床，所述土壤预置床为一个箱体容器，所述箱体容器的顶部安装有一个集气罩和废气排出口，所述箱体容器内安装有搅拌器，所述搅拌器连接有加药装置，加药装置上开有进药口，搅拌器上开有加药孔；所述土壤预置床的底部安装有保温层和导热层，所述土壤预置床的一端开有污水排出口。

更进一步的，所述搅拌器以伞状形式分布于箱体容器内。

更进一步的，所述保温层安装有光热系统保温水管以及铝制导热保温层底。