[发明专利]一种原位深层加热装置及具有其的原位加热土壤去污装置

说明书

技术领域

本发明涉及土壤去污领域，具体地说涉及一种原位深层加热装置及具有该原位深层加热装置的原位加热土壤去污装置。

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方法，如挖掘后焚烧、原位砖化、生物处理、化学添加剂或钝化等。尽管这些方法成功用于某些实例，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。

如中国专利文献CN104907326A公开了一种原位去除土壤和地下水有机污染物的装置，包括竖向设置的外金属管和中心金属管，外金属管和中心金属管的顶部与检测点火装置相连通，外金属管和中心金属管部分插入土壤中，所述中心金属管在土壤上部与进气管相连通，中心金属管在土壤下部与塑料筛管相连通，该塑料筛管的另一端与土壤连通，所述外金属管在土壤上部与排气管相连通，所述外金属管和中心金属管上方的土壤上设有隔热装置。即在该专利文献中，所述中心金属管在土壤上部与横向设置的进气管的一端相连通，进气管的另一端穿过外金属管与外界空气连通，中心金属管在土壤下部还与一根塑料筛管相连通，该塑料筛管的另一端开口并且穿过外金属管与土壤连通，该塑料筛管为耐高温管，它用于对其周围土壤和地下水加热后，使土壤和地下水中的有机污染物在负压作用下经塑料筛管通入中心金属管中，有机污染物作为检测点火装置的补充燃料，与外界通入的空气一起燃烧，将污染物分解，所述外金属管在土壤上部与排气管相连通，该排气管的另一端与外界空气连通，所述外金属管和中心金属管上方的土壤上设有隔热装置，起到隔热保温作用，隔热装置可以为混凝土、保温塑料等。

但是在上述专利文献中存在以下不足之处：1)、该检测点火装置设于土壤上方，当燃气被点燃后其产生的热量不能直接用于加热土壤，热量需要通过中心金属管和外金属管传递一段距离后才能接触到土壤然后才能对土壤进行加热，而在传递过程中会造成一定的热量损失，导致能量浪费；2)、该装置中，外金属管套设在中心金属管外，其中，中心金属管与进气管并将燃烧后产生的热量传递至土壤下方，而外金属管与排气管连通用于排气，因此热量在径向传递时是通过中心金属管至外金属管至土壤，即热量不仅被用于加热土壤还用于加热即将通过外金属管中的气体，造成了一定的热量损失，导致能量浪费；3)、在该装置中，收集后的有机污染物作为补充燃料燃烧后直接排入大气，容易导致二次污染。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中原位去污装置的热量不能完全用于加热土壤，存在能量损失大的缺陷；进而提供一种能够避免热量浪费的原位深层加热装置；同时现有技术中的原位去污装置容易导致二次污染，进一步提供一种能够避免二次污染的具有原位深层加热装置的原位加热土壤去污装置。

为解决上述技术问题，本发明的一种原位深层加热装置，包括至少一个对进入其内的空气和/或燃气进行加热的加热结构，所述加热结构包括设置在污染土壤区域的加热井中的加热管道，以及设于所述加热管道底部对进入所述加热管道中的空气和/或燃气进行加热至燃烧的加热元件。