[发明专利]一种处理有机污染土壤的热脱附系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明属于有机污染土壤的修复技术领域，具体是一种处理有机污染土壤的热脱附系统及其处理方法。

背景技术

随着产业结构的调整，我国大批农药厂、钢铁厂和化工厂等高污染企业产和业将逐步被关停转产或搬迁，农业上杀虫剂大量使用以及石油行业事故泄油等，产生了大量高污染风险有机污染土壤。而城市化进程的加快促进了原有土地功能转变，大量工业用地改为住宅用地，然而这些场地存在的污染问题影响了再开发利用。污染企业搬迁引发的环境污染事故和对人体健康伤害事件在全国各地时有发生，已经成为城市土地开发引发环境纠纷的主要因素之一，污染土壤治理工作刻不容缓。

有机污染物污染土壤的修复技术主要有生物修复、化学修复、物理修复等。生物修复多为原位修复，其投资小、运行成本低、操作条件温和、对环境干扰小，但生物修复周期长，且受限于植物或微生物种类，仅能处理某些特定种类的有机污染物，且只能应用于较低浓度条件下；物理修复或化学修复多为异位修复，初始投资大、运行成本较高，但修复周期短，且适用于各种类型的有机污染物以及高浓度污染场地。比较而言，物理修复或化学修复有着更广泛的适用性，特别适用于高浓度、多组分有机污染场地。

在众多的物理修复或化学修复技术中，热脱附是公认处理有机物污染土壤的成熟可靠技术，是最广泛的应用于有机物污染场地修复技术之一。热脱附技术对不同有机污染物种类及浓度有着良好的适应性，同时修复速度快，周期短。目前我国虽有一些热脱附设备报道，但大多数热脱附加热设备采样回转窑加热，回转窑对进料的粒度和含水率有较高的要求，物料的前处理投入大、周期长，而且物料在回转窑内容易堵塞、受热不均，影响处理效果，热脱附效率低。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种处理有机污染土壤的热脱附系统及其处理方法，通过该系统能够实现连续均匀加热土壤，有效避免堵塞现象，提高处理效率以及处理效果。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种处理有机污染土壤的热脱附系统，该系统包括进料系统、主燃烧系统、出料系统、二次燃烧系统、尾气处理系统、控制及操作系统；所述进料系统的出料端与主燃烧系统的进料口相接，主燃烧系统的固体出料口与出料系统相接，主燃烧系统的气体出口与二次燃烧系统的进口相接，二次燃烧系统的气体出口与尾气处理系统的进口相接，所述进料系统、主燃烧系统、出料系统、二次燃烧系统及尾气处理系统分别设有实时监控传感器，并与控制及操作系统相连接以实现自动控制。

本发明所述的进料系统包括上料机1、输送机3、检查门4和测量箱5，上料机和输送机采用镀锌板覆盖，上料机1通过输送机3与测量箱5相连，上料机1上设有筛网，输送机3上安装有称重秤2，测量箱5的侧边设有检查门，测量箱5的出料端接主燃烧系统的进料口。

本发明所述的主燃烧系统包括带式传送器25和主燃烧室26，带式传送器25位于主燃烧室26的下部，主燃烧室26的上部设有一系列具有独立控温的燃烧器6，主燃烧室26的输出端设有检查门8，主燃烧室26顶部设有气体出口。

本发明所述的出料系统包括螺旋输送机9和喷淋降温除尘系统10，螺旋输送机9与主燃烧系统的固体出料口相连接，喷淋降温除尘系统10设置在螺旋输送机9上方，通过喷淋降温除尘系统10使螺旋输送机9上的物料经冷却后从螺旋输送机9的出料口11输出。

本发明所述的二次燃烧系统由二次燃烧室13、注射喷嘴12、应急通气口14组成，二次燃烧室13水平安装并且涂有耐火材料，二次燃烧室13的进口端设有注射喷嘴12，主燃烧系统的尾气通过注射喷嘴12进入二次燃烧室，二次燃烧室13的顶部设有应急通气口14。

本发明所述的尾气处理系统由依次相接的冷却塔16、文丘里除尘器17、填料塔18、除雾器垫和排放管19组成，冷却塔16连接二次燃烧系统的气体出口。

本发明所述的控制及操作系统设置在操作室23内，操作室23内设操作平台、办公室和应急救助室。

本发明所述处理有机污染土壤的热脱附系统所采用的处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)将污染土壤进行风干、破碎及筛分的预处理，使预处理后的土壤、污泥含水率小于40％，粒径小于10cm；

(2)将步骤(1)处理后的土壤通过进料系统输送至主燃烧系统，并通过进料系统控制进入主燃烧系统的物料厚度在4cm～7cm，在主燃烧系统内于300℃～850℃下脱附10～60min，得到脱附土壤与脱附尾气；