[实用新型]土壤污染处理系统

说明书

技术领域

本实用新型是有关于土壤处理技术领域，具体是关于一种利用超临界流体进行连续萃取的土壤污染处理系统。

背景技术

戴奥辛(Dioxin)是两个氧原子连结一对苯环类化合物的统称，大约包含有210种不同的化合物，主要是平面状三环芳香族化合物，其中包括75种多氯二联苯戴奥辛(Polychlorinateddibenza-p-dioxins，简称PCDDs)及135种多氯二联苯呋喃(Polychlorinated dibenzofurans，简称PCDFs)；戴奥辛本身无色无味，具有相当强的致癌毒性，甚至会经由母体胎盘传送胎儿体内，使得孕妇发生流产或是畸胎，又加上戴奥辛为脂溶性，很容易经由食物链途径吃入含戴奥辛的鱼类、肉品及乳制品等畜产品而累积与储存于人体脂肪组织内，因此又被称为世纪之毒。

燃烧固体废弃物是产生戴奥辛的主要原因，通常戴奥辛会附着在飞灰等粒状物而存在在空气中，然后经由雨水冲刷至土壤之中，由于戴奥辛在土壤中的半衰期长达十年以上，容易造成严重的环境污染及经济损失，因此近年来已有许多科学家陆续研究如何整治受到戴奥辛污染的土壤，例如传统采用围堵(contained)、焚化(incinerated)、及碱性催化分解(BCD)的处理方法，或是目前发展中的技术，例如超临界水氧化(SCWO)、机械化学法(mechanichemical)、溶液或液/气体萃取、蒸气净化法及超临界流体萃取等。其中，超临界流体萃取技术已被证实可应用于土壤与底泥中有机与无机污染物的萃取，如PHCs、PAHs、PCBs、农药、酚类/氯酚类、戴奥辛/呋喃、镧/锕系元素与重金属等，并且相较于传统的焚化处理方式，超临界流体萃取技术的处理成本极具竞争潜力。

然而，现有应用于土壤整治技术的超临界流体萃取方法主要是以批次的方式进行，单次可处理的土壤量会被受限于萃取槽的体积，尤其是包含戴奥辛、农药或重金属在内的污染物，除了会附着在土壤砂石表面以外，还会深入到土壤砂石的孔洞内部；为了能够有效移除孔洞内部的污染物，往往需要拉长萃取的时间让超临界流体能够由砂石表面扩散至砂石的孔洞内部，因而导致处理土壤的效能降低；此外，一般土壤中含有大量的水分，会阻碍污染物溶解到超临界流体之中，以致无法达到预期的处理效果；又，为了增加污染物在超临界流体的溶解度，一般会在超临界流体中添加辅溶剂进行萃取，但是在萃取结束后辅溶剂可能会残留在土壤之中反而导致不必要的二次污染。

从而，为了解决上述现有技术的问题点，业界莫不期待开发出一种不但能够有效去除土壤中的水分及残存辅溶剂，还能够提高土壤处理效能的土壤污染处理系统及方法。

实用新型内容

针对现有技术的不足，经本创作人努力研究及开发后，终于完成一种能够预先去除土壤中的水分、有效移除土壤中残除的辅溶剂、及提高处理效能的土壤污染处理系统及方法。

亦即，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种土壤污染处理系统，包括：萃取装置，具有多个依序串联的萃取槽；所述萃取槽用以接收超临界二氧化碳流体或辅溶剂，并对萃取槽内的污泥进行萃取，以移除土壤中的水分和污染物；分离装置，具有第一气液分离槽、第二气液分离槽、第三气液分离槽及第四气液分离槽，用以分离从萃取槽排出的水分、超临界二氧化碳流体、辅溶剂、或污染物；二氧化碳循环装置用以提供超临界二氧化碳流体至所述萃取装置，并且可以从所述分离装置回收二氧化碳；及辅溶剂循环装置用以提供辅溶剂至所述萃取装置，并且从分离装置回收辅溶剂。

根据本实用新型的一技术观点，所述萃取槽的进料口分别与另一所述萃取槽、所述二氧化碳循环装置、所述辅溶剂循环装置连接形成气液连通；所述萃取槽的出料口分别与另一所述萃取槽、所述第一气液分离槽、所述第二气液分离槽、所述第三气液分离槽、及所述第四气液分离槽连接形成气液连通。

在一实施方式中，所述二氧化碳循环装置包含二氧化碳储存槽、冷凝器、预冷器、加压器及背压阀；液态的超临界二氧化碳流体从二氧化碳储存槽的底部送出后先经过预冷器以利加压器顺利加压，再经过加压器进行加压以供应至萃取装置；背压阀用以确保系统压力以及二氧化碳的循环顺畅；自分离装置分离而得的二氧化碳气体，利用冷凝器制成超临界二氧化碳流体后回收至二氧化碳储存槽；二氧化碳储存槽可以进一步设置有液位计。

在一实施方式中，所述辅溶剂循环装置包含辅溶剂储存槽、计量泵、回收泵；辅溶剂从辅溶剂储存槽的底部送出后经由计量泵流至萃取装置，计量泵用以控制流至萃取装置的辅溶剂的流量；从分离装置收集而得的辅溶剂则通过回收泵回收至溶剂储存槽之中。