[实用新型]一种快速去除土壤中挥发性污染物的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于土壤修复设备领域，具体的涉及一种快速去除土壤中挥发性污染物的装置。

背景技术

各种工矿业生产过程中，可能将各种挥发性有机污染物(VOCs)如苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等，以及半挥发性有机污染物(SVOCs)，如二噁英类、多环芳烃、有机农药类、氯代苯类、多氯联苯类、吡啶类、喹啉类、硝基苯类、领苯二甲酸酯类、亚硝基胺类、苯胺类、苯酚类、多氯萘类和多溴联苯类等化合物，以及硫化物、氨、汞等挥发性无机污染物排入土壤，对周围环境和人体健康造成威胁，需要进行修复以消除环境污染。

传统的土壤中挥发性、半挥发性污染物的修复方法包括常温解析、水泥窑协同处置，回转炉焚烧，化学氧化等方法。其中，常温解析成本较低，但占地面积大，速度慢，在我国大部分土壤修复工程要求时间紧，场地条件受限的条件下，往往不能满足修复要求。其它水泥窑协同处置，回转炉焚烧，化学氧化等方法均为高耗能，或高成本方法。水泥窑协同处置土壤的价格一般在1000元/吨左右，回转炉焚烧土壤的价格也在500元/吨左右。而通过向土壤中加入双氧水、过硫酸钠等强氧化剂对污染物进行氧化时，也会消耗大量的氧化剂，其成本也非常高，还使土壤变成更难处理的泥浆。

发明内容

本实用新型提供了一种快速去除土壤中挥发性污染物的装置及其使用方法。此装置具有快速、高效、低成本地去除土壤中的挥发、半挥发性污染物的优点，非常适合工业污染土壤中挥发性及半挥发性污染物的去除。

本实用新型采用的技术方案为：一种快速去除土壤中挥发性污染物的装置，包括供气装置、污染土壤处理装置和废气净化装置，其中污染土壤处理装置的进气口和出气口分别借助管道与供气装置的出气口和废气净化装置的进气口相连，所述污染土壤处理装置包括上方设有集气罩的土壤桶和位于土壤桶内底部的热气装置，所述热气装置包括相连通的上气室和下气室，所述污染土壤处理装置的进气口位于土壤桶底部且与下气室相连通、出气口位于集气罩上；所述上气室中间设有圆柱体凹槽，所述上气室和下气室的顶部及凹槽的底部均设有盖板、且侧壁均设有排气孔，所述排气孔上固定有钢丝滤网。

进一步地，所述上气室与下气室的连接处设有支撑柱，所述下气室一侧还设有排尘口。

进一步地，所述土壤桶外底部设有滚轮，土壤桶外一侧设有把手和提绳。

进一步地，所述供气装置包括热鼓风机，所述污染土壤处理装置与热鼓风机之间的管道上依次设置有压力表、阀门和温度计。

进一步地，所述废气净化装置包括真空泵和废气处理系统，所述真空泵借助带阀门管道与废气处理系统相连，所述污染土壤处理装置借助带阀门管道与真空泵相连。

进一步地，所述上气室的排气孔从中线一分为二，排气孔上小下大。

本装置的工作原理为：

将被挥发、半挥发性污染物污染的土壤在本装置内使用热空气吹脱，使土壤中的可挥发性污染物被热空气带走，进而被装置上方的集气罩收集进入尾气处理装置进行处理。其原理是基于挥发性、半挥发性污染物本身的挥发性能，利用加热促进挥发，同时利用空气的流动使土壤颗粒表面的污染物形成浓度差，加速其挥发，并利用空气的流动快速带走污染物。

处理之前将土壤适度干燥，是为了消除直接吹脱湿度较大的土壤时，土壤颗粒间的水分形成水桥，阻碍空气进入的问题。处理之前将土壤粉碎到适当粒度，是为了避免空气难以吹入大块土壤的问题，也避免土壤颗粒过小时粒间孔隙小，使吹入的空气阻力太大，流速慢，并且表层容易起尘的问题。

排气装置中的排气孔位于气室外侧，既防止了排气孔易堵的缺点，又保证了排气孔与土的接触面积。上气室的凹槽排气结构，解决了其上方的污染土热空气吹不到的弊端。由排气孔进入气室内的尘土，可以从气室一侧的排尘口排出。

真空泵在抽排时形成一定的真空度，可以降低挥发物的沸点，使土壤桶内的挥发性污染物在较低的温度下就能挥发，并利于气室内的新鲜的热空气通过气腔不断吸入污染土壤。

本实用新型能处理的目标污染物包括：各种挥发性有机污染物(VOCs)如苯系物、氯化烃、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等，以及半挥发性有机污染物(SVOCs)，如二噁英类、多环芳烃、有机农药类、氯代苯类、多氯联苯类、吡啶类、喹啉类、硝基苯类、领苯二甲酸酯类、亚硝基胺类、苯胺类、苯酚类、多氯萘类和多溴联苯类等化合物，以及硫化物、氨、汞等挥发性无机污染物。