[发明专利]一种土壤原位热修复沙箱模拟系统及方法

说明书

本发明公开了一种土壤原位热修复沙箱模拟系统及方法。该系统包括沙箱、加热装置、多个温度采集装置、温度控制装置和尾气处理装置；加热装置在加热前插在沙箱中的土壤内；多个温度采集装置在加热前分别插在土壤内的不同位置，采集土壤不同位置的温度；温度控制装置包括调功器和温度控制器；调功器输入端与温度控制器输出端连接，调功器输出端与加热装置电连接；温度控制器输入端与温度采集装置电连接；温度控制装置根据多个温度采集装置采集的土壤温度值，控制调功器调节加热装置的功率；尾气处理装置与沙箱连接，处理沙箱内形成的气态物质。本发明的系统及方法，具有能够明确加热装置加热过程中土壤的温度场分布和变化，提高土壤修复效果的优点。

技术领域

本发明涉及土壤污染修复技术领域，特别是涉及一种土壤原位热修复沙箱模拟系统及方法。

背景技术

当前我国土壤环境污染问题日渐突出，尤其在重工业发展地区污染较为严重。土壤污染具有明显的隐蔽性、滞后性、潜伏性和非均质性，因此，土壤修复技术难度大、修复周期长、所需成本高。土壤原位热修复又称原位热强化气相抽提技术，是一项污染场地修复的先进技术。土壤原位热修复的主要原理是利用加热设备在污染场地中加热土壤温度，在相对较高温度下将土壤中污染物通过高温蒸发、燃烧或氧化等形成气态物质，从土壤中抽提出来，将尾气收集后进行处理，从而达到高效修复污染土壤目的。

目前的土壤热修复装置不能针对土壤在传热过程中的温度场分布和变化进行观测和控制，由于实际污染场地存在土壤类型、地质、含水层和含水量等土壤理化性质差异，以及场地内土壤中不同污染物的浓度、分布等状况存在，不同场地应用原位热修复的相关技术参数存在一定的差异性，导致土壤修复效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤原位热修复沙箱模拟系统及方法，具有能够控制土壤传热过程中的温度场分布和变化，提高土壤修复效果的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种土壤原位热修复沙箱模拟系统，包括：

沙箱，用于盛放土壤；

加热装置，所述加热装置在加热前插在所述沙箱中的土壤内，用于加热所述土壤；

多个温度采集装置，多个所述温度采集装置在加热前分别插在土壤内的不同位置，用于采集所述土壤不同位置的温度；

温度控制装置，所述温度控制装置包括调功器和温度控制器；所述调功器输入端与所述温度控制器输出端连接，所述调功器输出端与所述加热装置电连接；所述温度控制器输入端与所述温度采集装置电连接；所述温度控制装置用于根据所述多个温度采集装置采集的土壤温度值，控制所述调功器调节所述加热装置的功率；

尾气处理装置，与所述沙箱连接，用于处理所述沙箱内形成的气态物质。

可选的，所述温度控制装置，还包括：电源、空气开关、电度表、变压器、第一熔断器、交流接触器和第二熔断器；所述第二熔断器一端与所述加热装置电连接，另一端与所述调功器电连接；所述交流接触器一端与所述调功器电连接，另一端与所述第一熔断器的一端连接；所述第一熔断器的另一端与所述变压器的低压侧连接，所述变压器的高压侧与所述电度表的一端连接；所述电度表的另一端与所述空气开关的一端连接；所述空气开关的另一端与所述电源连接。

可选的，所述加热装置包括：多个加热丝、法兰盘和多个钢管；所述加热丝设置在所述钢管内，所述加热丝个数与所述钢管个数相同；所述钢管的固定端固定设置在所述法兰盘的通孔内，所述钢管的加热端在加热前放置在所述沙箱中的土壤内；所述加热丝的加热温度为0-1400℃。

可选的，所述温度采集装置包括：温度传感器和温度显示装置；所述温度传感器一端在加热前插在土壤内，另一端与所述温度显示装置电连接。