一种污染泥土热解析修复装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种污染泥土热解析修复装置，包括：配料系统、药剂供给系统、土壤处理系统、气体供给系统、控制系统及尾气处理系统。该热解修复装置通过药剂供给系统供给污染泥土处理用的药剂，配料系统实现药剂和污染泥土的均匀混合，提高药剂的利用率，节约处理成本，土壤处理系统可实现污染泥土的快速修复，气体供给系统可根据污染泥土的实际污染类型，选择所需的气体，提高修复效率，缩短修复时间。该污染泥土热解析修复装置集土壤混合、药剂供给、土壤修复于一体，结构紧凑、操作方便，可实现污染泥土修复的快速性和经济性。
【专利说明】
一种污染泥土热解析修复装置
技术领域
[0001]本发明涉及环境岩土工程技术领域，特别涉及一种污染泥土热解析修复装置。
【背景技术】
[0002]随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，大量的遗留污染土地亟需治理。据统计，全国受污染的耕地约有1.5亿亩，合计约占中国耕地总面积的1/10以上。为了保证生态环境和人体的健康，污染场地中污染土壤的修复已变成迫不及待需要解决的问题。目前，土壤修复技术包括土壤淋洗、固定化/稳定化技术、热解及生物降解等。其中，我国在处理危险废物和污染土壤时大多采用热解修复技术。污染土壤热解修复技术具有快速、高效、环保、经济和操作简单等特点，能同时处理含多污染物的污染泥土，应急作用突出，广泛应用于国内外污染场地的处理。由于该技术不需要对污染土进行搬运节省了运输费用，同时减小了污染物环境暴露的可能性，因此，热解修复技术将是今后所广泛采纳的污染土处理技术。我国土壤修复行业起步较晚，土壤热解修复技术专用设备基本上是空白，由于土壤的异质性和复杂地质条件，目前常用的热解修复技术多采用直接焚烧法，但焚烧直接破坏了土壤本身的性质，使土壤丧失原有的功能，并且能耗较高，容易产生二次污染等缺点。
[0003]另外，大量研究表明:氧气对污染泥土的热解过程影响显著，一些重金属污染土在热解过程中，氧气可降低处理效果，如铬污染土在热解过程中，氧气易将Cr3+氧化成Cr6+，Cr6+是一种毒性较大的致癌物质，而Cr3+毒性较弱，且对于一些动植物是一种必须的微量元素；然而，对于另外一些重金属污染土来说，氧气可促进其修复效果，如砷污染土在热解过程中，氧气可将As3+氧化成As5+，As5+与As3+相比，对动植物的毒性较低。故在采用热解技术修复污染泥土时必须充分考虑氧气的作用。
[0004]现有技术中的修复装置未考虑氧气和有关药剂对于污染泥土修复效果的影响，污染泥土的修复效果不佳，处理效率低，能耗及处理成本较高，对复杂环境的适应能力较差。
【发明内容】
[0005]本发明提供的一种污染泥土热解析修复装置，解决了或部分解决了现有技术中的修复装置的修复效果不佳，处理效率低，能耗及处理成本较高，对复杂环境适应能力较差的技术问题，实现了集土壤混合、药剂供给、土壤修复于一体，操作方便，结构合理，成本低廉，环境适应强，混合效果好，处理效率高的技术效果。
[0006]本发明提供了一种污染泥土热解析修复装置，包括:
[0007]配料系统;所述配料系统包括:土壤收集仓及搅拌仓;所述土壤收集仓与所述搅拌仓的进料口连接，以将所述污染泥土送入所述搅拌仓；
[0008]药剂供给系统，用于喷洒药剂到所述污染泥土中，所述药剂包括:药剂A和药剂B;所述药剂供给系统包括:药剂A储存罐、第一输送部件、药剂B储存罐及第二输送部件;所述药剂A储存罐通过第一管道与所述搅拌仓连接，以将所述药剂A送入所述搅拌仓;所述第一输送部件设置在所述第一管道上;所述药剂B储存罐通过第二管道与所述搅拌仓连接，以将所述药剂B送入所述搅拌仓;所述第二输送部件设置在所述第二管道上；
[0009]土壤处理系统，用于所述污染泥土的热解修复;所述土壤处理系统包括:反应仓、气压传感器、温度传感器、密封盖及电热丝;所述反应仓为一侧开口仓体，对应所述搅拌仓的出料口设置，与所述药剂混合后的所述污染泥土通过所述出料口进入所述反应仓;所述密封盖封闭所述开口后能密封所述反应仓;所述气压传感器及温度传感器设置在所述反应仓上;所述电热丝设置在所述反应仓上，以加热所述反应仓；
[0010]气体供给系统;所述气体供给系统包括:输气管、抽气栗、氧气储存罐及氮气储存罐;所述输气管的一端与所述反应仓连通，另一端通过第一支管与所述氧气储存罐连接，并通过第二支管与所述氮气储存罐连接;所述抽气栗设置在所述输气管上。
[0011]作为优选，所述土壤收集仓为无盖的槽型仓体，倾斜设置在所述搅拌仓的上方；
[0012]所述土壤收集仓与所述搅拌仓进料口的连接处设置有挡尘板，所述挡尘板能打开或关闭所述搅拌仓的进料口；
[0013]其中，所述挡尘板打开后，所述土壤收集仓内的所述污染泥土在自重作用下落入所述搅拌仓内。
[0014]作为优选，所述配料系统还包括:
[0015]搅拌机，设置在所述搅拌仓内；
[0016]电机，通过电机支架固定在所述搅拌仓上，所述电机与所述搅拌机连接，以驱动所述搅拌机旋转；
[0017]卸料槽，一端铰接在所述搅拌仓底部的出料口位置；
[0018]伸缩杆，一端铰接在所述搅拌仓上，另一端与所述卸料槽铰接；
[0019]其中，所述伸缩杆伸长带动所述卸料槽从水平位置向下翻转，直至所述卸料槽的端部伸入所述反应仓的开口内。
[0020]作为优选，所述药剂A为粉状药剂；
[0021 ]所述第一输送部件为吸粉栗；
[0022]所述药剂B为液态药剂；
[0023]所述第二输送部件为抽液栗。
[0024]作为优选，所述药剂供给系统还包括:
[0025]质量阀，设置在所述第一管道上；
[0026]液体流量计，设置在所述第二管道上；
[0027]第一喷头，固定在所述搅拌仓的内壁，与所述第一管道连接，用于喷洒所述药剂A;
[0028]第二喷头，固定在所述搅拌仓的内壁，与所述第二管道连接，用于喷洒所述药剂B。
[0029]作为优选，所述土壤处理系统还包括:
[0030]隔热层，设置在所述反应仓的外壁;所述电热丝位于所述隔热层与所述反应仓之间；
[0031 ] 气压显示器，与所述气压传感器连接，用于显示所述反应仓内的气压；
[0032]温度调节器，与所述温度传感器及所述电热丝连接，用于接收所述温度传感器发送的温度信息，并控制所述电热丝的功率。
[0033]作为优选，所述密封盖包括:外密封盖及内密封盖，所述外密封盖与内密封盖固定形成整体;所述内密封盖能伸入或移出所述反应仓，以封闭或打开所述反应仓的开口 ；
[0034]所述密封盖开设有进气口，所述输气管穿过所述进气孔与所述反应仓连通；
[0035]所述反应仓开设有排气口。
[0036]作为优选，所述热解析修复装置还包括:尾气处理系统;所述尾气处理系统包括:
[0037]冷却器，通过排气管连接所述反应仓的排气口；
[0038]除尘器，与所述冷却器连接；
[0039]气体吸收器，与所述除尘器连接。
[0040]作为优选，所述气体供给系统还包括:
[0041 ]第一单向阀，设置在所述第一支管上；
[0042]第二单向阀，设置在所述第二支管上。
[0043]作为优选，所述热解析修复装置还包括:控制系统;所述控制系统包括:控制台；
[0044]管线集合器，与所述控制台连接;所述管线集合器与所述第一输送部件、所述第二输送部件及所述抽气栗连接。
[0045]本发明提供的污染泥土热解析修复装置由配料系统、药剂供给系统、气体供给系统及土壤处理系统组成。该热解修复装置通过药剂供给系统供给污染泥土处理用的药剂，配料系统实现药剂和污染泥土的均匀混合，提高药剂的利用率，节约处理成本，土壤处理系统可实现污染泥土的快速修复，气体供给系统可根据污染泥土的实际污染类型，选择所需的气体，提高修复效率，缩短修复时间。该热解析修复装置集土壤混合、药剂供给、土壤修复于一体，结构紧凑、操作方便，可实现污染泥土修复的快速性和经济性。
【附图说明】
[0046]图1为本发明实施例提供的污染泥土热解析修复装置的结构示图。
[0047]附图中标号代表的部件依次为:I电机、2电机支架、3挡尘板、4土壤收集仓、5搅拌机、6搅拌仓、7伸缩杆、8卸料槽、9第一喷头、10第二喷头、11质量阀、12第一输送部件、13药剂A储存罐、14液体流量计、15第二输送部件、16药剂B储存罐、17第一单向阀、18第二单向阀、19抽气栗、20氧气储存罐、21氮气储存罐、22输气管、23气压传感器、24气压显示器、25温度调节器、26外密封盖、27温度传感器、28内密封盖、29隔热层、30电热丝、31反应仓、32排气管、33冷却器、34除尘器、35气体吸收器、36管线集合器、37控制台。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图对本发明进行进一步详细描述:
[0049]本申请实施例提供了一种污染泥土热解析修复装置，解决了或部分解决了现有技术中的修复装置的修复效果不佳，处理效率低，能耗及处理成本较高，对复杂环境适应能力较差的技术问题，通过设置配料系统、药剂供给系统、土壤处理系统及气体供给系统，实现了集土壤混合、药剂供给、土壤修复于一体，操作方便，结构合理，成本低廉，环境适应强，混合效果好，处理效率高的技术效果。
[0050]参见附图1，本发明提供了一种污染泥土热解析修复装置，包括:配料系统、药剂供给系统、土壤处理系统、气体供给系统、控制系统及尾气处理系统。
[0051]配料系统包括:土壤收集仓4及搅拌仓6;土壤收集仓4与搅拌仓6的进料口连接，以将污染泥土送入搅拌仓6。土壤收集仓4为无盖的槽型仓体，倾斜设置在搅拌仓6的上方;土壤收集仓4与搅拌仓6进料口的连接处设置有挡尘板3，挡尘板3能打开或关闭搅拌仓6的进料口；其中，挡尘板3打开后，土壤收集仓4内的污染泥土在自重作用下落入搅拌仓6内。
[0052]进一步的，配料系统还包括:搅拌机5、电机1、卸料槽8及伸缩杆7。搅拌机5设置在搅拌仓6内；电机I通过电机支架2固定在搅拌仓6上，电机I与搅拌机5连接，以驱动搅拌机5旋转;卸料槽8的一端铰接在搅拌仓6底部的出料口位置;伸缩杆7的一端铰接在搅拌仓6上，另一端与卸料槽8铰接;其中，伸缩杆7伸长带动卸料槽8从水平位置向下翻转，直至卸料槽8的端部伸入反应仓31的开口内。
[0053]药剂供给系统用于喷洒药剂到污染泥土中，药剂包括:药剂A和药剂B;药剂供给系统包括:药剂A储存罐13、第一输送部件12、药剂B储存罐16及第二输送部件15;药剂A储存罐13通过第一管道与搅拌仓6连接，以将药剂A送入搅拌仓6;第一输送部件12设置在第一管道上。药剂B储存罐16通过第二管道与搅拌仓6连接，以将药剂B送入搅拌仓6;第二输送部件15设置在第二管道上。作为一种优选的实施例，药剂A为粉状药剂;第一输送部件12为吸粉栗。药剂B为液态药剂;第二输送部件15为抽液栗。
[0054]进一步的，药剂供给系统还包括:质量阀11、液体流量计14、第一喷头9及第二喷头
10。质量阀11设置在第一管道上;液体流量计14设置在第二管道上。第一喷头9固定在搅拌仓6的内壁，与第一管道连接，用于喷洒药剂A;第二喷头10固定在搅拌仓6的内壁，与第二管道连接，用于喷洒药剂B。作为一种优选的实施例，第一喷头9及第二喷头10垂直于搅拌机5的转轴布置。
[0055]土壤处理系统用于污染泥土的热解修复;土壤处理系统包括:反应仓31、气压传感器23、温度传感器27、密封盖及电热丝30 ；反应仓31为一侧开口仓体，对应搅拌仓6的出料口设置，与药剂混合后的污染泥土通过出料口进入反应仓31;密封盖封闭开口后能密封反应仓31;气压传感器23及温度传感器27设置在反应仓31上；电热丝30设置在反应仓31上，以加热反应仓31。
[0056]其中，密封盖包括:外密封盖26及内密封盖28，外密封盖26与内密封盖28固定形成整体；内密封盖28能伸入或移出反应仓31，以封闭或打开反应仓31的开口；密封盖开设有进气口，输气管22穿过进气孔与反应仓31连通;反应仓31开设有排气口。
[0057]进一步的，土壤处理系统还包括:隔热层29、气压显示器24及温度调节器25。隔热层29设置在反应仓31的外壁；电热丝30位于隔热层29与反应仓31之间。气压显示器24与气压传感器23连接，用于显示反应仓31内的气压。温度调节器25与温度传感器27及电热丝30连接，用于接收温度传感器27发送的温度信息，并控制电热丝30的功率。
[0058]气体供给系统包括:输气管22、抽气栗19、氧气储存罐20及氮气储存罐21;输气管22的一端与反应仓31连通，另一端通过第一支管与氧气储存罐20连接，并通过第二支管与氮气储存罐21连接;抽气栗19设置在输气管22上。该气体供给系统还包括:第一单向阀17及第二单向阀18。第一单向阀17设置在第一支管上;第二单向阀18设置在第二支管上。
[0059]进一步的，尾气处理系统包括:冷却器33、除尘器34及气体吸收器35。冷却器通过排气管32连接反应仓31的排气口；除尘器34与冷却器33连接;气体吸收器35与除尘器34连接。
[0060]进一步的，该控制系统包括:控制台37及管线集合器36;管线集合器36的一端与控制台37连接，另一端与第一输送部件12、第二输送部件15及抽气栗19连接，同时，管线集合器36还与电机1、伸缩杆7、质量阀11、液体流量计14、第一单向阀17、第二单向阀18、抽气栗19、气压显示器24及温度调节器25连接，便于集中操作控制。
[0061]其中，该污染泥土热解析修复装置的所有零件均由耐腐蚀性材料制成，所有连接用的管道及管线均为耐腐蚀性软管。
[0062]下面结合具体实施例对本申请提供的污染泥土热解析修复装置的工作原理及各个部件的运行特征进行详细说明:
[0063]工作时，首先启动控制台37和管线集合器36，将污染泥土粉碎过筛后放入土壤收集仓4中，打开挡尘板3，使污染泥土进入搅拌仓6内。
[0064]启动吸粉栗和抽液栗，吸粉栗和抽液栗分别将药剂A和药剂B从药剂A储存罐13和药剂B储存罐16内抽出，药剂A和药剂B经第一喷头9和第二喷头10将药剂喷入污染泥土中，质量阀11和液体流量计14分别控制药剂A和药剂B的添加量。
[0065]搅拌机5给电启动，将药剂A、药剂B和污染泥土混合均匀，伸缩杆7将卸料槽8的一端下放至反应仓31的开口处，搅拌仓6内的污染泥土经卸料口通过卸料槽8进入反应仓31内，内密封盖28和外密封盖26将反应仓31密封。
[0066]启动抽气栗19，依据污染泥土的实际污染类型，当热解修复时，氧气提高修复效果时，打开第一单向阀17，关闭第二单向阀18，向反应仓31内注入氧气，当热解修复时，氧气降低修复效果时，关闭第一单向阀17，打开第二单向阀18，向反应仓31内注入氮气。
[0067]气压传感器23监测反应仓31内的气压大小，气压显示器24实时显示反应仓31内的气压大小。启动温度调节器25，设置反应温度，温度传感器27监测反应仓31内的温度，通过电热丝30给反应仓31加热，进行土壤热解修复。
[0068]修复完成后，打开排气管32，使反应仓31内的尾气依次通过冷却器33、除尘器34、气体吸收器35消除尾气中的有毒物质，待反应仓31冷却后，打开内密封盖28和外密封盖26取出修复后的土壤，重复以上过程。
[0069]本发明提供的污染泥土热解析修复装置由配料系统、药剂供给系统、气体供给系统、土壤处理系统、尾气处理系统及控制系统组成。该热解修复装置通过药剂供给系统供给污染泥土处理用的药剂，配料系统实现药剂和污染泥土的均匀混合，提高药剂的利用率，节约处理成本，土壤处理系统可实现污染泥土的快速修复，气体供给系统可根据污染泥土的实际污染类型，选择所需的气体，提高修复效率，缩短修复时间。尾气处理系统用于处理污染泥土热解修复中产生的尾气，防止污染环境，控制系统可对污染泥土的热解修复过程进行实时控制。该热解析修复装置集土壤混合、药剂供给、土壤修复、尾气处理及自动化控制于一体，结构紧凑、操作方便，可实现污染泥土修复的快速性和经济性。
[0070]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述热解析修复装置包括: 配料系统;所述配料系统包括:土壤收集仓及搅拌仓;所述土壤收集仓与所述搅拌仓的进料口连接，以将所述污染泥土送入所述搅拌仓； 药剂供给系统，用于喷洒药剂到所述污染泥土中，所述药剂包括:药剂A和药剂B;所述药剂供给系统包括:药剂A储存罐、第一输送部件、药剂B储存罐及第二输送部件;所述药剂A储存罐通过第一管道与所述搅拌仓连接，以将所述药剂A送入所述搅拌仓;所述第一输送部件设置在所述第一管道上;所述药剂B储存罐通过第二管道与所述搅拌仓连接，以将所述药剂B送入所述搅拌仓;所述第二输送部件设置在所述第二管道上； 土壤处理系统，用于所述污染泥土的热解修复;所述土壤处理系统包括:反应仓、气压传感器、温度传感器、密封盖及电热丝;所述反应仓为一侧开口仓体，对应所述搅拌仓的出料口设置，与所述药剂混合后的所述污染泥土通过所述出料口进入所述反应仓;所述密封盖封闭所述开口后能密封所述反应仓;所述气压传感器及温度传感器设置在所述反应仓上;所述电热丝设置在所述反应仓上，以加热所述反应仓； 气体供给系统;所述气体供给系统包括:输气管、抽气栗、氧气储存罐及氮气储存罐;所述输气管的一端与所述反应仓连通，另一端通过第一支管与所述氧气储存罐连接，并通过第二支管与所述氮气储存罐连接;所述抽气栗设置在所述输气管上。2.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于， 所述土壤收集仓为无盖的槽型仓体，倾斜设置在所述搅拌仓的上方； 所述土壤收集仓与所述搅拌仓进料口的连接处设置有挡尘板，所述挡尘板能打开或关闭所述搅拌仓的进料口 ； 其中，所述挡尘板打开后，所述土壤收集仓内的所述污染泥土在自重作用下落入所述搅拌仓内。3.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述配料系统还包括: 搅拌机，设置在所述搅拌仓内； 电机，通过电机支架固定在所述搅拌仓上，所述电机与所述搅拌机连接，以驱动所述搅拌机旋转； 卸料槽，一端铰接在所述搅拌仓底部的出料口位置； 伸缩杆，一端铰接在所述搅拌仓上，另一端与所述卸料槽铰接； 其中，所述伸缩杆伸长带动所述卸料槽从水平位置向下翻转，直至所述卸料槽的端部伸入所述反应仓的开口内。4.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于， 所述药剂A为粉状药剂； 所述第一输送部件为吸粉栗； 所述药剂B为液态药剂； 所述第二输送部件为抽液栗。5.如权利要求4所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述药剂供给系统还包括: 质量阀，设置在所述第一管道上； 液体流量计，设置在所述第二管道上； 第一喷头，固定在所述搅拌仓的内壁，与所述第一管道连接，用于喷洒所述药剂A; 第二喷头，固定在所述搅拌仓的内壁，与所述第二管道连接，用于喷洒所述药剂B。6.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述土壤处理系统还包括: 隔热层，设置在所述反应仓的外壁;所述电热丝位于所述隔热层与所述反应仓之间； 气压显示器，与所述气压传感器连接，用于显示所述反应仓内的气压； 温度调节器，与所述温度传感器及所述电热丝连接，用于接收所述温度传感器发送的温度信息，并控制所述电热丝的功率。7.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于， 所述密封盖包括:外密封盖及内密封盖，所述外密封盖与内密封盖固定形成整体;所述内密封盖能伸入或移出所述反应仓，以封闭或打开所述反应仓的开口； 所述密封盖开设有进气口，所述输气管穿过所述进气孔与所述反应仓连通； 所述反应仓开设有排气口。8.如权利要求7所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述热解析修复装置还包括:尾气处理系统;所述尾气处理系统包括: 冷却器，通过排气管连接所述反应仓的排气口； 除尘器，与所述冷却器连接； 气体吸收器，与所述除尘器连接。9.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述气体供给系统还包括: 第一单向阀，设置在所述第一支管上； 第二单向阀，设置在所述第二支管上。10.如权利要求1所述的污染泥土热解析修复装置，其特征在于，所述热解析修复装置还包括:控制系统;所述控制系统包括: 控制台； 管线集合器，与所述控制台连接;所述管线集合器与所述第一输送部件、所述第二输送部件及所述抽气栗连接。
【文档编号】B09C1/06GK106077067SQ201610591026
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月26日 公开号201610591026.7, CN 106077067 A, CN 106077067A, CN 201610591026, CN-A-106077067, CN106077067 A, CN106077067A, CN201610591026, CN201610591026.7
【发明人】张亭亭, 薛强, 李振泽, 李江山, 王平, 魏明俐
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所