一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置及方法制造方法及图纸

技术编号:10817220 阅读:127 留言:0更新日期:2014-12-24 20:56
本发明专利技术公开一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置及方法。该装置包括污染土壤预处理系统、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统、自动控制系统;污染土壤预处理系统通过进料系统与热脱附系统的进料口相连,热脱附系统的固体出料口与出料系统相连,热脱附系统的气体出料口与尾气净化系统的进口相连。方法是污染土壤经预处理后,输送至热脱附系统400~600℃下脱附10~40min后,脱附废气采用旋风除尘—二级喷淋—干燥—活性炭吸附/滑动弧降解工艺。本发明专利技术采用间接加热,有效避免脱附过程产生二噁英等毒害物质的风险;采用双层圆筒回转窑式炉体,炉体轴线与地面呈0度角,降低运行维护费用和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开。该装置包括污染土壤预处理系统、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统、自动控制系统;污染土壤预处理系统通过进料系统与热脱附系统的进料口相连,热脱附系统的固体出料口与出料系统相连,热脱附系统的气体出料口与尾气净化系统的进口相连。方法是污染土壤经预处理后,输送至热脱附系统400~600℃下脱附10~40min后,脱附废气采用旋风除尘—二级喷淋—干燥—活性炭吸附/滑动弧降解工艺。本专利技术采用间接加热,有效避免脱附过程产生二噁英等毒害物质的风险;采用双层圆筒回转窑式炉体,炉体轴线与地面呈0度角,降低运行维护费用和维护成本。【专利说明】
本专利技术属于污染土壤物化处置
,具体涉及。
技术介绍
持久性有机污染物(POPs)是指通过各种环境介质(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并长期存在于环境,具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质,主要包括有机氯杀虫剂、多氯联苯和二噁英等。近年来,随着我国产业结构调整和城市化进程的加快,以及《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》的签订和履行,大批原本位于城市主城区的农药、化工、炼焦、钢铁等高污染企业纷纷搬迁或关闭,使得越来越多的持久性有机物污染场地暴露出来。土壤中持久性有机污染物不仅直接对土壤动植物、微生物及生态系统造成巨大危害,还可通过淋溶、粉尘携带等作用扩散进入周围空气或水体环境中,并可通过土壤摄入、皮肤接触、蒸汽吸入、食物链等途径进入人体,并最终在人体内积累,对人体健康产生巨大危害。目前,污染土壤对中国的用地安全构成了严重的威胁,由污染土壤引发的环境纠纷和人身危害事故时有发生和报道,污染土壤的治理工作成为中国不可避免的、关系民生的重大事件。 热脱附修复技术是重要的土壤修复技术之一,其在国外持久性有机物污染土壤修复中具有非常成熟和广泛的应用。近年来,国内也出现了一些关于热脱附处置工艺和方法的报道,但均存在一定的不足。 专利号为CN 101530858 A的专利技术公布了一种土壤热脱附修复处理系统,该系统包括进料系统、热源系统和控制系统,其特征在于还包括热脱附系统4和热提转炉组成,尾气处理装置由除尘器和碱液吸收塔组成。该专利技术热脱附温度较低,在50?300°C,只能处置沸点较低的有机污染物,不能有效处置高沸点的持久性有机污染物。同时,其处置效率低,对苯系物一般只有70?80 %左右;该专利技术由除尘器和碱液吸收塔组成的尾气处理装置不能实现对尾气中微量有机物的有效处理;该专利技术热提转炉轴线与地面之间5?10度夹角的设计增加了系统运行维护的费用和难度;该专利技术没有提供明确的设备运行控制参数。 专利号为CN 102218446 A的专利技术公布了一种污染土的热脱附方法,该专利技术将污染土在400?650°C下进行热脱附,脱附产生烟气在750?1200°C下进行焚烧处置,该专利技术没有提供完整热脱附装置用于实现上述热脱附处置。 专利号为CN 102357521 A的专利技术公布了一种连续的持久性有机污染土壤直接热脱附的方法,专利号为CN 102513346 A的专利技术公布了一种基于水泥工艺的有机污染土壤热脱附方法和装置,上述2种专利采用焚烧方式对脱附尾气进行处置,即增加能耗和处置成本,又有产生二噁英污染的风险。 专利号为CN 102029287 B的专利技术公布了一种有机物污染土壤滚筒式逆向热脱附系统,该专利技术通过直接加热形式,即将热源直接作用于土壤实现有机污染物与土壤颗粒的分离,处置过程会发生不完全燃烧现象,具有产生二噁英等毒害物质的环境风险。 上述所有专利公开的专利技术都没有对热脱附装置组成系统进行移动式、模块化的集成设计,不能实现装置快速拆装、方便移动的功能要求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是针对现有技术的不足,提供一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置,实现污染物和土壤有效分离的同时,采用分离-喷淋-干燥-脱除的多段式净化工艺对脱附尾气进行处置达标后排放。 本专利技术装置包括污染土壤预处理系统、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统、自动控制系统;所述的热脱附系统的一端设有进料口,另一端设有固体出料口、气体出料口 ;污染土壤预处理系统通过进料系统与热脱附系统的进料口相连,热脱附系统的固体出料口通过管道与出料系统相连,热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气净化系统的进口相连,自动控制系统采用联控形式,对进料系统、热脱附系统、尾气净化系统、出料系统进行控制,集成对土壤进料量、脱附温度、升温梯度、脱附炉体转速、燃油风量、脱附气氛、出料温度进行控制;所述的污染土壤预处理系统包括筛分机、破碎机,使得污染土壤风干、筛分、破碎预处理后湿度小于20 %,粒径小于20mm ;所述的进料系统包括进料传送皮带、进料斗;进料传送皮带的一端与污染土壤预处理系统的出料口相连,另一端与进料斗的进口相连,进料斗的出口与热脱附系统的进料口相连;所述的进料传送皮带配备有变速装置,皮带运转速度通过变速装置控制,皮带机拖轮底部装有称重传感器、称重变送模块,通过称重传感器、称重变送模块控制进料量;所述的进料斗内上、下端各设有光点传感器,对进料斗内物料料位进行扫描,当料位过高时,自动停止进料皮带机运转,当料位过低时,自动启动进料皮带机恢复运转,并发出警报提醒现场操作人员恢复或停止往进料传送皮带上进料,进料斗内设有星型锁气装置,该星型锁气装置为叶轮结构,通过PLC控制系统直接采集工况数据,再输出信号控制叶轮的转速,进而控制进入热脱附系统的土壤量;所述的热脱附系统为双层圆筒回转窑式炉体,该炉体的轴线与水平面呈O度角设置,确保设备运行过程中保持稳定,减少运行过程设备磨损和损耗,降低运行维护费用和维护成本;所述的双层圆筒回转窑式炉体内外窑体同心同轴,污染土壤在内外窑体之间的空隙部分进行热脱附处置,内外窑体之间的空隙部分厚度为2(T35cm ;双层圆筒回转窑式炉体的热源分别作用于内窑体的内壁与外窑体的外壁,增强加热效果,实现污染土壤快速有效处置;双层圆筒回转窑式炉体的外窑体内壁设多个抄板,抄板高度为l(T30cm,通过抄板作用实现土壤在回转窑式炉体内的行进运行;所述的双层圆筒回转窑式炉体材质为310S不锈钢,310S不锈钢具有良好的抗氧化性、固溶状态下无磁性、良好的可焊性、最高耐温1200°C,在1150°C以下可连续使用;所述的双层圆筒回转窑式炉体热源为油、气两用式,可根据场地条件选择柴油或天然气为热源;所述的出料系统包括第一出土器、出料口除尘系统、出料传送皮带;第一出土器的一端通过管道与热脱附系统的固体出料口相连,第一出土器的另一端开有出料口,该出料口下方设有出料传送皮带,出料口设于出料口除尘系统的吸风罩内;所述的出料口除尘系统为附着式振动除尘器,包括吸风罩、抽风口 ;抽风口处设置筛网和多个喷嘴;通过风机作用,将第一出土器的出料口粉尘引至抽风口,同时喷嘴启动喷水,使扬尘粘附在筛网上,实现有效除尘,除尘后蒸汽通过烟?排放;所述的尾气净化系统包括旋风除尘器、第二出土器、喷淋塔、填料塔、沉降池、混合池、压滤机、澄清池;旋风除尘器设有进气口、气体出口、固体出口,旋风除尘器的进气口通过管道与热脱附本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种持久性有机物污染土壤间接热脱附处置装置,其特征在于该装置包括污染土壤预处理系统、进料系统、热脱附系统、出料系统、尾气净化系统、自动控制系统;污染土壤预处理系统通过进料系统与热脱附系统的进料口相连,热脱附系统的固体出料口通过管道与出料系统相连,热脱附系统的气体出料口通过管道与尾气净化系统的进口相连,自动控制系统采用联控形式,对进料系统、热脱附系统、尾气净化系统、出料系统进行控制;所述的进料系统包括进料传送皮带、进料斗;进料传送皮带的一端与污染土壤预处理系统的出料口相连,另一端与进料斗的进口相连,进料斗的出口与热脱附系统的进料口相连;所述的出料系统包括第一出土器、出料口除尘系统、出料传送皮带;第一出土器的一端通过管道与热脱附系统的固体出料口相连,第一出土器的另一端开有出料口,该出料口下方设有出料传送皮带,出料口设于出料口除尘系统的吸风罩内;所述的出料口除尘系统为附着式振动除尘器,包括吸风罩、抽风口;抽风口处设置筛网和多个喷嘴; 所述的尾气净化系统包括旋风除尘器、第二出土器、喷淋塔、填料塔、沉降池、混合池、压滤机、澄清池;旋风除尘器设有进气口、气体出口、固体出口,旋风除尘器的进气口通过管道与热脱附系统的气体出料口相连,旋风除尘器的固体出口通过管道与第二出土器的一端相连,第二出土器的另一端开有出料口,该出料口设于出料口除尘系统的吸风罩内,该出料口的下方同时设有出料传送皮带,旋风除尘器的气体出口通过管路与喷淋塔的气体进口相连,喷淋塔的液体出口通过管路与沉降池的进口相连,喷淋塔的气体出口通过管路与填料塔的进口相连;沉降池的固体出口通过管路与混合池的进口相连,混合池的出口通过管路与压滤机的进口相连,压滤机的液体出口通过管道与澄清池的进口相连,压滤机压滤后产生的液体经液体出口通过管道引入澄清池,澄清池内澄清后液体经澄清池出口通过管道用于喷淋出料传送皮带上的土壤;沉降池的液体出口通过管路与热交换器的第一进口相连,热交换器的第二进口通过管路与冷凝塔相连,热交换器的第一出口通过管路与喷淋塔的液体进口相连,热交换器的第二出口通过管路与第一出土器、第二出土器的夹套相连,用于第一出土器和第二出土器夹套通循环水。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张文辉章伟鹏戴綦文元妙新郭海峰张昊甲
申请(专利权)人:杭州大地环保工程有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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