一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，包括以下具体步骤：a、筛选；b、干燥；c、热脱附；d、冷却；e、二次冷却。上述复合工艺，采用圆盘式热脱附设备，内部转动装置少，灰尘产生量小，能耗低；热脱附后的高温土壤，采用水间接冷却和空气直接冷却方式，对土壤进行冷却降温，同时回收的能量用于土壤干燥预处理；对土壤进行二次冷却时，利用土壤的热量引发过硫酸盐产生自由基进一步分解土壤中的污染物。本发明专利技术以热脱附为主，以化学氧化为辅助工艺，可以一次达到较高的修复标准。

A composite process for treating contaminated soil by thermal desorption

The invention discloses a compound process of heat desorption mainly for controlling contaminated soil, including the following specific steps: A, screening; B, drying; C, thermal desorption; D, cooling; E and two cooling. The above composite technology uses disc type thermal desorption equipment, small internal rotation device, small dust production, low energy consumption, hot soil after heat removal, indirect cooling of water and direct cooling of air, cooling the soil, and the energy used for soil drying, and two cold soil cooling. At the same time, the use of soil heat causes persulfate to produce free radicals to further decompose pollutants in the soil. The invention is mainly based on thermal desorption and chemical oxidation as auxiliary process, and can achieve a higher repair standard at a time.

【技术实现步骤摘要】
一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺
本专利技术涉及环保、土壤处理的领域，尤其涉及一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺。
技术介绍
我国的土壤污染问题由来已久，随着工业迅猛发展，大量的废水、废气和固废排向环境造成了土壤污染。早在20世纪80年代就有学者呼吁保护土壤环境，但一直以来没能得到重视。直至近年来土壤环境污染事件的频发，暴露出土壤污染的普遍性和严重性，污染土地的修复和再利用已成为目前亟需解决的问题，土壤污染治理成为学术圈和环保行业关注的焦点。目前修复技术主要包括植物、微生物、固化、土壤气提、热脱附、淋洗和化学萃取等。异位热脱附是以燃气或燃油燃烧产生高温烟气将土壤加热，土壤中挥发性、半挥发性有机物从土壤中脱附生成尾气，再对尾气进行吸附、焚烧等后续处理后达标排放。热脱附需要高温热源对土壤进行加热，目前一般采用燃气作为热源，燃气燃烧产生的高温烟气加热土壤，系统内最高温度较高，风险较大。燃气具有易燃易爆性，热脱附设备的设计、制造要求较高，运行管理水平要求较高。电磁加热是电加热的一种，加热效率高，目前以炼钢和家庭使用为主。在土壤修复方面，专利201320389183.1以电磁加热的滚筒设备处理污染土壤，依靠滚筒的旋转对土壤进行搅拌，变换换热面，搅拌效果较差。高温土壤未进行后续热回收利用。若土壤受到污染时间较长，土壤中污染有机物可能处于封锁状态，有机物挥发难度较大，仅仅采用热脱附难以将土壤处理至修复目标，或者消耗较高的能耗。考虑到土壤热脱附后温度较高，一般需要喷水降温同时提高湿度。利用高温引发过硫酸盐产生自由基氧化土壤中的有机污染物，可达到较高的修复标准，同时可节省热脱附的能耗。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，采用圆盘式热脱附设备，内部转动装置少，灰尘产生量小，能耗低；热脱附后的高温土壤，采用水间接冷却和空气直接冷却方式，对土壤进行冷却降温，同时回收的能量用于土壤预处理；采用直接喷淋冷却的方式对土壤进行二次冷却，利用土壤的热量引发过硫酸盐产生自由基，自由基进一步分解土壤中的污染物。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供了一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，包括以下具体步骤：a、筛选，土壤经过振动筛去除其中大体积的石块或建筑垃圾，再经二次振动筛控制土壤颗粒直径不大于40mm后进入干燥机；b、干燥，干燥机对土壤进行加热干燥处理，降低土壤中的含水率；c、热脱附，土壤经干燥机预处理升温后进入热脱附设备，热脱附设备采用圆盘式热脱附设备，分为加热圆盘和机壳两部分，热脱附设备上设有物料进口和物料出口，土壤进入热脱附设备后，均匀分布于加热圆盘上，土壤被快速加热至500-600℃同时随加热圆盘旋转，固定于机壳上的搅拌叶对土壤进行翻抛搅拌，土壤到达出料口后，被出料螺旋输送出热脱附设备；d、冷却，高温的土壤从热脱附设备排出后，进入冷却机，经冷却后土壤温度降至150℃，冷却得到高温水和空气对土壤进行预处理；e、二次冷却，降温后的土壤进入二级冷却装置，采用冷却水对土壤进行直接喷淋冷却。在本专利技术一个较佳实施例中，所述热脱附设备分为加热圆盘和机壳，加热圆盘与机壳间设有密闭装置，气体不能流通。在本专利技术一个较佳实施例中，所述热脱附设备采用电磁加热，电磁线圈布置于加热圆盘底层外部和外侧面。在本专利技术一个较佳实施例中，所述电磁线圈与加热圆盘之间布置有隔热保温板，线圈采取风冷方式进行冷却，机壳侧壁设置有进风口，机壳底部设置有出风口。在本专利技术一个较佳实施例中，所述机壳上固定有搅拌叶，搅拌叶上设有加强筋。在本专利技术一个较佳实施例中，所述机壳上设有导流板和挡板。在本专利技术一个较佳实施例中，所述出料输送螺旋为有轴螺旋，分为两段，进料末端无机壳。在本专利技术一个较佳实施例中，所述出料输送螺旋包括螺旋轴，所述螺旋轴上焊接有加长的搅拌桨。在本专利技术一个较佳实施例中，所述冷却机为圆盘式冷却机，冷却机的圆盘内和夹套内通入高压冷却水对土壤进行间接冷却，同时冷却机内通入冷却风对土壤进行直接冷却。在本专利技术一个较佳实施例中，所述二级冷却装置内的冷却水中有过硫酸盐，冷却土壤的同时对土壤进行氧化处理，其中，所述过硫酸盐采用过硫酸钠或过硫酸钾。本专利技术的有益效果是：本专利技术的用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，采用圆盘式热脱附设备，内部转动装置少，灰尘产生量小，能耗低；热脱附后的高温土壤，采用水间接冷却和空气直接冷却方式，对土壤进行冷却降温，同时回收的能量用于土壤预处理；采用直接喷淋冷却的方式对土壤进行二次冷却，利用土壤的热量引发过硫酸盐产生自由基，自由基进一步分解土壤中的污染物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺的一较佳实施例的流程示意图；图2是本专利技术热脱附设备的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本专利技术螺旋输送机的结构示意图；图5是本专利技术挡板的结构示意图；图6是本专利技术冷却机的结构示意图；附图中的标记为：1、加热圆盘，2、机壳，3、进料螺旋输送机，4、密闭装置，5、物料进口，6、出料螺旋输送机，7、搅拌叶，8、加强筋，9、物料出口，10、电磁线圈，11、隔热保温材料，12、气孔，13、抽气口，14、尾气口，15、第一导流板，16、出料螺旋主轴，17、桨叶，18、搅拌桨，19、挡板，20、第二导流板，21、进风口，22、出风口，23、圆盘，24、夹套，25、进水口，26、出水口。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例包括：一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，包括以下具体步骤：a、筛选，土壤经过振动筛去除其中大体积的石块或建筑垃圾，再经二次振动筛控制土壤颗粒直径不大于40mm后进入干燥机；b、干燥，干燥机对土壤进行加热干燥处理，降低土壤中的含水率；c、热脱附，土壤经干燥机预处理升温后进入热脱附设备，热脱附设备采用圆盘式热脱附设备，分为加热圆盘和机壳两部分，热脱附设备上设有物料进口和物料出口，土壤进入热脱附设备后，均匀分布于加热圆盘上，土壤被快速加热至500-600℃同时随加热圆盘旋转，固定于机壳上的搅拌叶对土壤进行翻抛搅拌，土壤到达出料口后，被出料螺旋输送出热脱附设备；d、冷却，高温的土壤从热脱附设备排出后，进入冷却机，经冷却后土壤温度降至150℃，冷却得到高温水和空气对土壤进行预处理；e、二次冷却，降温后的土壤进入二级冷却装置，采用冷却水对土壤进行直接冷却。上述中，所述的干燥机采用带式干燥机。其中，所述的干燥机使用的热源为高温土壤回收的高温水和高温空气。所述的热脱附设备采用电磁加热，电磁线圈布置于加热圆盘底层外部和外侧面；所述的热脱附设备采用工频电源，在交变磁场变化下，加热圆盘和土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：a、筛选，土壤经过振动筛去除其中大体积的石块或建筑垃圾，再经二次振动筛控制土壤颗粒直径不大于40mm后进入干燥机；b、干燥，干燥机对土壤进行加热干燥处理，降低土壤中的含水率；c、热脱附，土壤经干燥机预处理升温后进入热脱附设备，热脱附设备采用圆盘式热脱附设备，分为加热圆盘和机壳两部分，热脱附设备上设有物料进口和物料出口，土壤进入热脱附设备后，均匀分布于加热圆盘上，土壤被快速加热至500‑600℃同时随加热圆盘旋转，固定于机壳上的搅拌叶对土壤进行翻抛搅拌，土壤到达出料口后，被出料螺旋输送出热脱附设备；d、冷却，高温的土壤从热脱附设备排出后，进入冷却机，经冷却后土壤温度降至150℃，冷却得到高温水和空气对土壤进行预处理；e、二次冷却，降温后的土壤进入二级冷却装置，采用冷却水对土壤进行直接喷淋冷却。

【技术特征摘要】
1.一种用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：a、筛选，土壤经过振动筛去除其中大体积的石块或建筑垃圾，再经二次振动筛控制土壤颗粒直径不大于40mm后进入干燥机；b、干燥，干燥机对土壤进行加热干燥处理，降低土壤中的含水率；c、热脱附，土壤经干燥机预处理升温后进入热脱附设备，热脱附设备采用圆盘式热脱附设备，分为加热圆盘和机壳两部分，热脱附设备上设有物料进口和物料出口，土壤进入热脱附设备后，均匀分布于加热圆盘上，土壤被快速加热至500-600℃同时随加热圆盘旋转，固定于机壳上的搅拌叶对土壤进行翻抛搅拌，土壤到达出料口后，被出料螺旋输送出热脱附设备；d、冷却，高温的土壤从热脱附设备排出后，进入冷却机，经冷却后土壤温度降至150℃，冷却得到高温水和空气对土壤进行预处理；e、二次冷却，降温后的土壤进入二级冷却装置，采用冷却水对土壤进行直接喷淋冷却。2.根据权利要求1所述的用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，其特征在于，所述热脱附设备分为加热圆盘和机壳，加热圆盘与机壳间设有密闭装置，气体不能流通。3.根据权利要求2所述的用于治理污染土壤的以热脱附为主的复合工艺，其特征在于，所述热脱附设备采用电磁加热，电磁线圈布置于加热圆盘底层外部和外侧面。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：秦艳涛，吴玉清，黄晖，姚清，曹嘉林，
申请(专利权)人：鸿灌环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32