一种持久性有机物污染场地修复系统技术方案

本实用新型专利技术涉及场地修复的技术领域，尤其涉及一种持久性有机物污染场地修复系统。包括依次连接的土壤干化装置、土壤粉碎装置、回转窑加热装置与尾气处理装置，土壤干化装置包括罐体、电机和投料器，罐体内设有搅拌杆，搅拌杆上设置有双层搅拌扇叶，电机与搅拌杆轴连接，尾气处理装置包括冷凝装置、旋风除尘器和活性炭吸附器。本实用新型专利技术针对高湿度的粘土，利用土壤添加剂使其预先脱水，将含水率降低，从而节约了后续热脱附成本，且活性炭和铁粉催化剂的同时加入，使得POPs的热脱附效率达到96％以上；利用土壤粉碎装置，使得热脱附温度大大降低；预处理+热脱附+后续处理装置的整体设计，保证了整个土壤修复系统的可行性。

A remediation system for contaminated sites with persistent organic pollutants

The utility model relates to the technical field of site remediation, in particular to a site remediation system for persistent organic pollution. The soil drying device includes a soil drying device, a soil crushing device, a rotary kiln heating device and a tail gas treatment device connected sequentially. The soil drying device comprises a tank body, a motor and a feeder. A stirring rod is arranged in the tank body, a double-layer stirring fan blade is arranged on the stirring rod, and the motor is connected with the stirring rod shaft. The tail gas treatment device comprises a condensing device. Cyclone dust collector and activated carbon absorber. Aiming at high humidity clay, the utility model uses soil additives to dehydrate it in advance, thereby reducing the water content, thereby saving the cost of subsequent thermal desorption, and the addition of activated carbon and iron powder catalyst makes the thermal desorption efficiency of POPs reach over 96%; the thermal desorption temperature is greatly reduced by using soil crushing device. The whole design of pretreatment + thermal desorption + follow-up treatment device ensures the feasibility of the whole soil remediation system.

【技术实现步骤摘要】
一种持久性有机物污染场地修复系统
本技术涉及场地修复的
，尤其涉及一种持久性有机物污染场地修复系统。
技术介绍
土壤是人类赖以生存和发展的重要自然资源、也是动物、植物以及微生物共同生存、生活的场所。近年来在工矿活动尤其是工业三废排放的影响下，各种外源污染物不断进入土壤生态系统，导致我国的土壤污染形势日趋严峻。对于持久性有机物(PersistentOrganicPollutants，简称POPs)污染，早期曾采用安全填埋法作为修复手段。目前，修复POPs污染土壤的技术主要分为物理修复、化学修复和生物修复3类。其中物理修复方法中的热脱附技术被认为最有效的方法之一，热脱附(热解析)技术是通过直接或间接加热的方式，将土壤中的有机污染组分加热至足够高的温度，使其挥发成气态与土壤分离的过程，挥发出的污染物被收集或者直接焚烧裂解。热脱附技术包含两个基本过程：第一阶段，加热待处理物质，将目标污染物挥发成气态分离；第二阶段，将含有污染物的尾气进行冷凝、收集以及焚烧等处理至标准之后排放至大气中。研究表明，热脱附技术对PCDD/Fs、PCBs、PAHs、杀虫剂、石油等挥发性、半挥发性有机污染物以及汞污染土壤有较好的修复效果。相比于其他污染土壤修复技术，热脱附技术具有污染物处理范围宽、处理速率高、修复后土壤可再利用等优点口。特别是对于PCBs含氯有机污染物低温热脱附能够显著降低二嗯英的生成。典型的热脱附装置包括热脱附本体设施和污染空气处理设施。热脱附本体设施用于加热待处理的物质，将污染物挥发成气态后从土壤中分离；空气污染处理设施将含有污染物的气体处理至符合排放标准后排至大气。具体的含有污染物的气体处理方式可选择冷凝、吸附或燃烧的等手段。由于热脱附过程主要是分离过程，其与焚烧有明显区别，热脱附并不追求高的污染物降解率，而是通过加热手段，使污染物从固相转移至气相，并对气相的污染物进行处理。由于持久性有机物如PCBs沸点较高，热脱附需要较高的加热温度。国外学者研究显示，随加热温度升高，模拟PCBs污染土壤中PCBs释放率逐渐升高，并在约400℃达到最大值，释放率接近100％；温度低于150℃，PCBs释放率极低。据美国EPA最新发布的《超基金场地修复报告(第14版)》，在1982～2011年共有72个美国超级基金项目采用异位热脱附作为主要的修复技术。而我国对异位热脱附技术的应用处于起步阶段，已有少量应用案例所示。当前国外对于中小型场地处理成本约为100-300美元·m-3。对于大型场地处理成本约为50美元·m-3：国内处理成本约为600～2000元·t-1。土壤质地、含水率以及污染物的种类都会对处理成本产生一定的影响。对于热脱附技术的成本做过调查：发现水分含量、污染物种类、污染物浓度以及处理量是影响成本的最主要因素。国内外虽然对场地修复有许多研究，但对不同质地土壤、不同污染物污染场地的认识不够，导致了热脱附修复技术的成本居高不下，尤其是高黏土或湿度较高的污染场地会增加处理费用，因而开发不同污染类型土壤的前处理技术是优化工艺或设备的关键。因此，需要开发一种节约成本、高效的持久性有机物污染场地修复系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种持久性有机物污染场地修复系统，解决
技术介绍
中的问题，这种持久性有机物污染场地修复系统修复效果好、成本低且容易推广实施。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种持久性有机物污染场地修复系统，包括依次连接的土壤干化装置、土壤粉碎装置、回转窑加热装置与尾气处理装置，所述的土壤干化装置包括罐体、电机和投料器，所述罐体内设有搅拌杆，所述的搅拌杆上设置有双层搅拌扇叶，所述的电机与搅拌杆轴连接，所述回转窑加热装置包括回转炉和燃烧室，所述的回转炉的尾部设置有出料装置，所述的尾气处理装置包括冷凝装置、旋风除尘器和活性炭吸附器。本技术的技术效果在于：(1)本技术通过投料器添加土壤添加剂和复合催化剂，针对高湿度的粘土，利用土壤添加剂使其预先脱水，将含水率降低，从而节约了后续热脱附成本，且活性炭和铁粉催化剂的同时加入，使得POPs的热脱附效率达到96％以上；(2)利用土壤粉碎装置将干化后的土壤粉碎为粒径＜250微米的细颗粒，使得热脱附温度大大降低，从而节约了加热成本；(3)预处理+热脱附+后续处理装置的整体设计，保证了整个土壤修复系统的可行性，尤其针对高湿度的粘土POPs污染场地修复，达到了节约成本、避免二次污染的目的。附图说明图1为本技术的结构示意图；附图标记：10-土壤干化装置；20-土壤粉碎装置；30-回转窑加热装置；40-尾气处理装置；11-罐体；12-电机；13-投料器；14-搅拌杆；15-双层搅拌扇叶；31-回转炉；32-燃烧室。具体实施方式参照附图1，一种持久性有机物污染场地修复系统，其特征在于：包括依次连接的土壤干化装置10、土壤粉碎装置20、回转窑加热装置30与尾气处理装置40，所述的土壤干化装置10包括罐体11、电机12和投料器13，所述罐体11内设有搅拌杆14，所述的搅拌杆14上设置有双层搅拌扇叶15，所述的电机12与搅拌杆14轴连接，所述回转窑加热装置30包括回转炉31和燃烧室32，加热温度控制在200-250℃范围内，加热60min，即达到了较好的热脱附效果，POPs的脱附效率达到96％以上，所述的回转炉31的尾部设置有出料装置，所述的尾气处理装置40包括冷凝装置、旋风除尘器和活性炭吸附器，可以避免尾气和粉尘造成二次污染，对其进行吸收和净化。其中投料器13向进行搅拌的土壤中加入土壤添加剂与催化剂，添加剂包括一定比例的膨润土、聚合氯化铝、壳聚糖和碳酸钙。加入聚合氯化铝发挥了电中和作用，破坏高含水率粘土的稳定性，而膨润土和壳聚糖增强了电中和的能力，二者协同发挥架桥和网捕作用，碳酸钙有助于固体的沉淀，所以取得了很好脱水效果，形成的土壤混合物具有多孔性，泥饼结实。催化剂为粉末活性炭和铁粉。为了保证足够高的脱附和降解效率，应尽可能的减少脱附过程中的能耗，降低成本，利用催化协同脱附作用可以促进POPs的脱附和降解，具体加入零价纳米铁粉和活性炭。其中，添加铁粉后的土壤结构变得疏松，更容易发生POPs的脱附，且在较低温度下脱附效果更为显著。优选的，所述土壤粉碎装置20将干化后的土壤粉碎成细颗粒，所述颗粒的粒径小于或等于250微米。土壤的粒径越小，其比表面积越大，越有利于土壤的热脱附。细颗粒与粗颗粒相比，获得相同的热脱附效果时，其细颗粒土壤的加热温度更低。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种持久性有机物污染场地修复系统，其特征在于：包括依次连接的土壤干化装置(10)、土壤粉碎装置(20)、回转窑加热装置(30)与尾气处理装置(40)，所述的土壤干化装置(10)包括罐体(11)、电机(12)和投料器(13)，所述罐体(11)内设有搅拌杆(14)，所述的搅拌杆(14)上设置有双层搅拌扇叶(15)，所述的电机(12)与搅拌杆(14)轴连接，所述回转窑加热装置(30)包括回转炉(31)和燃烧室(32)，所述的回转炉(31)的尾部设置有出料装置，所述的尾气处理装置(40)包括冷凝装置、旋风除尘器和活性炭吸附器。

【技术特征摘要】
1.一种持久性有机物污染场地修复系统，其特征在于：包括依次连接的土壤干化装置(10)、土壤粉碎装置(20)、回转窑加热装置(30)与尾气处理装置(40)，所述的土壤干化装置(10)包括罐体(11)、电机(12)和投料器(13)，所述罐体(11)内设有搅拌杆(14)，所述的搅拌杆(14)上设置有双层搅拌扇叶(15)，所述的电机(12)与搅拌杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，徐敏，王建飞，李阳，李辰，胡彬，谢荣焕，杜欢，龚成云，
申请(专利权)人：安徽国祯环境修复股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34