一种原位热处理修复有机污染土壤的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种原位热处理修复有机污染土壤的装置，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体处理组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在土壤表面上固定连接有集气管，所述集气管与所述有机气体处理组件通过气体管道连接，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔。本实用新型专利技术针对有机物污染土壤能够快速处理，原位修复，不仅能够充分应对各种污染土壤处理，加热效率高，还避免二次污染，应用前景广。

A device for remediation of organic contaminated soil by in-situ heat treatment

【技术实现步骤摘要】
一种原位热处理修复有机污染土壤的装置
本技术涉及一种有机污染土壤的修复方法，具体涉及一种原位热处理修复有机污染土壤的装置。
技术介绍
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤，使得土壤环境质量已经发生或可能发生恶化，对生物、水体、空气或/和人体健康产生危害或可能有危害。土壤污染的风险主要包括：耕地污染影响农产品质量,影响农作物生长，造成减产；危害人居环境安全，住宅、商业、工业等建设用地土壤污染可能通过经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等方式危害人居环境安全；威胁生态环境安全。土壤污染影响植物、动物(如蚯蚓)和微生物(如根瘤菌)的生长和繁衍，危及正常的土壤生态过程和生态服务功能，不利于土壤养分转化和肥力保持，影响土壤的正常功能。我国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤总超标率达16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％，严重土壤污染区达320个，约548万公顷。因此，我国面临着部分地区土壤污染较重、耕地土壤环境质量堪忧、工矿业废弃地土壤环境问题突出等难题，急需一种有效土壤污染的技术方案。CN201620094652.0公开了一种移动式污染土壤的原位修复系统，包括配药罐、高压注浆泵、空气压缩机、高压旋喷装置和行走系统；所述配药罐、高压注浆泵、空气压缩机、高压旋喷装置均固定在行走系统的上面；所述配药罐出口与高压注浆泵管道连接；所述高压注浆泵、空气压缩机分别与高压旋喷装置上的钻机注射系统相连接。该技术方案在气相抽提法和化学淋洗的原理上综合利用并加以改进，对于低渗透性土壤的污染区域也能有较好的修复效果，但难以应对高污染环境，也存在二次污染的风险。CN202591210U公开了一种原位热强化组合土壤气相抽提技术治理污染土壤的装置,该装置包括:在污染土壤区域中形成土层开口作为加热井，加热井中安放加热器部件，加热井中心至少形成一个土层开口作为抽提井，在抽提井中部署真空系统，抽提井连接有真空管；通过地表供电系统提供的电源加热加热器部件，再由加热器部件将其热量传递给邻近土壤，力口热产生的尾气由真空系统提取至地面，经真空管收集，收集后的尾气传输到污染物地表收集及处理设施，经处理后达标排放。该装置能够对各类型土壤及各种地表条件下实现挥发性及半挥发性有机物污染土壤原位快速、低低廉修复，但加热效果不够突出。综上，现有技术仍缺乏一种能够加热效率高、避免二次污染和能够充分应对各种污染土壤的原位热处理修复有机土壤的装置。
技术实现思路
本技术目的是针对现有技术存在的问题，提供了一种一种能够加热效率高、避免二次污染的处理装置，本技术的技术方案如下所述。一种原位热处理修复有机污染土壤的装置，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体处理组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述集气管与所述有机气体处理组件通过气体管道连接，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给邻近土壤，邻近土壤受热产生的有机污染物通过大孔和小孔进入所述加热管内，通过所述集气管排至所述有机气体处理组件，经处理后达标排放。由于电磁加热，相比电阻加热具有加热功率高、加热速率快等特别，需要针对行设置大孔和小孔，将热量传递给土壤。所述大孔设置在所述圆柱体部分，不能设置在三角锥体部分，因此三角锥体部分可能会有部分液体进入，如果开的孔过大，液体将会在一定时间内积累过多，不利于处理，但如果没有开小孔，将难以检测地底的处理情况。特别是三角锥体部分并没有存在电磁加热，也无需释放能量防止局部过热，设置小孔就足够使用。小孔围绕大孔布置，可以形成一个中心四个分散点的均匀热场，也可促进邻近土壤受热产生的有机污染物进去加热管内，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍，在此情况下加热分布较为均匀。综上所述，本技术针对有机物污染土壤能够快速处理，原位修复，不仅能够充分应对各种污染土壤处理，加热效率高，还避免二次污染，应用前景广。作为优选，所述大孔的孔径与小孔的孔径之比为1:(4-10)。所述孔径均指的是大孔和小孔的直径。作为优选，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开。下部三角锥体有助于固定在土壤深度，圆柱体可以增加与土壤的接触面积。作为优选，所述支撑套管内部的圆柱体部分填充有加热填料，所述加热填料被填料隔膜封闭在所述支撑套管内部空间，所述加热管固定在加热填料的中央。填料不仅可以起到支撑加热管的作用，使得体系的供热均匀，而且可以传导热量，促进临近土壤的有机污染物蒸发。作为优选，所述加热填料为导热填料，所述导热填料为氧化锌。氧化锌是一种热效果比较好的填料。作为优选，所述支撑套管内部的三角锥体设置有机气体检测传感器。有机气体检测传感器可用来检测有机气体的含量，并通过该含量判断土壤处理效果。作为优选，所述电磁加热组件包括高频加热组件、中频加热组件和低频加热组件。所述高频加热组件的加热管设置有高频加热线圈，所述中频加热组件的加热管设置有中频加热线圈,所述低频加热组件的加热管设置有低频加热线圈。所述高频加热组件电流频率高加热功能高，中频加热组件和低频加热组件加热能力递减。电磁加热可以按频率分为低频(10Hz-103Hz)，中频(103Hz-106Hz)和高频(106Hz-109Hz)。不同的加热电源使用的环境不一样，加热的功率不一样，使用低频电流源时，焦耳加热(基于物质的导电性)是主要的；使用高频时，电介质加热占主导，其中分子形成的偶极以与电场变化频率成比例的速度趋向与电场对齐(即“极化”)，这种分子运动能产生大量的热，可见于微波炉的加热；使用中频，则焦耳加热和电介质加热同时存在。高频时以大孔为主，有助于传导热量，应用于污染较重的区域，能够快速处理深度污染区，低频时，小孔为主，运用于污染较少的区域，帮忙残留的有机污染物缓慢的进入加热管内，有助于深度处理，而中频介于两者之间。作为优选，所述高频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(2-4)：1，所述中频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(1-2)：1，所述低频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(0.5-1)：1。高频加热组件应用于重度污染区，所述的加热量较多，大孔数量相比就较多，可以能够地加热，依次类推，所述中频加热组件和所述低频加热组件的大孔数量变少。作为优选，所述高频加热组件采用正六边形进行布置，正六边形的每个节点上设置有一个高频加热组件，所述中频加热组件采用正方形进行布置，正方形每个节点上设置有一个中频加热组件，所述低频加热组件采用正三角形进行布置，正三角形每个节点上设置有一个低频加热组件。所述正六边形的边长、所述正方形的边长、所述正三角形的边长之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位热处理修复有机污染土壤的装置，其特征在于,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体处理组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述集气管与所述有机气体处理组件通过气体管道连接，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。

【技术特征摘要】
1.一种原位热处理修复有机污染土壤的装置，其特征在于,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体处理组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述集气管与所述有机气体处理组件通过气体管道连接，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:4-10。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述支撑套管内部的圆柱体部...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静龄，麻永红，钟璐，杨颖欣，刘勇，胡小吐，杨森林，
申请(专利权)人：广东佳德土壤修复技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44