一种协同间接热脱附土壤修复系统及其修复方法技术方案

本发明专利技术涉及一种协同间接热脱附土壤修复系统及其修复方法，包括：碱液喷洒进料系统，进料土壤经碱液喷洒搅拌后送至回转窑式热脱附室，由燃烧室产生高温烟气提供热量对回转窑进行间接加热，在加热和碱液催化的协同作用下有机物降解从污染土壤中脱附出；热脱附室设有脱附气出口接尾气处理系统，尾气处理系统对热脱附气喷淋冷却将有机物冷凝转移至污水中，产生的污水送至污水处理系统净化后部分循环使用部分用于出料加湿。根据本发明专利技术一种协同间接热脱附土壤修复系统可显著降提升土壤处理量，有效降低有机物污染土壤热脱附温度，节省能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种协同间接热脱附土壤修复系统及其修复方法
本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种协同间接热脱附土壤修复系统及其修复方法。
技术介绍
有机污染物，尤其是PCBs（氯化联苯）类持久性有机污染物，物理化学性质稳定、不易分解，极难溶于水，对脂肪具有很强的亲和力，很容易在脂肪中积累，损害皮肤和肝脏，引起中毒，属于致癌物质。修复有机污染土壤技术主要分为物理修复、化学修复和生物修复三类以及基于以上技术的联合修复技术。其中热脱附修复技术具有污染物适用范围宽、去除效率高、修复周期短等优点，被认为是最有效方法之一。但大部分热脱附采用直接加热方法，对于PCBs这类含氯有机污染物不仅在加热过程中容易生成二噁英等二次污染物，而且所需的热脱附温度高，产生的尾气量大，处理成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种协同间接热脱附土壤修复系统及其修复方法，该系统热脱附处理量大，可实现PBCs类高沸点有机物污染土壤高效热脱附，尾气净化成本低且彻底不会产生二次污染。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种协同间接热脱附土壤修复系统，包括依序相连的碱液喷洒进料系统、热脱附系统、尾气净化系统及污水处理系统；碱液喷洒进料系统包括碱液加药箱（1）、进料仓（2）、皮带计量秤（3）和刮板机（4），碱液加药箱（1）通过进料仓（2）与皮带计量秤（3）的一端相连，皮带计量秤的另一端连接刮板机（4）；热脱附系统包括回转窑式热脱附室（5），回转窑式热脱附室（5）的进料口与刮板机（4）相连，回转窑式热脱附室（5）上还设有烟气进口和烟气出口，烟气进口连接燃烧室（6），烟气出口与烟囱（8）相连；尾气净化系统包括喷淋罐（9）和引风机（11），喷淋罐（9）连接回转窑式热脱附室（5）的抽气口，喷淋罐（9）的上部通过引风机（11）与燃烧室（6）相连；污水处理系统包括循环水泵（13）、空气冷却器（10）和污水净化箱（12），喷淋罐（9）的出水口连接污水净化箱（12），污水净化箱（12）通过循环水泵（13）分为两路，一路通过空气冷却器（10）循环回喷淋罐（9），另一路连接回转窑式热脱附室（5）的出料口（7）。本专利技术进一步限定的技术方案是：回转窑式热脱附室（5）为带夹套的回转窑。进一步的，回转窑式热脱附室（5）的尾部设置出料口（7）。进一步的，回转窑式热脱附室的安装倾斜度为向尾部倾斜5~10°。本专利技术还提供一种协同间接热脱附土壤修复系统的修复方法，包括如下步骤，步骤S1、污染土壤碱液喷洒搅拌进料。通过皮带计量秤（3）设置进料仓（2）的下料量，再根据下料量设定碱液加药（1）喷药量，喷药量为进料量的5~10%(wt)，加药后的土壤在进料仓（2）内进行搅拌后通过刮板机（4）运送到回转窑式热脱附室（5）；步骤S2、从刮板机（4）运送的土壤进入回转窑式热脱附室（5），燃烧室（6）燃烧产生的高温烟气在其外层夹套对泥土进行间接加热。步骤S3、加热后产生的脱附气由引风机（11）从回转窑式热脱附室中抽至喷淋罐（9）中进行冷却，气态有机物被冷凝后混合入喷淋水中，不凝气则经活性炭净化后送至燃烧室（6）热力氧化；步骤S4、喷淋水传输至污水净化箱（12）后经气浮沉淀与芬顿氧化净化处理，一部分净化水经过空气冷却器（10）冷却后作为喷淋水循环使用，另一部分净化水引至回转窑式热脱附室（5）的出料口（7），对出料土壤进行加湿冷却。本专利技术的有益效果是：1.采用带夹套层的回转窑式作为热脱室，即解决了传统回转窑直接加热脱附产生的尾气量大、尾气净化成本高的问题，又解决了通常采用的间接加热方式热脱附处理量小的问题。2.通过对土壤进行碱液喷洒预处理，将物理脱附和化学协同作用相结合，提高了对PCBs类高沸点有机物的热脱附效率，降低了脱附温度，从而降低了修复成本。3.对热脱附气净化后的不凝气送至燃烧室热力氧化，杜绝了二次污染。综上，该系统的热脱附处理量大，可实现PBCs类高沸点有机物污染土壤高效热脱附，尾气净化成本低且彻底不会产生二次污染。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的修复方法工艺流程图。具体实施方式实施例1请参阅图1，本实施例提供的一种协同间接热脱附土壤修复系统，包括依序相连的碱液喷洒进料系统、热脱附系统、尾气净化系统及污水处理系统；碱液喷洒进料系统包括碱液加药箱1、进料仓2、皮带计量秤3和刮板机4，碱液加药箱1通过进料仓2与皮带计量秤3的一端相连，皮带计量秤的另一端连接刮板机4，可根据皮带计量秤3计量的进料量调整喷洒碱液量，并在进料仓2内进行拌合，拌合碱液后的物料通过刮板机4送至热脱附系统；热脱附系统包括回转窑式热脱附室5，回转窑式热脱附室5的进料口与刮板机4相连，回转窑式热脱附室5上还设有烟气进口和烟气出口，烟气进口连接燃烧室6，烟气出口与烟囱8相连，燃烧室6产生的高温烟气在回转窑式热脱附室5夹套层对土壤进行间接加热，回转窑式热脱附室5夹套层上部设有烟气排放口接入烟囱8，回转窑式热脱附室5内部设置的烟气出口与尾气进化系统的烟囱8相连，回转窑式热脱附室5尾部设置出料口7；尾气净化系统包括喷淋罐9和引风机11，喷淋罐9连接回转窑式热脱附室5的抽气口，喷淋罐9的上部通过引风机11与燃烧室6相连，用于净化热脱附气并将不凝气输送至燃烧室热量氧化；污水处理系统包括循环水泵13、空气冷却器10和污水净化箱12，喷淋罐9的出水口连接污水净化箱12，污水净化箱12通过循环水泵13分为两路，一路通过空气冷却器10循环回喷淋罐9，另一路连接回转窑式热脱附室5的出料口7。用于对喷淋罐9提供喷淋水、喷淋水冷却和冷却水净化，净化后的冷却水一部分循环使用，另一部分用于出料增湿降温。回转窑式热脱附室5为带夹套的回转窑。回转窑式热脱附室5的尾部设置出料口7。回转窑式热脱附室5的安装倾斜度为向尾部倾斜5~10°。如图2所示，本实施例还提供该协同间接热脱附土壤修复系统的修复方法，具体步骤为：步骤1：污染土壤碱液喷洒搅拌进料。通过皮带计量秤3设置进料仓2下料量，根据下料量设定碱液加药1喷药量，喷药量为进料量5~10%(wt)，具体视污染物浓度而定。加药后的土壤在进料仓2内进行搅拌后通过皮带秤送至刮板机运送到回转窑式热脱附室5。步骤2：协同热脱附处理。从刮板机4下来的土壤进入向尾部倾斜5~10°安装的回转窑式热脱附室5，燃烧室6燃烧产生的高温烟气在其外层夹套对泥土间接加热。回转式热脱附室5滚动式的加热方式增加了土壤的受热面积，提高了热脱附过程中的传质传热系数，更快的促进了有机物的蒸发脱附。大分子有机污染物在碱液和高温作用下逐渐降解为小分子有机物从土壤中脱附出形成脱附气。在同等脱附时间及脱附效率情况下，加入碱液后的脱附温度比不添加碱液可降低100~200℃。对于PCBs(多氯联苯)协同间接热脱附将物理蒸发脱附过程与化学药剂脱氯降解过程相结合，强化了含氯化合物的热脱附过程。如在低温下添加NaOH可有效降低PCBs降解的活化能，促进了热脱附过程中PCBs分子的脱氯反应，并且土壤颗粒变成多孔结构也有利于污染物蒸发出。步骤3：尾气净化。脱附气由引风机11从回转窑式热脱附室5中抽至喷淋罐9中进行冷却，绝大部分气态有机物被冷凝下来进入喷淋水中，少量不凝气经活性炭净化后送至燃烧室6热力氧化。步骤4：污水处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种协同间接热脱附土壤修复系统，其特征在于，包括依序相连的碱液喷洒进料系统、热脱附系统、尾气净化系统及污水处理系统；所述碱液喷洒进料系统包括碱液加药箱（1）、进料仓（2）、皮带计量秤（3）和刮板机（4），所述碱液加药箱（1）通过所述进料仓（2）与所述皮带计量秤（3）的一端相连，所述皮带计量秤的另一端连接所述刮板机（4）；所述热脱附系统包括回转窑式热脱附室（5），所述回转窑式热脱附室（5）的进料口与所述刮板机（4）相连，所述回转窑式热脱附室（5）上还设有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口连接燃烧室（6），所述烟气出口与烟囱（8）相连；所述尾气净化系统包括喷淋罐（9）和引风机（11），所述喷淋罐（9）连接所述回转窑式热脱附室（5）的抽气口，所述喷淋罐（9）的上部通过所述引风机（11）与燃烧室（6）相连；所述污水处理系统包括循环水泵（13）、空气冷却器（10）和污水净化箱（12），所述喷淋罐（9）的出水口连接所述污水净化箱（12），所述污水净化箱（12）通过循环水泵（13）分为两路，一路通过所述空气冷却器（10）循环回所述喷淋罐（9），另一路连接所述回转窑式热脱附室（5）的出料口（7）。

【技术特征摘要】
1.一种协同间接热脱附土壤修复系统，其特征在于，包括依序相连的碱液喷洒进料系统、热脱附系统、尾气净化系统及污水处理系统；所述碱液喷洒进料系统包括碱液加药箱（1）、进料仓（2）、皮带计量秤（3）和刮板机（4），所述碱液加药箱（1）通过所述进料仓（2）与所述皮带计量秤（3）的一端相连，所述皮带计量秤的另一端连接所述刮板机（4）；所述热脱附系统包括回转窑式热脱附室（5），所述回转窑式热脱附室（5）的进料口与所述刮板机（4）相连，所述回转窑式热脱附室（5）上还设有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口连接燃烧室（6），所述烟气出口与烟囱（8）相连；所述尾气净化系统包括喷淋罐（9）和引风机（11），所述喷淋罐（9）连接所述回转窑式热脱附室（5）的抽气口，所述喷淋罐（9）的上部通过所述引风机（11）与燃烧室（6）相连；所述污水处理系统包括循环水泵（13）、空气冷却器（10）和污水净化箱（12），所述喷淋罐（9）的出水口连接所述污水净化箱（12），所述污水净化箱（12）通过循环水泵（13）分为两路，一路通过所述空气冷却器（10）循环回所述喷淋罐（9），另一路连接所述回转窑式热脱附室（5）的出料口（7）。2.根据权利要求1所述的一种协同间接热脱附土壤修复系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长富，陈纪赛，周永贤，胡孙，
申请(专利权)人：南京中船绿洲环保有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32