有机污染土壤螺旋搅拌热解吸修复设备

　　近年来，随着我国工业化和城市化进程的加快，城市规划、城市扩容、功能区与城市布局的调整，大量污染企业搬迁，遗留了大量受污染的工业场地，由此引发的环境污染事故和对人类健康的危害已经成为制约城市土地开发利用的一个主要因素。据调查，污染企业搬迁遗留场地的污染物主要涉及有机污染物和重金属等，其中挥发性 / 半挥发性有机污染物对生态环境和人体健康的影响很大。

　　热解吸方法是一种工业场地挥发性 / 半挥发性有机污染的修复方法。通过对污染土壤加热，使污染土壤升温至足够温度，挥发性 / 半挥发性有机污染物从土壤中挥发、分离出来，使得土壤得以净化。与其他技术相比，热解吸方法具有高效、快速和安全的优点。热解吸装置修复效果的好坏关键在于能否提供足够高的加热温度以及确保挥发出来的气态污染物能与土壤快速分离。

　　中国专利（200910030305.6）《土壤污染热脱附修复处理系统》公布了一种挥发性和半挥发性土壤移位处理系统，该系统热脱附装置采用热提转炉 ；热媒采用燃料（煤、液化气或天然气）燃烧产生的热烟气。利用热烟气加热冷空气，使冷空气升温，进入热提转炉与污染土壤接触。该专利中热空气温度一般低于 350℃，又由于空气的比热容较小，土壤加热后的温度不会太高，因而仅能处理污染土壤中沸点较低的苯和苯系物，不能满足城市污染场地有机污染物复杂性和多样性的需求。

　　本发明的目的是提供一种强制通风－螺旋搅拌热解吸修复有机污染土壤的系统，被预热后的热空气进入热解吸装置中，与受污染的土壤充分接触，同时利用电加热元件加热土壤，将受污染的土壤加热至足够温度，使得挥发性 / 半挥发性污染物从土壤中挥发回来，被热气流快速带走并被处理，土壤得以净化。

　　一、技术方案 ：

　　一种强制通风－螺旋搅拌热解吸修复有机污染土壤的系统，包括空气预热系统、尾气处理系统、控制系统，除此更主要的是还包括了有电加热元件和螺旋搅拌器组成的螺旋搅拌热解吸系统。所述螺旋搅拌热解吸系统位于空气预热系统和尾气处理系统之间。

　　其中 ：

　　（1）空气预热系统空气预热系统由鼓风机和空气加热器组成，空气通过鼓风机经由无缝钢管进入空气加热器，然后再进入螺旋搅拌热解吸系统。

　　（2）螺旋搅拌热解吸系统

　　一种螺旋搅拌热解吸系统，由螺旋搅拌热解吸装置和引风机组成，螺旋搅拌热解吸装置为圆筒状设备，内装有螺旋搅拌器，外壁设置电加热元件。螺旋搅拌器由变频电机驱动，并配以减速器，螺旋搅拌器转速可调。污染土壤由设有密封装置的进料斗加入，通过电加热元件间接加热土壤，同时空气预热后进入热解吸装置与污染土壤混合接触，使得污染土壤中挥发性 / 半挥发性有机物挥发出来，在压缩空气及引风机的作用下快速流出热解吸系统进入尾气处理系统。内设的螺旋搅拌器一方面保证污染土壤的均匀受热，同时起到推进处理土壤从进料口到达出料口并排出系统的作用，而且可通过调节螺旋搅拌器转速控制土壤在热解吸系统中的停留时间。另外，预热空气不仅直接加热土壤，提高了传热效率、而且提高了热解吸系统内气流的扰动程度，降低了气相传质阻力，提高了污染物的挥发速率。变频电机通过减速器连接连轴器，连轴器与轴连接，轴上设有叶轮。

　　（3）尾气处理系统

　　尾气处理系统由旋风除尘器、除湿器和吸附塔组成，处理热解吸系统中排出的废气，使其达标排放。旋风除尘器、除湿器和吸附塔依次连接在螺旋搅拌热解吸系统的螺旋搅拌热解吸装置和引风机之间。

　　（4）控制系统控制系统集成了鼓风机、空气加热器、螺旋搅拌热解吸装置及引风机的自动控制。

　　通过调节鼓风机出风管阀门开度可调节空气流量、控制空气加热器加热温度可调节预热空气温度、控制螺旋搅拌器转速可调节土壤的停留（加热）时间，控制电加热元件加

　　热温度可调节土壤温度。

　　二、有益效果

　　根据本发明的强制通风－热解吸法修复有机污染土壤的系统，能对挥发性 / 半挥发性有机物污染土壤进行有效修复。此土壤热解吸修复技术有益效果具体说有以下 ：

　　（1）与国内外同类产品比，设备流程简单有效，占地小，投资费用低 ；

　　（2）本发明对污染土壤采用电加热方式，清洁可靠，弥补了采用燃料燃烧产生高温烟气加热土壤方式而导致烟气排放增加大气环境风险的不足，且在整个设备流程中，对尾气进行有效处理，可达标排放，杜绝了二次污染的产生 ；

　　（3）本发明的螺旋搅拌热解吸系统其螺旋搅拌器转速可调，处理土壤在热解吸装置内停留（加热）时间可控，土壤加热温度可控 ；处理系统包含预热空气强制通风直接加热和电加热元件间接加热两种加热方式，且可通过调节预热空气流量和加热温度对两种方式进行有效配置，确保对污染土壤进行经济有效的处理 ；因而对污染土壤中有机污染物复杂性有很好的适应能力，不仅可处理沸点较低的苯、甲苯等有机物，对较高沸点的有机物也有很好的处理效果 ；

　　（4）本发明对污染土壤中挥发性 / 半挥发性有机污染物的一次性净化效果一般可以达到 70-90%。

　　三、附图说明

　　图 1 为本发明有机污染土壤螺旋搅拌热解吸修复设备的结构示意图。

　　图1中 ：1为鼓风机、2为空气加热器、3为螺旋搅拌热解吸装置、4为旋风除尘器、5 为除湿器、6 为吸附塔、7 为引风机、8 为控制箱。

　　图 2 为螺旋搅拌热解吸装置结构示意图。

　　图 2 中 ：3 － 1 为变频电机、3 － 2 为减速器、3 － 3 为联轴器、3 － 4 为进气管、3 － 5 为轴、3 － 6 为叶轮、3 － 7 为进料斗、3 － 8 为铸铝加热圈、3 － 9 为筒体、3 － 10 为出料管、3 － 11 为出气管