农田土壤有机氯农药成分的土壤修复方法

  　　目前，现有的有机氯农药微生物降解技术存在效率低、技术复杂、菌种筛选条件要求高、影响因素众多，成本高等不足。因此，有必要摆脱现有的技术思路，开辟出治理土壤中有机氯农药污染，实现土壤修复的新途径，进而开发一种全新形式的去除土壤中有机氯农药的土壤修复技术。

  　　一、技术方案:

  　　为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种去除农田土壤中有机氯农药成分的土壤修复方法，待修复的含有机氯农药成分的农田土壤集中储存于原土料斗中，在此进行集中收集并完成初步稳定过程，原土料斗中的待修复土壤通过螺旋提升输送机输送至鼓风分选机，在此去除土壤中的塑料、纸张等低密度、大体积杂物，鼓风分选机的出口通过传送带连接振动筛分机，在此去除土壤中较高密度、大粒径的杂质，振动筛分机的出口通过传送带连接磁力筛分机，在此去除土壤中的金属杂质，磁力筛分机的出口通过传送带连接研磨粉碎机，在此将土壤研磨至粒径小于10mm，研磨粉碎机的出口通过传送带连接热脱附-等离子裂解反应器，热脱附-等离子裂解反应器的出料口通过传送带连接调节式喷淋塔，在此进行进一步淋洗净化，去除可溶性杂质，调节式喷淋塔的出口通过传送带连接余热烘干机，在此将经淋洗土壤中所含的水分烘干去除，余热烘干机的出口通过传送带连接修复土壤储仓，经修复后的土壤外运再利用，同时，热脱附-等离子裂解反应器的废气出口通过废气管线连接余热交换器，在此收集废气中的剩余热量，使废气温度降低，余热交换器的出口通过废气管线连接水洗净化塔，废气在此经过水洗净化并进一步降温，水洗净化塔的出口通过废气管线连接引风机，将经过净化处理的尾气排空，同时余热交换器所收集到的剩余热量通过热力管线输送至余热烘干机加以利用。

  　　进一步，热脱附-等离子裂解反应器材质采用Q345R合金钢，反应器外层包覆有玻璃纤维保温隔热层，其左上部设有土壤进料口，右下部设有土壤出料口，反应器内部主体部分左右交错安装有5条传送带，底部并排安装有6部电热鼓风机，电热鼓风机上方设有防护网，反应器顶部排烟管道处安装有3支等离子炬，可产生高温等离子火焰，等离子炬的相对位置上安装有陶瓷防火挡板。

  　　进一步，经过研磨粉碎处理后的细颗粒土壤，通过热脱附-等离子裂解反应器左上部的进料口进入到反应器内部，在5条传送带的驱动下，以“S形”路径做逐步向下运动，同时，反应器底部的6部电热鼓风机开启，在反应器内部产生一股由下向上的热空气流，使土壤受热发生脱附解吸反应，释放出其中的有机氯农药成分，并以蒸汽的形态逐渐上升至反应器顶部排烟管道处，此时位于排烟管道处的3支等离子炬开启，产生高温等离子火焰，利用高温等离子火焰所特有的催化裂解作用，使有机氯农药分子键发生断裂，并裂解为小分子物质，从而有效去除有机氯农药成分，经过等离子火焰处理后的废气由反应器顶部的排烟管道排出，进入下一废气处理工序；同时经过热脱附解吸处理后的土壤，通过反应器右下部的土壤出料口离开反应器，进入下一土壤处理工序。

  　　进一步，其特征在于，调节式喷淋塔的作用是将经过热脱附-等离子裂解反应器处理后的土壤进行淋洗，进一步除去其中的可溶性杂质。

  　　进一步，其特征在于，热脱附-等离子裂解反应器，其内部容积为175m3，其传送带输送速度为0 .3m/s。

  　　进一步，其特征在于，热脱附-等离子裂解反应器，其等离子炬的工作电压为380V，工作寿命为2000h，每支等离子炬均可单独控制开启或关闭，其等离子火焰的温度为8500~9000℃。

  　　二、本发明的优点在于：

  　　（1）本系统摆脱了现有的有机氯农药污染土壤修复处理工艺，创造性的利用了有机氯农药成分受热易发生土壤脱附解吸作用，通过热处理将有机氯农药成分转化为蒸汽态，再将该蒸汽导入高温等离子体火焰中，利用高温等离子体火焰所特有的催化裂解作用，使有机氯农药分子发生裂解，并转化为小分子物质，从而使土壤彻底得到净化修复，其处理效率可达98.8%。

  　　（2）本方法有针对性的采用了高温等离子体火焰，来对含有较高浓度有机氯农药成分的工艺废气进行处理，能够彻底分解有机氯农药成分，经过处理的尾气不含有毒有害物质。

  　　（3）本发明可根据实际处理土量以及土壤中有机氯农药的实际浓度，现场选择开启1支至3支等离子炬，有效降低了处理能耗。

  　　（4）本方法原理简单易行，设计施工成本较低，并且处理效果较好，运行维护成本很低，有利于大范围推广应用。

  　　三、附图说明

 

  　　图1是去除农田土壤有机氯农药成分的土壤修复设备示意图。

  　　图中：1-原土料斗、2-鼓风分选机、3-振动筛分机、4-磁力筛分机、5-研磨粉碎机、6-热脱附-等离子裂解反应器、7-余热交换器、8-水洗净化塔、9-引风机、10-调节式喷淋塔、11-余热烘干机、12-修复土壤储仓

  　　图2是热脱附-等离子裂解反应器的示意图。

  　　61-进料口、62-玻璃纤维保温隔热层、63-传送带、64-电热鼓风机、65-防护网、66-等离子炬、67-高温等离子火焰、68-陶瓷防火挡板、69-出料口。