一种污染土壤异位修复系统
技术领域
本实用新型涉及污染土壤异位修复的技术领域，尤其是涉及一种有机污染土壤异位修复系统。
背景技术
随着城市化进程和产业转移步伐的加快，城市原有土地利用功能转变，大量工业用地改为商业用地或居住用地，在过去的几年内，全国已有不同类型的数万家工业企业实施搬迁，特别是一些包括化工企在内的高污染企业的退出，涉及的污染土地面积十分惊人。
国外统计表明，挥发半挥发有机污染场地占到污染场地总量的80%以上，量大面广，普遍污染较重、污染物成分复杂、毒性高，健康风险往往较大。在其修复过程中，由于污染物的挥发和扩散或污染物吸附在土壤颗粒中随着扬尘迁移，直接影响施工人员和周边人群的健康及周边生态环境。
2017年，国家出台了《土壤污染防治行动计划》，提出了“加快土壤污染治理与修复试点项目实施，推进土壤污染综合防治先行区建设”等目标。2019年1月1日《中华人民共和国土壤污染防治法》正式实施，该法指出“国家支持土壤污染风险管控和修复、监测等污染防治科学技术研究开发、成果转化和推广应用”。这一系列法规政策的出台表明国家对土壤污染防治工作的重视。
污染场地土壤修复技术按修复方式可分为原位修复技术和异位修复技术，异位修复是指将受污染的土壤从发生污染的位置挖掘出来，在原场址范围内或经过运输后再进行治理的技术。异位修复适用于处理污染浓度较高、风险较大且污染土壤量不是很大的场地；可以选择直接有效的技术方法集中处理污染土壤，处理效率高且彻底，在监测方面比较容易控制，可降低监测成本。
针对于土壤中的有机污染物，目前使用范围较广的异位处理方式有异位化学氧化、异位热脱附等。异位热脱附技术是将污染土壤提取出来，通过直接或间接加热，将污染土壤中的目标污染物加热至其沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。目前常规的异位热脱附这种处理方式需要将土壤加热到300-400℃，能量消耗大，处理成本还比较高。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种针对有机污染土壤异位修复系统，该有机污染土壤异位修复系统能够提高热量的利用率，降低污染土壤的处理成本。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种污染土壤异位修复系统，用于修复有机污染土壤，包括：
预热室；
振动筛分机，输入端与预热室连接；
第一管道，一端与振动筛分机连接，另一端上连接有三通阀；
两个加热分解室，分别与三通阀的另外两端连接；
闸板阀，设在加热分解室与三通阀的连接处；
篦冷机，其输入端与两个加热分解室连接；
回热管道，输入端与篦冷机连接，输出端与预热室连接；
废气处理装置，与两个加热分解室连接，用于处理热解过程中产生的有机物。
本实用新型进一步设置为，所述预热室内设有废热管道，所述废热管道上设有废热气孔；
所述废热管道均布在预热室底面的内侧，所述废热气孔朝向预热室的底面。
本实用新型进一步设置为：所述加热分解室包括：
加热室；
隔板，设在加热室内，将其内部分成第一部分和位于第一部分下方的第二部分；
加热器，设在第二部分内；
铺料部分，用于将有机污染土壤平铺在隔板上；
刮料部分，用于将隔板上的有机污染土壤推离。
本实用新型进一步设置为，所述铺料部分包括：设在第一部分内的第一链式传动装置、设在第一链式传动装置上的布料漏斗和设在加热室外壁上的用于第一链式传动装置动作的第一驱动装置；
在靠近隔板的方向上，所述布料漏斗的截面积趋于减小。
本实用新型进一步设置为，所述刮料部分包括：设在第一部分内的第二链式传动装置、设在第二链式传动装置上的刮板和设在加热室外壁上的用于第二链式传动装置动作的第二驱动装置；
所述刮板抵接在隔板的上表面上。
本实用新型进一步设置为：所述废气处理装置包括换热器和与换热器连接的活性炭吸附箱；
所述回热管道的两端分别与换热器和预热室连接。
本实用新型进一步设置为：所述废气处理装置包括换热器、与换热器连接的多通道阀门和与多通道阀门连接的多个活性炭吸附箱；
多个所述活性炭吸附箱交替工作；
所述回热管道的两端分别与换热器和预热室连接。
本实用新型进一步设置为：所述废气处理装置包括有机废气蓄热式焚烧炉和废气管道；
所述回热管道的两端分别与加热分解室和有机废气蓄热式焚烧炉连接。
本实用新型进一步设置为：所述废气管道和有机废气蓄热式焚烧炉的连接处设有旋风除尘器。
通过采用上述技术方案，
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
需要处理的有机污染土壤送入到预热室中进行加热，然后经过振动筛分机的分选后送入到加热室中进行加热，两个加热室交替工作。经过高温加热后的土壤温度升高，里面的有机污染物挥发出来，送入到废气处理处理装置中进行处理。加热后的土壤送入到篦冷机中进行降温处理，降温过程中产生的热风送回到预热室中对后续加入的土壤进行加热。整个处理过程连续进行，热量循环流动，能耗更低。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种立体结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的一种第一管道、三通阀、加热分解室和闸板阀的连接示意图。
图3是图1中预热室的内部结构示意图。
图4是本实用新型实施例提供的一种废热管道的结构示意图。
图5是图1中加热分解室的内部结构示意图。
图6是图5中布料绞龙的工作原理示意图。
图7是本实用新型实施例提供的一种推杆的工作原理示意图。
图8是本实用新型实施例提供的另一种立体结构示意图。
图中，1、预热室，2、振动筛分机，3、第一管道，4、三通阀，5、加热分解室，6、闸板阀，7、篦冷机，8、回热管道，9、废气处理装置，11、废热管道，12、废热气孔，51、加热室，52、隔板，511、第一部分，522、第二部分，53、加热器，54、铺料部分，55、刮料部分，541、第一链式传动装置，542、布料漏斗，543、第一驱动装置，551、第二链式传动装置，552、刮板，553、第二驱动装置，61、布料绞龙，62、下料口，63、板，64、推杆，91、换热器，92、活性炭吸附箱，93、有机废气蓄热式焚烧炉，95、旋风除尘器，96、多通道阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型实施例公开的一种污染土壤异位修复系统，主要由预热室1、振动筛分机2、加热分解室5、篦冷机7和废气处理装置9等组成，预热室1是一个用于加热土壤的设备，其底面为斜面，顶面上有一个进料口，进料口处安装有一个盖板，加入土壤时把盖板打开，加完后将盖板装回。
振动筛分机2的作用是对经过预热的土壤进行筛分，因为土壤中含有石头等杂质，在后续的加热过程中，这些杂质会吸收大量的热量，并且降温速度慢，其吸收的热量基本上无法进行回收，因此需要首先进行去除。至于先加热再筛分的原因是经过加热后，土壤中的水分下降，更加容易从杂质表面上脱离。
加热分解室5的数量有两个，二者交替工作。考虑到经济性，振动筛分机2是连续工作的，其出料过程也连续不断，加热又需要一定的时间，因此将加热分解室5的数量增加，一个进行加热时，振动筛分机2筛选出来的土壤流入到另一个中，二者交替工作。
加热过程中，土壤中的有机物挥发出来，进入到废气处理装置9中进行处理。加热完成后的土壤从加热分解室5中流出，进入到篦冷机7中进行降温。篦冷机7是一种风冷式的降温设备，经过加热的土壤平铺在篦冷机7背部的篦板上，风机将外部的冷空气送入到篦冷机7内部的风室中，然后通过篦板送入到平铺在其上的土壤中，冷空气流过土壤的过程中，与土壤完成热交换，使土壤的温度降低。篦冷机7产生的热空气通过回热管道8送入到预热室1中，对其内部的常温土壤进行预热。
参考图2，振动筛分机2与加热分解室5之间通过第一管道3和三通阀4连接，第一管道3的一端与振动筛分机2的输出端连接，另一端与三通阀4连接。三通阀4的另外两端分别与两个加热分解室5的输入端连接，二者的连接处各安装有一个闸板阀6，工作过程中，两个闸板阀6交替开启，使经过预热的土壤分别流入到两个加热分解室5内。
处理过程中，用铲车或者带式运输机等设备将需要处理的土壤送入到预热室1中，进过预热后，土壤的温度上升，然后流入到第一管道3内，经过三通阀4后流入到第一个加热分解室5内，进过加热后流入到篦冷机7中进行风冷降温。第一个加热分解室5进行加热的过程中，经过预热的土壤流入到第二个加热分解室5中。
降温完成后的土壤从篦冷机7中流出，送到存储区存放。降温过程中产生的高温空气通过回热管道8送回到预热室1中，对送入其中的土壤进行加热，热量在预热室1与篦冷机7之间循环流动。
从车间布局的方面考虑，预热室1与振动筛分机2位于第一层，加热分解室5和废气处理装置9位于第二层，篦冷机7位于第三层，每层的高度顺序降低，这样可以利用重力来带动土壤流动，进一步降低生产能耗。当然，如果生产区域不允许，也可以将其布置在同一平面内，不过需要借助提升机来带动土壤按照处理顺序流动。
参考图3和图4，一实施例中，预热室1内均布有废热管道11，废热管道11上沿其轴线方向设有废热气孔12，该废热气孔12朝向预热室1的底面。废热管道11的两端分别固定在相邻的预热室1的侧壁上，并且其中一端从预热室1伸出，用于与回热管道8连接。从篦冷机7中流出的热空气通过回热管道8流入奥废热管道11中，然后在通过废热气孔12注入到预热室1内的土壤里，使其温度上升。
预热室1的底面上安装有闸板，闸板通过液压缸驱动，预热完成后，液压缸拉动闸板移动，将预热室1底面上的斜料口露出来，经过预热的土壤在重力的作用下流入振动筛分机2。
参考图5，一实施例中，加热分解室5由加热室51、隔板52、第一部分511、第二部分522、加热器53、铺料部分54和刮料部分55等组成，加热室51是一个箱体，内部用隔板52分隔开，形成两个相互独立的空间，分别是第一部分511和第二部分522，第一部分511位于第二部分522的上方。
加热器53位于第二部分522内，主要由天然气燃烧器、送气管道和送风管道等组成，天然气燃烧器安装在第二部分522内，送气管道和送风管道分别安装在加热室51的侧壁上并与第二部分522连通，用于向第二部分522内送入天然气和空气。天然气从天然气燃烧器喷出，被点燃后燃烧，直接对隔板52进行加热。
铺料部分54是将土壤铺到隔板52上，使土壤能够充分受热，刮料部分55的作用是将隔板52上的土壤推离。处理过程中，铺料部分54和刮料部分55交替工作，使土壤在加热室51中完成热解。
一实施例中，铺料部分54主要由第一链式传动装置541、布料漏斗542和第一驱动装置543等组成，第一链式传动装置541由安装在加热室51上的转轴、安装在转轴上的链轮和绕在链轮上的链条等组成，转轴的数量为两根，均与加热室51转动连接，二者的连接处安装有滑动轴承，因为滑动轴承的结构简单，能够承受高温，铜制的滑动轴承还具有一定的自润滑性。每一根转轴上安装有两个链轮，链条的数量也为两根，分别绕在同一侧的两个链轮上，链条使用锻造链条或者重载链条，这两种链条的强度高，结构简单，能够适应加热室51内高温和粉尘的工作环境。
第一驱动装置543由电机和减速机组成，电机的转轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴与铺料部分54中的其中一个转轴用万向节连接，万向节能够调整二者之间的不同轴度，还能够使电机和减速机与加热室51之间保持一段距离，避免二者的温度过高。
布料漏斗542的两端分别固定连接在相邻的链条上，连接处用螺栓固定。送到加热室651内的土壤流入到布料漏斗542内并随之一起移动，一定过程中，均匀的洒在隔板52上。为了进一步提高隔板52上土壤厚度的均匀性，在靠近隔板52的方向上，布料漏斗542的截面积趋于减小，这样可以降低土壤的下落速度，避免出现一边厚，一边薄的情况。
参考图5和图6，图6中的箭头方向就是土壤的流动方向。一实施例中，在加热室51上加装了一个布料绞龙61，布料绞龙61的壳体上设有多个下料口62，这些下料口62均位于布料漏斗542的正上方，布料绞龙61的输入端与三通阀4的其中一端连接。流入到布料绞龙61内的土壤能够从多个下料口62流入到布料漏斗542内，使土壤能够在布料漏斗542内分布的更加均匀。
参考图7，进一步地，可以在布料漏斗542的底面上铰接一块板63，然后在加热室51的内壁上水平固定一根或多根推杆64，布料漏斗542位于布料绞龙61正下方时，推杆64正好位于板63的正下方并抵接在板63的下表面上。此时板63贴在布料漏斗542的底面上，将其封闭。布料漏斗542移动时，板63随之一起移动并从推杆64上移开。在布料漏斗542内的土壤将板63推开，落到下方的隔板52上。
板63能够起到拦截作用，避免土壤在落入布料漏斗542的过程中在下方的隔板52上堆积，造成该处土壤的厚度过厚，出现受热不充分的情况。
参考图5，一实施例中，刮料部分55主要由第二链式传动装置551、刮板552和第二驱动装置553等组成，第二链式传动装置551的结构与第一链式传动装置541的结构相同，第二驱动装置553的结构与第一驱动装置543的结构相同，此处不再赘述。刮板552的两端同样固定在相邻的链条上，能够随着链条的移动而移动，其靠近隔板52的一侧还抵接在隔板52上，能够在移动的过程中将隔板52上的土壤推离。
参考图1，一实施例中，废气处理装置9主要由换热器91与活性炭吸附箱92组成，换热器91为管式换热器或者板式换热器，二者具有两组输入端与输出端，其中一组分别与两个加热室51和活性炭吸附箱92连接，用于将从加热室51内流出的含有有机污染物的气体送入到活性炭吸附箱92中进行吸附处理。另一组输入端和输入端分别与风机和预热室1连接，用于回收热量，并将回收的热量用于对需要处理额土壤进行预加热。
进一步地，将活性炭吸附箱92的数量增加为两个以上并增加了一个多通道阀门96，多通道阀门96将两个加热室51与多个活性炭吸附箱92连接起来，使从加热室51中流出的气体能够交替进入到多个活性炭吸附箱92内，这样能够给维修人员留出充足的时间，使其能够对活性炭吸附箱92内的饱和活性炭进行更换。
参考图8，一实施例中，废气处理装置9主要由有机废气蓄热式焚烧炉93和废气管道94两部分组成，废气管道94将加热分解室5和有机废气蓄热式焚烧炉93连接起来，用于将含有有机物的气体导入到有机废气蓄热式焚烧炉93内进行燃烧处理。
有机废气蓄热式焚烧炉93具有两个或三个燃烧室，每一个燃烧室的下方均堆积有大量的蓄热砖，燃烧室交替工作，使有机物能够充分燃烧。因为加热室51内对土壤加热的温度在300-400度，从加热室51内流出的气体温度也基本上保持在这个温度甚至更低，并不能够满足充分燃烧的条件。有机废气蓄热式焚烧炉93工作时，燃烧室内的温度能够保持在1000-1200度，从燃烧室流出的高温气体流过蓄热砖时，进行热量交换，使蓄热转的温度上升。流入到燃烧室内的气体同样能够经过蓄热转，其温度可以上升到700-800度，在使用燃烧器辅助燃烧。有机废气蓄热式焚烧炉93能够充分利用有机物燃烧过程中产生的热量，进一步降低处理能耗。
进一步地，在机废气蓄热式焚烧炉93和废气管道94的连接处加装了一个旋风除尘器95，用于去除气体中的粉尘。因为在对土壤加热的过程中，部分土壤颗粒会随着流动的气体进入到有机废气蓄热式焚烧炉93内，长时间的使用过程中，容易出现堵塞现象。使用旋风除尘器95进行除尘，既能够满足除尘需要，又不会造成流速的过度损耗。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
