我國有大量土壤遭受了苯、甲苯、二甲苯、乙苯及TPH等有機污染物的污染,隨著公眾對有機污染物環境和健康危害的逐步認識,迫切的需要經濟而有效方法處理這些毒性物質。主要的有機污染物污染土壤的修復技術有生物修復、化學修復、物理修復等,比較而言,物理修復或化學修復有著更廣泛的適用性,特別適用于高濃度、多組分有機污染場地。在眾多的物理修復或化學修復技術中,熱脫附是公認處理有機物污染土壤的成熟可靠技術。
熱脫附修復技術是經過直接加熱或間接加熱,將污染土壤加熱到足夠的溫度,使其所含的有機污染物得以揮發或分離的過程。熱脫附是將污染物從一相轉化為另一相的物理分離過程,通過控制熱脫附系統的溫度和物料停留時間可以有選擇性的使目標污染物揮發。直接熱解析設備采用直接加熱方式進行熱脫附,但是熱源氣體與揮發出的污染氣體相互混合,增大了后續尾氣的處理成本,而且系統能耗高且熱利用率低。因此如何降低熱脫附設備運行能耗、節能減排是當前熱脫附修復技術亟待解決的問題。
土壤熱脫附設備,包括支架、設在支架上的水平的加熱筒,所述加熱筒的左端上側設有進料通道,加熱筒的右端下側設有出料通道,所述加熱筒的外側設有太陽能集熱管,所述支架的一側設有太陽能反光板,所述的加熱筒內設有主軸,所述的主軸的表面設有螺旋帶,所述的支架上設有驅動主軸轉動的電機,所述加熱筒的左端上側設有進氣管,所述加熱筒的右端上側設有排氣管,所述的排氣管上設有排風機,所述加熱筒的內側設有轉筒,所述轉筒與加熱筒之間形成環形間隙,所述轉筒內部與主軸之間設有若干連桿。
污染的土壤在脫附前經過自然干燥預處理,使得土壤中的含水量降低到符合脫附要求,預處理后的土壤從進料通道進入加熱筒內,在主軸、螺旋帶的作用下,土壤從加熱筒的左端移動到右端,支架上的太陽能反光板聚集太陽光照射到太陽能集熱管上,從而對加熱筒進行加熱,加熱筒上的熱量傳遞給轉筒,轉筒隨著主軸一起轉動,轉筒受熱均勻,能對加熱筒圓周內各個部位的土壤均勻加熱,從而使得土壤中苯、甲苯、二甲苯、乙苯等有害物質從土壤中揮發出來形成氣態,排風機排風,把加熱筒內的毒害氣體排掉,最后從出料通道處排出的土壤中的毒害物質顯著減少,熱脫附處理后的土壤可以用于園林、種菜等,本結構采用太陽能能對土壤進行加熱,節約能源,降低土壤熱脫附成本;當外界沒有太陽的時候,也可以直接從進氣管處通入高溫空氣對土壤進行加熱,通用性強。
土壤熱脫附設備具有如下有益效果:
(1)設備利用太陽能加熱,節約能源,降低土壤熱脫附成本;
(2)土壤先通過預熱后再進行熱脫附,土壤熱脫附效率高;
(3)熱脫附后的土壤在后處理筒內進行增濕、降溫、增肥處理,處理后的土壤就能直接使用。