(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721012939.5
(22)申请日 2017.08.14
(73)专利权人 河北大美环境修复科技股份有限
国模杨玉玲公司
系统整合方案
地址 050000 河北省石家庄市桥西区中山
路166号2号楼
(72)发明人 赵占伟 邢殿忠 闫珂 郝乐
李佳伟 魏平原
(74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所
13120
代理人 郝伟
(51)Int.Cl.
B09C 1/00(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种常温解吸处置挥发
性有机物污染黏性土壤的系统。所述系统包括密
闭处置大棚，破碎筛分装置，送风装置，尾气收集
处理装置。其中，所述的密闭处置大棚为具有密
闭物流通道的密闭结构，破碎筛分装置对污染土
壤与粗砂、生石灰的混合物进行筛分、破碎、混合
与曝气，送风装置连接于该大棚侧壁，尾气收集
处理装置连接于该大棚顶部。采用本实用新型能
有效快速地去除土壤中挥发性有机污染物，修复
效率高、质量好，对土壤不会产生任何二次污染，
适用于修复黏性较高的土壤。权利要求书1页 说明书7页 附图2页CN 207238746 U 2018.04.17
C N 207238746
U
1.一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：包括密闭处置大棚，破碎筛分装置，送风装置，尾气收集处理装置；超级电容器
所述的密闭处置大棚为密闭结构，具有密闭物流通道，装置、设备、土壤以及工作人员可经由该密闭物流通道进出该密闭处置大棚；
所述的破碎筛分装置包括筛分破碎铲斗，该筛分破碎铲斗具有能使其破碎刀板的滚轴正、反双向转动的控制电路，可对污染土壤与粗砂、生石灰的混合物进行筛分、破碎、混合与曝气；
所述的送风装置包括鼓风机和进气管道；
所述的尾气收集处理装置包括尾气收集管道、引风机、除尘器和尾气吸附处理装置。
2.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的进气管道一端与鼓风机连接，另一端通过分支进气管道与密闭处置大棚连接，所述进气管道出气口分布在该密闭处置大棚的侧壁；
所述的尾气收集处理装置的尾气收集管道一端与引风机连接，另一端通过分支排气管道与密闭处置大棚连接，所述排气管道进气口分布在该密闭处置大棚的顶部。
3.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述密闭物流通道设有推拉式双层门，形成缓冲间，门边安置密封胶条，用于防止装置、设备、土壤以及工作人员等进出时大棚内空气中的污染物向外扩散。
4.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：引风机的排风量为鼓风机的排风量的105～110％。
刘溢功
5.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的密闭处置大棚长度为80-125米，宽度为30-50米，高度为9-15米。
热收缩管
6.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的密闭处置大棚的侧壁和顶棚均附有岩棉对大棚进行保温，用于保持大棚内温度，提高土壤中污染物逸散的效率。
7.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的进气管道出气口分布在该密闭处置大棚的侧壁，距离地面500～1000mm。
8.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的尾气收集处理装置的排气管道进气口尺寸为300mm*300mm，每200～300m 2分布有一个进气口。
9.如权利要求1所述的常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：所述的进气口和出气口均安装有普通格栅，防止异物进入。
权 利 要 求 书1/1页CN 207238746 U
一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种处置污染土壤的系统，属于环境修复技术领域，特别是一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统。
背景技术
[0002]土壤中挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）是指进入土壤环境并造成环境污染的挥发性有机化合物，环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物，包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃等化合物，当环境中的VOCs达到一定浓度时，会使处于该环境中的人员出现头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。该VOCs的来源涉及化工行业、医药行业、印染行业、烟草行业、纺织品行业、玩具行业、家居装饰材料、汽车配件材料、电子电气行业、日化行业等行业，其使用的化工原料、油墨、有机溶剂、胶黏剂、油漆、涂料等均可产生挥发性污染物。这些污染物在土壤中滞留和蓄积，使土壤中污染物含量过高或超标，一些挥发性较强的物质会对空气造成污染，迁移性和水溶性较强的物质能直接渗入地下水，从而破坏土壤内部及周围环境的生态平衡，对动植物、微生物和人类产生刺激的毒害；土壤和
地下水中累积的污染物质会通过食物链的传递，逐渐富集到更高级的动植物，危及更多人类的健康，甚至诱导生物物种及数量发生变化。所以，对挥发性有机物污染的场地进行土壤修复是非常重要的研究课题之一。
[0003]对于污染土壤的常温解吸修复设备，现在常用的扰动设备主要是翻抛机，翻抛机通过轴承带动机架下挂装的旋转刀轴对堆体原料实施翻拌、蓬松、移堆等操作；常用刀为抛刀，该抛刀对黏性较强的土壤或者湿度大的土壤的扰动效果较差，很难完全打散，挥发性有机污染物逸散困难，另外，翻抛机在密闭空间内灵活性差。专利CN203408977U使用翻抛装置对土壤进行翻抛，促使挥发性有机物的挥发，同时该装置向土壤中喷洒高锰酸钾来提高污染土壤中有机物的去除速率，但该翻抛机不适于打散黏性土壤，并且高锰酸钾作为强氧化剂，对土壤也会造成一定程度的二次污染。专利CN205851548U同样采用土壤翻抛设备对促使土壤中的挥发性有机物挥发，该翻抛装置同样不适于打散黏性土壤，且翻抛前需将土壤堆成条垛状，增加了人工成本。专利CN202570291U使用破碎与筛分机对土壤进行破碎、筛分，再将污染土壤进行修复处理，对于粉粘土类污染土壤，该设备采用带式铰刀进行粉碎，但若土壤较黏、含水量较高时，用带式铰刀粉碎后仍不易过筛，且过筛后自然成堆的污染土壤有可能再次黏结成块，不利于下一步修复工作的进行。专利CN101972773A中使用了螺旋搅拌热解吸系统，该系统通过对污染土壤进行加热、并使空气预热后进入该系统内与污染土壤混合接触，从而使得污染土壤中挥发性/半挥发性有机物挥发出来，但该系统内的螺旋搅拌器无法打散黏性土壤，不利于黏性土壤中VOCs的挥发，并且该系统需要对土壤进行加热，增加了操作成本。
[0004]目前针对该常温解吸工艺，已经有部分单位或个人公开了自己的研究成果。专利
CN102974608A公开了一种有机污染土壤化学强化修复方法，该方法提出从修复开始就向污染土壤中加入生石灰，再配合土壤翻筛设备对混有生石灰的土壤进行间歇性翻筛来处理污染土壤，达到修复目标，但是该方法加入的生石灰的量为污染土壤的10-15%，该用量过高，会导致其它有毒物质产生，但是如果减少生石灰的量则不会对温度较低以及含水量高的粘性土产生好的效果。专利CN103934262A中提出，当挥发性有机污染土壤进入修复拖尾期后，加入少量的生石灰，继续扰动，直至达到修复浓度及以下，虽然该方法解决了生石灰添加过多产生其他有害物质的问题，但是在处理黏性土壤过程中仍然很长。
实用新型内容公平理论
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对目前常温解吸黏性土壤中挥发性有机物工艺中存在的问题，提供一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，该系统能有效、快速地去除黏性土壤中挥发性有机污染物，修复效率高、质量好，对土壤不会产生任何二次污染，适用于修复黏性较高的土壤。
[0006]一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统，其特征在于：包括密闭处置大棚，破碎筛分装置，送风装置，尾气收集处理装置；其中
[0007]所述的密闭处置大棚为密闭结构，具有密闭物流通道，装置、设备、土壤以及工作人员可经由该密闭物流通道进出该密闭处置大棚；
[0008]所述的破碎筛分装置包括筛分破碎铲斗，该筛分破碎铲斗具有能使其破碎刀板的滚轴正、反双向转动的控制电路，可对污染土壤与粗砂、生石灰的混合物进行筛分、破碎、混合与曝气；
[0009]所述的送风装置包括鼓风机和进气管道；
[0010]所述的尾气收集处理装置包括尾气收集管道、引风机、除尘器和尾气吸附处理装置。
[0011]进一步地，所述的进气管道一端与鼓风机连接，另一端通过分支进气管道与密闭处置大棚连接，所述进气管道出气口分布在该密闭处置大棚的侧壁；所述的尾气收集处理装置的尾气收集管道一端与引风机连接，另一端通过分支排气管道与密闭处置大棚连接，所述排气管道进气口分布在该密闭处置大棚的顶部。
[0012]进一步地，所述密闭物流通道设有推拉式双层门，形成缓冲间，门边安置密封胶条，用于防止装置、设备、土壤以及工作人员等进出时大棚内空气中的污染物向外扩散。[0013]进一步地，所述尾气收集处理装置中引风机的排风量比鼓风机的排风量大，引风机的排风量为鼓风机的排风量的105～110%，维持密闭处置大棚内的负压状态，强化土壤中污染物逸散，并阻止大棚内空气中的污染物向外扩散。
[0014]进一步地，所述重量比例为，粗砂和生石灰总重量占黏性土壤重量的5-9%，粗砂和生石灰的比例可根据土壤情况进行调节。
[0015]进一步地，所述的密闭处置大棚长度为80-125米，宽度为30-50米，高度为9-15米。[0016]进一步地，所述的密闭处置大棚的侧壁和顶棚均附有岩棉对大棚进行保温，用于保持大棚内温度，提高土壤中污染物逸散的效率。
[0017]进一步地，所述的进气管道出气口分布在该密闭处置大棚的侧壁，距离地面500～1000mm。
[0018]进一步地，所述的尾气收集处理装置的排气管道进气口尺寸为300mm*300mm，每200～300m2分布有一个排气口。
[0019]进一步地，所述的进气口和排气口均安装有普通格栅，防止异物进入。
[0020]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0021] 1. 将污染土壤运至密闭处置大棚，将粗砂、生石灰以5-9%（干土质量比）的比例投加到黏性污染土壤中，土壤湿度较大时可适当加大生石灰的投放比例，黏度更大时可适当加大粗砂的投放比例；向黏性污染土壤中添加生石灰与粗砂的方式：（1）先向黏性土壤中投加粗砂，再投加生石灰；（2）先向黏性土壤中投加生石灰，再投加粗砂；（3）将粗砂和生石灰混合后投放到黏性土壤中。
[0022] 2. 用破碎筛分装置对污染土壤与粗砂、生石灰的混合物进行强制扰动。[0023] 3. 在强制扰动的同时，用送风装置对密闭处置大棚进行机械送风，促进棚内空气流通，降低土壤含水率；送气量略小于排气量，维持大棚负压，促进土壤中挥发性有机污染物的逸出，并对排出的污染气体进行收集和处理，以防止对外界环境造成二次污染。[0024] 4. 将修复后土壤进行现场回填。
[0025] 5. 用尾气收集处理装置对土壤逸散出的污染气体集中收集后进行处置，达标后排放。
[0026]本实用新型的VOCs污染土壤修复强化方法与现有技术相比有以下有益效果：[0027]1、本技术方案是针对挥发性有机物污染的黏性土壤的强化处置系统，采用生石灰与粗砂的混合投放，通过强制扰动，增大土壤孔隙率，降低含水率，强化修复效果的方法，所以，该方法对于挥发性有机污染物污染的黏性较高的土壤处理效果良好，可以强化常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的效果，缩短修复周期。
[0028]2、本技术方案将土壤与粗砂、生石灰充分混合，大大地降低了生石灰的投加量，向黏性污染土壤中投加的粗砂和生石灰总量的比例为5-9%（干土质量比），使用后可确保修复后的土壤不会产生其它副产物，并且，这种投加比例针对不同黏度和湿度的土壤进行调整更加灵活，所以，该系统可用于不同黏性的污染土壤，使得生石灰与粗砂的使用更加合理，有良好的经济和环境效益。
[0029]3、本技术方案可使用3种向黏性污染土壤中添加生石灰与粗砂的方式，可根据污染土壤状态进
行调整，这样不仅可以充分发挥每种物质的作用，提高处理效果，而且，可以减少生石灰和粗砂的使用量，减少消耗，提高效益。
[0030]4、本技术方案中破碎筛分装置选用筛分破碎铲斗对污染土壤进行强制扰动，相对比普通翻抛机来说，该设备具有能使其破碎刀板的滚轴正、反双向转动的控制电路，这样的设计使该设备旋转速度快，粉碎性强；另外，通过该设备破碎刀板的高速旋转，更加利于生石灰等与土壤的混合；通过混合粉碎，利于增加土壤与空气的接触面积，更有助于土壤中挥发性有机污染物的逸散；普通翻抛机需要将污染土堆成合适大小的条垛，而筛分破碎铲斗对污染土的堆放无要求，节约了成本和人工。
附图说明
[0031]图1为本实用新型实施例提供的一种常温解吸处置挥发性有机物污染黏性土壤的系统俯视图；
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