一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集及处理系统的制作方法

[0001]
本发明涉及土壤修复领域，具体为一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集及处理系统。


背景技术：

[0002]
土壤污染是指因人为因素导致某种物质进入陆地表层土壤，引起土壤化学、物理、生物等方面特性的改变，影响土壤功能和有效利用，危害公众健康或者破坏生态环境的现象。近年来，工业和制造业发展迅猛，促进了社会经济的发展，随之而来的环境问题逐渐暴露，废气尾气和工业废水的肆意排放、固体废弃物的不合理处置，严重的污染了土壤和水源的安全利用，危害到人类健康安全。针对当前面临的土壤环境问题，我国政府陆续出台多项法律法规及行业标准规范，并鼓励科研人员开展土壤修复技术研究与推广应用。异位修复技术作为处置污染场地污染物浓度高、环境风险大且修复方量较小的场地受到科研人员的青睐，但异位修复技术开展前，需要将污染土壤挖掘至指定修复位置，针对石油化工、农药及炼焦行业污染场地的污染物一般为挥发性或半挥发性有机污染物且常伴有恶臭气味，研究修复过程中的二次污染与防治问题至关重要。
[0003]
国内对污染场地异位修复的二次污染与防治工作已开展相关工作，如cn 201911239297一种刺激性异味场地的就地异位修复系统及方法。异位土壤修复常用技术包括异位热脱附、异位化学氧化/还原、异位化学淋洗等，一般预处理堆放时将待处理土污染土壤送至密闭大棚或容器内进行破碎、筛分等，堆放场的密闭大棚布设较为简单，忽视污染土壤集中至大棚内时废气容易逸散且棚内废气易累积造成环境的二次污染，危害施工人员的身体健康。异位修复技术的废气收集及配套的处置系统的研发，对于解决堆放场废气污染防治有重要意义。


技术实现要素：

[0004]
本发明内容针对异位土壤修复堆放时废气逸散等污染问题，提出一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集及处置系统。
[0005]
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集及处理系统，包括废气微负压收集棚、废气处置装置；废气处理装置包括蓄热式焚烧炉、引风机a、引风机b、除尘装置，所述蓄热室焚烧炉包括蓄热室a、蓄热室b、燃烧室，所述引风机a的一端连接除尘装置，所述引风机a的另一端通过集风管连接蓄热式焚烧炉的蓄热室a；蓄热室a连接燃烧室，燃烧室连接蓄热室b，蓄热室b通过引风机b连接换热器，换热器连接冷凝塔，冷凝塔通过引风机c连接活性炭吸附装置，活性炭吸附装置连接废气微负压收集棚，活性炭吸附装置还连接尾气排放塔；其中，所述废气微负压收集棚包括为上、下两层结构；上层结构和下层结构之间设有引风通道及引风装置，所述引风通道与下层结构之间铺设网格，网格上依次铺设滤网和活性炭吸附层；所述废气微负压收集棚的底部设有渗滤液收集系统，所述渗滤液收集系统包括防渗基
础面、地面水泥砼、围挡和渗滤液导排。
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进一步的，所述蓄热室a和蓄热室b内设有蓄热床，所述蓄热床通过循环管道连接燃烧室。
[0007]
进一步的，所述微负压收集棚的的上层结构设有引风口。
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进一步的，所述防渗基础面自下而上铺设hdpe膜、土工布、细沙、中粗砂。防渗基础地面向下开挖一定深度，夯实基础。所述的地面水泥砼布设在中粗砂上，采用钢筋混凝土浇筑而成整体，防止渗滤液下渗造成二次污染。所述的围挡与地面水泥砼同时浇筑一定高度，防止堆放的土壤散落及渗滤液向四周扩散，同时，可作为微负压收集棚的基础，固定收集棚。
[0009]
进一步的，渗滤液导排系统分为两种，一是水泥砼与土工布之间布设横纵布设收集管，一是水泥砼浇筑时控制地面浇筑的坡度。所述的渗滤液导排系统分为两种，一是水泥砼与土工布之间布设横纵布设收集管，一是水泥砼浇筑时控制地面浇筑的坡度。导排后渗滤液集中收集在密闭的废液池内，统一处置达标排放进一步的，所述换热器连接冷水管道、热水管道；所述冷凝器连接循环水管。
[0010]
一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集处理工艺，包括如下工艺步骤：步骤1，土壤堆放至废气微负压收集棚内；通过微负压收集系统，将废气进行废气处理，步骤2，废气处理的处理过程为：废气通过引风机送入集风管送至蓄热床预热，预热后的废气送入燃烧室高温氧化分解，分解后的高温尾气产生的热能一部分用于蓄热床的加热，剩余部分进入换热器；步骤3，换热器处理后进入到冷凝塔，然后进入到活性炭吸附装置，达标后的其气体一部分送入微负压收集棚内维持气体平衡，剩余直接采用无组织排放形式外排。
[0011]
进一步的，土壤废气微负压收集棚内进行预处理为：污染土壤水分调节、破碎、筛分及干燥处理；然后机械搅拌混合，将土壤和药剂混合。
[0012]
进一步的，步骤1中的土壤的滤液经过管道连接渗滤液收集系统，然后经水处理达标后外排。
[0013]
本发明的工作原理：微负压收集棚为上、下两层结构，下层结构用于污染土壤堆放、破碎、筛分及干燥等预处理，上层结构用于废气的收集。上层结构和下层结构之间设有引风通道及引风装置，引风通道与下层结构之间铺设网格，网格上依次铺设滤网和活性炭吸附层，用于隔离粉尘和废气预处理。废气处理装置采用蓄热式焚烧炉，废气通过引风机送入集风管送至蓄热床预热，预热后的废气送入燃烧室高温氧化分解，分解后的尾气产生的热能一部分用于蓄热床的加热，一部分经过换热器送到微负压收集棚内用于污染土壤的干燥。高温尾气经过换热器、冷凝塔、活性炭吸附装置后达标，达标气体一部分送入微负压收集棚内维持气体平衡，剩余直接采用无组织排放形式外排。地面水泥砼布设在中粗砂上，采用钢筋混凝土浇筑而成整体，防止渗滤液下渗造成二次污染。围挡与地面水泥砼同时浇筑一定高度，防止堆放的土壤散落及渗滤液向四周扩散，同时，可作为微负压收集棚的基础，固定收集棚。渗滤液导排系统分为两种，一是水泥砼与土工布之间布设横纵布设收集管，一是水泥砼浇筑时控制地面浇筑的坡度。导排后渗滤液集中收集在密闭的废液池内，统一处置达标排放。
[0014]
本发明具有如下有益效果：
（1）微负压收集棚能避免污染土壤堆放时挥发性气体及恶臭气体的逸散，防止修复期二次污染，降低施工人员的健康危害。
[0015]
（2）收集后废气处理热能可用作污染土壤的干燥，降低能耗，减少修复成本。通过控制废气经处置达标后送入微负压收集棚内的量，维持的棚内的气体平衡，不仅可使收集棚内始终处于微负压的状态，也可使得土壤中挥发性气体加速挥发，降低修复的成本。
附图说明
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图1为本发明的流程图；图2为本发明的结构示意图；图3为本发明的废气微负压收集鹏结构示意图；图4为本发明的渗滤液收集系统结构示意图；图5为防渗基础面剖视图。
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其中：废气微负压收集棚100、蓄热式焚烧炉1、引风机a2、引风机b3、除尘装置4、蓄热室a5、蓄热室b6、燃烧室7、换热器8、冷凝塔9、引风机c10、活性炭吸附装置11、尾气排放塔12、引风通道13、引风装置14、网格15、渗滤液收集系统16、防渗基础面17、地面水泥砼18、围挡19、渗滤液导排20、引风口21、hdpe膜22、土工布23、细沙24、中粗砂25、渗滤液收集池26。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0019]
实施例1如图1-4所示，一种用于污染土壤异位修复工程的微负压收集及处理系统，包括废气微负压收集棚100、废气处置装置；废气处理装置包括蓄热式焚烧炉1、引风机a2、引风机b3、除尘装置4，蓄热室焚烧炉包括蓄热室a5、蓄热室b6、燃烧室7，引风机a的一端连接除尘装置，引风机a的另一端通过集风管连接蓄热式焚烧炉的蓄热室a；蓄热室a连接燃烧室，燃烧室连接蓄热室b，蓄热室a和蓄热室b内设有蓄热床，蓄热床通过循环管道连接燃烧室。蓄热室b通过引风机b连接换热器8，换热器连接冷凝塔9，冷凝塔通过引风机c10连接活性炭吸附装置11，活性炭吸附装置连接废气微负压收集棚，活性炭吸附装置还连接尾气排放塔12；废气微负压收集棚包括为上层结构、下两层结构；上层结构和下层结构之间设有引风通道13及引风装置14，引风通道与下层结构之间铺设网格15，网格上依次铺设滤网和活性炭吸附层；废气微负压收集棚的底部设有渗滤液收集系统16，渗滤液收集系统包括防渗基础面17、地面水泥砼18、围挡19和渗滤液导排20。其中，微负压收集棚以围挡为基础，采用钢结构搭建上下两层，两层之间隔开并预留引风通道。引风通道与下层结构之间铺设网格，网格上依次铺设滤网和活性炭吸附层，用于隔离粉尘和废气预处理。微负压收集棚的的上层结构设有引风口21，引风通道13连接引风装置14，将各通道的废气送入废气处理装置。下层结构与围挡搭接处预留新鲜空气补充通道，维持微负压收集棚的气体平衡。
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防渗基础面自下而上铺设hdpe膜22、土工布23、细沙24、中粗砂25。防渗基础地面向下开挖一定深度，夯实基础。地面水泥砼布设在中粗砂上，采用钢筋混凝土浇筑而成整体，防止渗滤液下渗造成二次污染。围挡与地面水泥砼同时浇筑一定高度，防止堆放的土壤
散落及渗滤液向四周扩散，同时，可作为微负压收集棚的基础，固定收集棚。根据污染土壤土方量及后期处置工艺及处置量计算所需的临时堆放场地大小，指定位置现场开挖基坑并夯实底部土壤，基坑内从下而上依次铺hdpe膜、土工布、细沙、中粗砂至原地面高度，原地面上按一定的坡度浇筑地面水泥砼，土工布与水泥砼之间布设横纵收集管道。围挡同水泥砼同时浇筑，浇筑高度根据场地大小调整。基坑相邻的开挖小的渗滤液收集池26，收集池与基坑的铺设规格一致布设防渗层，顶部加盖密封，收集池与基坑的收集管道相连，用于收集渗滤液。
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渗滤液导排系统分为两种，一是水泥砼与土工布之间布设横纵布设收集管，一是水泥砼浇筑时控制地面浇筑的坡度。导排后渗滤液集中收集在密闭的废液池内，统一处置达标排放换热器连接冷水管道、热水管道；冷凝器连接循环水管。
[0022]
废气（图中箭头）中进入除尘装置除尘后进入到燃烧室内燃烧，同时燃烧室内补充空气（图中箭头）。冷凝塔中加入循环水（图中箭头）。
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微负压收集棚内的废气通过引风机送入集风管送至蓄热床预热，预热后的废气送入燃烧室高温氧化分解，分解后的尾气产生的热能一部分用于蓄热床的加热，一部分经过换热器送到微负压收集棚内用于污染土壤的干燥。高温尾气经过换热器后冷凝塔、活性炭吸附装置后达标，达标气体一部分送入微负压收集棚内维持气体平衡，剩余采用无组织排放形式直接外排。
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实施例2采用实施例1的系统一种用于污染土壤异位修复工程，微负压收集处理工艺包括如下工艺步骤：步骤1，土壤堆放至废气微负压收集棚内；通过微负压收集系统，将废气进行废气处理，步骤2，废气处理的处理过程为：废气通过引风机送入集风管送至蓄热床预热，预热后的废气送入燃烧室高温氧化分解，分解后的高温尾气产生的热能一部分用于蓄热床的加热，剩余部分进入换热器；步骤3，换热器处理后进入到冷凝塔，然后进入到活性炭吸附装置，达标后的其气体一部分送入微负压收集棚内维持气体平衡，剩余直接采用无组织排放形式外排。
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土壤废气微负压收集棚内进行预处理为：污染土壤水分调节、破碎、筛分及干燥处理；然后机械搅拌混合，将土壤和药剂混合。
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步骤1中的土壤的滤液经过管道连接渗滤液收集系统，然后经水处理达标后外排。
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本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。