土壤处理装置及土壤处理系统的制作方法

本实用新型涉及土壤修复技术领域，具体而言，涉及一种土壤处理装置及土壤处理系统。

背景技术：

随着经济发展与城市化的加速，以及产业结构与城市布局的变化与调整，近几年出现了一大批关闭搬迁或即将退役的化工企业。其产品的生产和处理、废物的倾倒和排放、化学物质的泄露等因素造成了相当严重的场地污染问题。这些场地的污染土壤，严重威胁人体健康和环境安全，污染土壤的处理成为当前迫切需要解决的问题。

现有传统土壤处理设备其结构多为大型、固定式设备，采用火加热的形式对土壤进行处理，由于土壤的理化特性对热脱附处理过程及结果有一定的影响，传统热脱附方法中，土壤加热由外到内，加热速度慢，为使土壤内层达到适合有机污染物去除的温度，往往需要将外层土壤加热到很高的温度，这可能致使外层土壤结构发生变化，阻碍内层土壤中有机污染物的去除，并导致内层有机污染物向外迁移时发生高温热解，不利于有机污染物的脱附。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种土壤处理装置及土壤处理系统，能够对被污染的土壤内外均匀加热进行热脱附，以更好的去除有机污染物。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种土壤处理装置，包括：箱体以及设置于箱体内的进料斗、送料机构、回转窑以及微波发生器；进料斗的出料端与送料机构的进料端连接，送料机构的出料端与回转窑的进料端连接，微波发生器设置于回转窑上，用于向回转窑内发射微波；回转窑上设置有烟气管道，箱体上还设置有引风机，烟气管道分别与回转窑内部和引风机的进风口连通，引风机的出风口与箱体外部连通，引风机用于排放回转窑内的烟气。

可选地，回转窑包括转动部以及分别设置于转动部的转动轴线上相对两端的窑头和窑尾，转动部以转动轴线分别相对于窑头和窑尾转动；回转窑的进料端位于窑尾，回转窑的出料端位于窑头。

可选地，送料机构为绞龙输送机，绞龙输送机的进料端与进料斗的出料端连接，绞龙输送机的出料端伸入于回转窑的进料端。

可选地，微波发生器设置于窑头远离转动部的一侧，且微波发生器的微波出射端位于窑头内。

可选地，烟气管道内设置有微波防泄漏装置。

可选地，土壤处理装置还包括微波敏化剂加料器，微波敏化剂加料器的出料端与进料斗的进料端对应设置，微波敏化剂加料器用于向进料斗中添加微波敏化剂。

可选地，回转窑的内壁形成有多个扬料板，扬料板的板面与回转窑内壁具有夹角，用于回转窑转动时松散回转窑内的土壤。

可选地，微波发生器设置为多个。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种土壤处理系统，包括：拖车及设置于拖车上的上述任意一项的土壤处理装置。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的一种土壤处理装置，包括箱体以及设置于箱体内的进料斗、送料机构、回转窑以及微波发生器。其中进料斗的出料端与送料机构的进料端连接，送料机构的出料端与回转窑的进料端连接，微波发生器设置于回转窑上。在该土壤处理装置使用过程中，向进料斗中添加待处理的土壤后，该土壤处理装置的送料机构能够将进料斗中的土壤输送至回转窑内，通过回转窑的转动能够将其内的土壤移动至回转窑的出料端并输出。在回转窑转动的过程中，设置于回转窑上的微波发生器能够向回转窑内发射微波，利用微波的加热作用，能够使回转窑内的土壤内外均匀加热，从而使土壤能够在回转窑内进行良好的热脱附处理，使土壤中的有机污染物能够以烟气形式排出，以去除土壤中的有机污染物，通过在回转窑上设置的烟气管道，能够使土壤加热之后其内的有机污染物挥发形成的烟气更好的排出，使有机污染物能够与土壤更好的分离，并且通过设置引风机能够提高烟气排放的效率。该土壤处理装置利用微波发生器以微波形式对土壤进行加热实现热脱附处理，能够使土壤的内外层均匀受热，土壤结构不易发生变化，能够提高土壤的有机污染物去除效果。并且，通过箱体的保护，能够避免进料斗、送料机构、回转窑以及微波发生器等部件受外力或外界环境的侵害，同时还可以方便通过移动箱体来移动该土壤处理装置，提高该土壤处理装置的机动性，便于进行转场操作，减少重复安装。

本实用新型实施例提供的一种土壤处理系统，包括拖车以及设置于拖车上的上述土壤处理装置，能够通过拖车对上述土壤处理装置进行承载，具有良好的机动性，能够便捷的去除不同场地的土壤中的有机污染物，并具有良好的有机污染物去除效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的土壤处理装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的土壤处理装置的结构示意图之二。

图标：1-进料斗；2-送料机构；3-微波敏化剂加料器；4-窑尾；5-温度感应器；6-回转窑；7-微波防泄漏装置；8-压力感应器；9-烟气管道；10-窑头；11-微波发生器；12-电机；13-回转窑的出料端；14-箱体；15-转动部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种土壤处理装置，如图1所示，包括：箱体14以及设置于箱体14内的进料斗1、送料机构2、回转窑6以及微波发生器11；进料斗1的出料端与送料机构2的进料端连接，送料机构2的出料端与回转窑6的进料端连接，微波发生器11设置于回转窑6上，用于向回转窑6内发射微波。

其中，微波发生器11能够产生并向回转窑6中发射微波。微波，是一种波长为1mm到1m之间(频率300-300000mhz)之间的电磁波。当回转窑6中的土壤处于微波中时，通过微波场的作用，土壤内部偶极分子会高频往复运动，产生“内摩擦热”而使土壤温度升高，该过程不须任何热传导，因此能够使土壤内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，从而能够使土壤加热处理时其结构不易发生变化，提高土壤中有机污染物的去除效果。

该土壤处理装置中的微波发生器11，可以采用磁控管实现，并且通过风冷的方式进行冷却。当然，在实际应用中，该土壤处理装置中的微波发生器11还可以采用其他常规的能够产生并发射微波的装置，此处不做具体限制。

在本实用新型实施例中，该土壤处理装置中的回转窑6的内壁还可以设置为粗糙度较高的凹凸不平表面，以提高微波发生器11发射至回转窑6内的微波能够在回转窑6的内壁上被漫反射从而提高微波在回转窑6中的覆盖效果，使土壤能够更加均匀的吸收微波能。当然，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况对回转窑6的内壁的粗糙度进行设置，此处不做限制。

其中，回转窑6的外壁还可以涂覆保温涂层，以对回转窑6内的加热温度进行保温，提高对土壤的加热效果。当然，在本实用新型实施例中对于回转窑6的外壁具体设置不做限制，本领域技术人员可根据具体情况设置保温涂层。

需要说明的是，在实际应用中，如图1所示，该土壤处理装置包括箱体14，进料斗1、送料机构2、回转窑6以及微波发生器11均设置于箱体14内，通过箱体14对上述结构进行固定和保护，能够避免受外力或外界环境的侵害，同时还可以方便该土壤处理装置整体的移动，提高该土壤处理装置的机动性。示例地，该箱体14可以为集装箱、车厢等，此处不做限制，只要能够将进料斗1、送料机构2、回转窑6以及微波发生器11等容置于其中并对其固定即可。

该土壤处理装置的回转窑的出料端13还可以与送料绞龙连接，以更加高效的将回转窑6输出的土壤向外输送。

可选地，如图2所示，回转窑6上设置有烟气管道9，烟气管道9与回转窑6内部连通，用于排放回转窑6内的烟气。

通过在回转窑6上设置的烟气管道9，能够使土壤加热之后其内的有机污染物挥发形成的烟气更好的排出，使有机污染物能够与土壤更好的分离。

其中，箱体14上还可以设置出风口与箱体14外部连通的引风机，该烟气管道9的出口可以与引风机的进风口连通，以便于通过引风机将烟气向外排出，提高烟气排放的效率。

并且在实际应用中，还可以通过在烟气管道9的出口或引风机的出风口设置烟气净化设备，以对有机污染物形成的烟气进行净化，减小其对大气的污染。

本实用新型实施例提供的土壤处理装置，包括进料斗1、送料机构2、回转窑6以及微波发生器11。其中进料斗1的出料端与送料机构2的进料端连接，送料机构2的出料端与回转窑6的进料端连接，微波发生器11设置于回转窑6上。在该土壤处理装置使用过程中，向进料斗1中添加待处理的土壤后，该土壤处理装置的送料机构2能够将进料斗1中的土壤输送至回转窑6内，通过回转窑6的转动能够将其内的土壤移动至回转窑的出料端13并输出。在回转窑6转动的过程中，设置于回转窑6上的微波发生器11能够向回转窑6内发射微波，利用微波的加热作用，能够使回转窑6内的土壤内外均匀加热，从而使土壤能够在回转窑6内进行良好的热脱附处理，使有机污染物能够以烟气形式排除，去除土壤中的有机污染物，通过在回转窑6上设置的烟气管道9，能够使土壤加热之后其内的有机污染物挥发形成的烟气更好的排出，使有机污染物能够与土壤更好的分离，并且通过设置引风机能够提高烟气排放的效率。该土壤处理装置利用微波发生器11以微波形式对土壤进行加热实现热脱附处理，能够使土壤的内外层均匀受热，土壤结构不易发生变化，能够提高土壤的有机污染物去除效果。

可选地，如图1所示，回转窑6包括转动部15以及分别设置于转动部15的转动轴线上相对两端的窑头10和窑尾4，转动部15以转动轴线分别相对于窑头10和窑尾4转动；回转窑6的进料端位于窑尾4，回转窑的出料端13位于窑头10。

其中，回转窑6的窑头10和窑尾4相对静止，转动部15相对于两者相对转动，进料斗1中的土壤在送料机构2的输送下进入到窑尾4，通过转动部15的转动，土壤能够移动至窑头10并从出料端输出。

需要说明的是，窑头10和窑尾4可以分别与箱体14固定。

示例地，如图1所示，该回转窑6的转动部15可以通过沿其外周设置的齿圈(图中未标出)在与该齿圈配合的电机12的驱动下转动。当然，本实用新型实施例中，还可以通过其他方式实现对转动部15的转动进行驱动，此处不做限制。

将回转窑6设置为上述结构，能够使转动部15相对稳定的转动，使位于转动部15内的土壤能够通过转动部15的转动得到相对良好的搅拌。

可选地，如图1所示，送料机构2为绞龙输送机，绞龙输送机的进料端与进料斗1的出料端连接，绞龙输送机的出料端伸入于回转窑6的进料端。

将送料机构2设置为绞龙输送机，利用绞龙输送机较大的扭矩，能够避免在输送土壤的过程中由于土壤粘密而导致的卡料，从而能够提高土壤的输送效率和稳定性。

可选地，微波发生器11设置于窑头10远离转动部15的一侧，且微波发生器11的微波出射端位于窑头10内。

当回转窑6包括窑头10、窑尾4和转动部15时，可以将微波发生器11设置于窑头10，使微波能够更好的入射到回转窑6内，以使微波相对均匀的覆盖回转窑6内的土壤。

可选地，如图2所示，烟气管道9内设置有微波防泄漏装置7。

其中，微波防泄漏装置7可以采用市售常规型号的装置，当然，在实际应用中，本领域技术人员还可以根据实际情况进行设置。

通过在烟气管道9内设置微波防泄漏装置7，能够避免微波发生器11发射至回转窑6内的微波中一部分从烟气管道9出射至回转窑6外造成回转窑6内微波的损耗。

可选地，如图2所示，土壤处理装置还包括微波敏化剂加料器3，微波敏化剂加料器3的出料端与进料斗1的进料端对应设置，微波敏化剂加料器3用于向进料斗1中添加微波敏化剂。

通过微波敏化剂加料器3能够将微波敏化剂添加至进料斗1中，使微波敏化剂能够随土壤一同被送料机构2输送至回转窑6内。根据微波对物料加热的原理，土壤在微波中所产生的热量大小与土壤的介电特性有一定的关系，通常当介电损耗系数较大时土壤产生的热量较大，因此通过向土壤中混入微波敏化剂，能够使土壤的介电损耗系数变大，增大土壤产生的热量，以提高对土壤加热的效率和效果，进而提高土壤有机污染物去除的效果。

可选地，回转窑6的内壁形成有多个扬料板(附图中未示出)，扬料板的板面与回转窑6内壁具有夹角，用于回转窑6转动时松散回转窑6内的土壤。

在回转窑6的内壁上形成多个扬料板，该扬料板的板面与回转窑6的内壁之间形成有夹角，即扬料板立设于回转窑6的内壁上。当回转窑6转动时，通过扬料板对土壤的拨动，能够使土壤在回转窑6内被扬起，更加松散，使有机污染物更加容易挥发形成烟气，进而提高土壤有机污染物的去除效率和效果。

其中，该扬料板可以沿回转窑6的转动轴线直线排布，也可以沿该方向螺旋排布，此处不做限制。

可选地，微波发生器11设置为多个。

通过将微波发生器11设置为多个，能够使回转窑6内具有多个微波出射点，从而能够提高回转窑6内的微波均匀性，使回转窑6内的土壤能够得到更好的加热效果。

可选地，如图2所示，在该土壤处理装置的回转窑6上还可以设置温度感应器5，以感测回转窑6内部的温度。通过设置控制器，使控制器与温度感应器5以及微波发生器11连接，能够利用控制器根据温度感应器5感测到的回转窑6内部温度对微波发生器11发出的微波的频率进行调节，或当该土壤处理装置包括微波敏化剂加料器3时通过控制器控制微波敏化剂加料器3的出料，从而使回转窑6内的温度能够良好保持在设定温度。示例地，设定温度可以是450摄氏度至650摄氏度之间，例如，450摄氏度，500摄氏度，550摄氏度，600摄氏度以及650摄氏度等。当回转窑6包括转动部15且通过电机12驱动转动时，控制器还可以与电机12连接，以控制转动部15的转速来调整土壤在回转窑6内的时间(即土壤加热处理的时间)，提高土壤加热处理的效果。

另外，如图2所示，当该土壤处理装置还包括烟气管道9以及引风机时，还可以在烟气管道9内设置压力感应器8，以对排出的烟气的压力进行感测。通过将该压力感应器8与控制器连接，以及将控制器与引风机连接，能够利用控制器根据烟气排出的压力调节引风机的功率，以使回转窑6内的烟气能够良好的排出。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种土壤处理系统，包括：拖车及设置于拖车上的上述任意一项的土壤处理装置。

该土壤处理系统，能够通过拖车对上述土壤处理装置进行承载，具有良好的机动性，能够便捷的移动以去除不同场地的土壤中的有机污染物，避免转场时重复拆装，可以提高工作效率，并具有良好的有机污染物去除效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。