一种微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置及工艺的制作方法

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置及工艺。

背景技术：

随着社会经济的发展，为了适应城市的发展，大多数城市都在实施“退二进三”计划，大量企业搬迁后产生了大量遗留场地，由于早期环保意识薄弱，在生产活动过程中，各种有毒有害物品由于使用不当、管理不善进入到环境中，例如煤化工、石油化工及各类有机化工企业，由于容器泄漏、管道泄漏、粉尘沉降等，对土壤造成污染，这些土壤中的污染物可以通过呼吸、直接摄入、皮肤接触等各种途径进入人体，威胁公众的健康安全。

目前，针对有机物污染土壤的采用的修复技术主要有氧化法、淋洗法、多相抽提法、热修复法等，不同的技术对于不同类型的污染土壤具有选择性，热修复法是一种应用较为广泛的技术，目前采用的修复技术热强化修复技术，是通过直接或间接的加热方式，将污染土壤加热到足够的温度，间接使土壤中的污染物达到足够高的温度，从而与污染土壤分离，达到修复的目标。微波加热属于强化热修复的一种，土壤的部分极性污染是微波的敏化剂，可以直接吸收微波挥发或降解，同时由于土壤中水等极性物质的存在，微波可以同步加热土壤，最终土壤中的污染物可以通过挥发、分解得到有效处理，从而达到修复的目的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：现有技术中未曾提供一种微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置及工艺，使得微波处理有机物污染土壤工艺不够高效，且容易产生气体污染。

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置及工艺，主要针对挥发性和半挥发性有机污染物，可以连续式处理有机物污染场地，采用自动化控制系统，可以实现连续运行，最大程度保护操作人员。

本发明提供的一种微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置，包括：

微波处理系统，其包括：微波密闭腔体；输送系统，设于所述微波密闭腔体内；微波加热器，设于所述微波密闭腔体内，对应位于所述输送系统上方；

抽吸装置，与所述微波密闭腔体连通；

气液分离器，与所述抽吸装置连通；

活性炭吸附塔，与所述气液分离器的气相出口连通。

优选地，上述的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置，还包括：干料仓和第二输送带，第二输送带连接所述微波处理系统和所述干料仓。

进一步优选地，所述干料仓顶部设有喷淋装置。

优选地，上述的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置，还包括：缓冲斗，其内部装有有机物污染土壤；第一输送带，其连接所述缓冲斗和所述微波处理系统。

优选地，所述微波加热器在所述输送系统上方等间距均匀排布。

优选地，气液分离器为挡板式汽水分离器。

优选地，微波处理系统还包括压力监测装置，其设于所述微波密闭腔体内。

优选地，微波加热器由微波发生器和波导管组成，微波发生器和波导管相联通。

优选地，微波加热器由多个微波发生器和多个波导管组成，其中每个微波发生器连通一个波导管。

优选地，所述活性炭吸附塔的尾气排放口安装有在线监测器。

本发明还提供上述的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置的处理工艺，包括如下步骤：

1）有机物污染土壤经开挖后，进行筛分、破碎预处理，确保进入后续处理系统的土壤含水率在30±5%，粒径在10mm以下；

2）将步骤1）处理后得到的有机物污染土壤输送至微波密闭腔体内的输送系统上，开启微波加热器，同时输送系统缓慢移动，进行微波处理，利用微波对土壤中水分和极性污染物的吸波性能，加热土壤的同时降解部分污染物；

3）微波密闭腔体内保持负压，微波密闭腔体压力超过一限值，则抽吸装置开始运行，产生的尾气统一进入气液分离器进行处理；

4）气液分离器进行气液分离，产生分废水收集后外运至废水处理厂进行处理，废气进入活性炭吸附塔再进行活性炭吸附。

优选地，步骤2）中，有机物污染土壤在输送系统上的摊铺厚度不超过50mm，有机污染土壤在微波密闭腔体内的停留时间为3-20min。

优选地，步骤2）中将步骤1）处理后得到的有机物污染土壤装在缓冲斗中，再通过第一输送带输送至微波密闭腔体内的输送系统上，摊铺。

优选地，上述的处理工艺，还包括步骤5）在微波密闭腔体处理达标的土壤，运输至干料仓进行暂存，以干料仓顶部的喷淋器调节土壤的含水率和降温，控制含水率为30±5%。

本发明提出的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置，采用微波对有机物污染土壤进行处理，充分利用土壤中水分和部分污染物极性性质对微波的吸收性能，吸收微波降解污染物的同时间接提升土壤的温度，促进污染物的挥发，从而达到修复的目的。本发明的集成化装置设置了在微波后的用于气体处理和固体处理的装置，避免了二次污染。本发明的集成化装置结构简单，可移动性较强，成本低，对污染物实用范围强，不破坏土壤的结构，不影响土壤的原有使用功能，不引起二次污染，具有较好的推广前景。

附图说明

图1是本发明的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置的结构示意图；

图2是本发明的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

结合图1所示，本发明提供的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置，包括：

缓冲斗1，其内部装有有机物污染土壤；

第一输送带2，其连接所述缓冲斗和所述微波处理系统，用于将缓冲斗1内的有机物污染土壤输送至微波处理系统。

微波处理系统，其包括：微波密闭腔体4；输送系统3，设于微波密闭腔体4内；微波加热器5，设于微波密闭腔体4内，对应位于输送系统3上方，等间距均匀排布；压力监测装置6，其设于微波密闭腔体4内。

抽吸装置9，与微波密闭腔体4连通。主要用于维持微波密闭腔体腔体4处于微负压状态，确保微波处理过程中产生的尾气不产生无组织排放，不对周边的环境造成影响。

气液分离器10（挡板式汽水分离器），与抽吸装置9连通；

活性炭吸附塔11，与气液分离器10的气相出口连通。

干料仓7，用于收集微波处理系统的处理后的土壤，干料仓顶部设有喷淋装置8；

第二输送带12连接微波处理系统和干料仓7，用于将微波处理系统的处理后的土壤的运送至干料仓。

其中，微波加热器5由微波发生器和波导管组成，微波发生器和波导管相联通，每组微波加热器器由3套微波发生器和波导管组成，每套微波发生器和波导管根据运行时间，依次独立运行。

结合图2，本发明的微波异位处理有机物污染土壤的集成化装置的处理工艺如下：

1、有机物污染土壤经开挖后，进行适当的筛分、破碎预处理，确保进入后续处理系统的土壤含水率在30±5%，粒径在10mm以下。

2、预处理合格的有机物污染土壤由缓冲斗1进入，由第一输送带2进入微波密闭腔体4内，置于输送系统3上，开启微波加热器5，由输送系统3缓慢移动，进行微波处理，输送系统3土壤的摊铺厚度不超过50mm，输送速率根据微波密闭腔体4内的停留时间进行调整。进入微波密闭腔体4内的土壤匀速通过微波加热器5，污染土壤在微波密闭腔体4内的停留时间为3-20min，利用微波对土壤中水分和极性污染物的吸波性能，加热土壤的同时降解部分污染物。

3、设备运行过程中，微波密闭腔体4内保持一定的负压，由压力监测装置6控制，微波密闭腔体4压力超过一定限值，则抽吸装置9开始运行，产生的尾气统一进入气液分离器10进行处理。

4、气液分离器10采用挡板式汽水分离器进行气液分离，产生分废水收集后外运至废水处理厂进行处理，废气进入活性炭吸附塔11再进行活性炭吸附，达到大气综合排放标准后直接排放，尾气排放口安装有在线监测器，定时提取数据，确保尾气达标排放，不对周边环境造成影响。

5、在微波密闭腔体处理达标的土壤，由第二输送带12运输至干料仓7进行暂存、调节含水率和降温，检测合格后直接进行后续综合利用或直接回填。干料仓7顶部的喷淋器8用于调节含水率和降温，控制含水率再30±5%，避免处理后土壤在转运过程中产生大量的粉尘，对空气造成污染。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。