本发明涉及污染土壤处理设备技术领域，特别是涉及一种自运转的间层物料输送装置及污染土壤的干燥方法。
背景技术：
热脱附技术是一种重要的污染土壤修复技术，可以对已经被有机物污染的场地土壤进行快速修复，并且能够达到良好的修复效果。该技术是采用加热方式将被有机物污染的土壤加热至有机污染物沸点以上，使吸附于土壤中的有机物挥发，脱附进入气相，成气态后再进行分离处理，实现与土壤的分离，达到净化土壤的目的。脱附后含有机污染物的废气再通过其他手段进行无害化处置。热脱附技术可有效去除各种易挥发性类型的有机污染物，除了针对挥发性有机污染物VOCs(如氯代甲烷、氯代乙烷、氯代乙烯等)，半挥发性有机污染物sVOCs(如长链卤代脂肪烃、芳香烃等)有比较好的去除效果之外，也可以有效去除例如包括多环芳烃PAHs、多氯联苯PCBs、DDT、二噁英、含氯农药等难挥发、难降解的有机污染物土，并且对多种不同沸点的有机污染物可以一次加热处理以便达到修复目标。
但是热脱附技术因为其能耗高，导致运行成本居高不下，限制了热脱附技术的应用。而通过理论计算可以获知，土壤含水率的高低将显著影响热脱附处置过程能耗的高低大小，当土壤含水率由20％提高至30％时，理论能耗需增加约33％，因此热脱附技术通常要求污染土壤的含水率不得高于20％。
在现有的热脱附技术应用实例中，对土壤进行预干燥的主要方法是通过设置密闭大棚，在密闭大棚内翻抛土壤使其自然风干，这种方式虽然可以降低含水率至适宜范围，但是大棚的投资成本及翻抛作业的运行成本较高。此外，由于热脱附处置后的土壤温度较高，通常可达300℃～500℃，导致出料口附近温度高，工作环境恶劣。因此有人提出利用热脱附出料土壤余热预干燥污染土壤，通过间接传热的方式加热污染土壤至一定温度后降低其含水率，但是现有的处理设备都需要通过提供额外动力来带动各个部件运行输送，设备结构复杂、成本高。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自运转的间层物料输送装置及污染土壤的干燥方法，用于解决现有技术中设备结构复杂、搭建困难，需要借助动力设备才能运行，浪费资源、成本高等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自运转的间层物料输送装置，包括支承装置，以及可转动地竖直安装在支承装置上的内筒体，所述内筒体内固设有第一螺旋叶片，所述内筒体的外壁上固设有用于输送物料的第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片外围设置有与内筒体同心的外筒体，物料由内筒体上方进入沿着第一螺旋叶片下落带动内筒体转动，并通过第一螺旋叶片转动的动力直接或间接带动第二螺旋叶片转动。
本发明的有益效果是：采用该结构的输送装置利用物料自身的重力下落推动第一螺旋叶片转动，使得内筒体转动，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片输送物料，无需借助外界动力设备，降低了成本，而且第一螺旋叶片和第二螺旋叶片上的不同温度的物料还能通过内筒体壁面实现热传递，充分利用了资源。
进一步，所述内筒体的顶部设有与热脱附处理机构出料口连接的内筒体进料口，内筒体的底部设有内筒体出料口，内筒体出料口直接出料，所述外筒体一端的侧面设有与物料输送装置连接的外筒体出料口，外筒体出料口出料至料仓或与热脱附处理机构的进料口连接，外筒体另一端的侧面设有与物料输送装置连接的外筒体进料口。
采用上述进一步方案的有益效果是：在合适的位置设置进料口和出料口使得内筒体内和外筒体内的物料可以连续不断的稳定输送，互不干扰。
进一步，所述支承装置包括上端支承机构和下端支承机构，所述筒体的上端安装在上端支承机构上，所述筒体的下端安装在下端支承机构上。
进一步，所述下端支承机构包括回转支承，所述外筒体固定安装在回转支承的外圈上，所述内筒体安装在回转支承的内圈上。
进一步，所述上端支承机构和所述下端支承机构结构相同。
进一步，为了简化安装结构，上端支承机构还可以采用另一结构，该上端支承机构包括支撑架，所述外筒体固定安装在支撑架上，所述支撑架上设有通孔，围着通孔边沿的支撑架上设置有至少三组用于限制内筒体偏摆的活动定位轮，所述内筒体穿过通孔并与活动定位轮接触。
采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，搭建安装操作方便，当筒体上端采用和活动定位轮结构时，结构更加简单，安装更加方便，而且通过活动定位轮不但可以减小摩擦，还能防止筒体偏摆，提高筒体的稳定性。
进一步，所述第一螺旋叶片的螺旋角大于第二螺旋叶片的螺旋角，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的旋向相同或相反，优选采用旋向相反的结构。
进一步，所述第一螺旋叶片的螺旋角度大于45°，所述第二螺旋叶片的螺旋角度小于5°。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用合适的螺旋叶片使得第一螺旋叶片在物料的作用下提供足够大的水平分力带动内筒体转动，而第二螺旋叶片采用合适的螺旋角减小摩擦力带来的转动阻力，避免其运行困难以及避免其运行过程中稳定性差。
一种污染土壤的干燥方法，通过上述自运转的间层物料输送装置实现干燥，热脱附出料土壤在重力作用下沿着第一螺旋叶片螺旋下落带动内筒体转动，内筒体转动使污染土壤沿着第二螺旋叶片螺旋输送，热脱附出料土壤和污染土壤通过内筒体壁面间接接触传递热量降低污染土壤含水率。
进一步，热脱附出料土壤和污染土壤的流量比为2:1～15:1，热脱附出料土壤在第一螺旋叶片中的输送时间为60秒至180秒，污染土壤在第二螺旋叶片中的输送时间为5分钟至15分钟，热脱附出料土壤和污染土壤通过内筒体壁面间接接触传递热量使得污染土壤含水率降低至20％以下。
有益效果是：通过该方法使得污染土壤和热脱附出料土壤之间可以在连续不断的输送过程中同时进行热量传递，从而实现通过热脱附出料土壤的余热来降低污染土壤的含水率，实现污染土壤的干燥，通过循环方式回收余热，充分利用了系余热，而且热脱附出料土壤输送无需外设动力设备，还能同时带动污染土壤输送干燥，降低了成本。
附图说明
图1显示为本发明实施例的结构示意图。
零件标号说明
1 内筒体；
2 外筒体；
3 第一螺旋叶片；
4 第二螺旋叶片；
5 外筒体出料口；
6 外筒体进料口；
7 内筒体进料口；
8 内筒体出料口；
9 回转支承；
10 支架；
11 活动定位轮；
12 支撑架；
13 物料输送装置；
14 物料输送装置。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于土壤处理设备技术，特别是应用于污染土壤和出料土壤的干燥和降温。污染土壤在处理前需要降低其含水率以便提高土壤的处理效果，本发明是解决了污染土壤降低含水率处理时需要通过外界提供动力源、成本高，设备结构复杂，搭建困难的问题。本发明通过合理的结构设置，并充分利用热脱附技术系统自身的余热来降低污染土壤的含水率，同时实现出料土壤的降温，降低了能耗，降低了成本。
如图1所示，本发明的自运转的间层物料输送装置，包括支承装置，以及可转动地竖直安装在支承装置上的内筒体，内筒体1内固设有第一螺旋叶片3，内筒体1的外壁上固设有用于输送物料的第二螺旋叶片4，第二螺旋叶片4的外围设置有与内筒体1同心的外筒体2。物料由内筒体1的上方进入，当物料在其自身的重力作用下沿着第一螺旋叶片3下落时，第一螺旋叶片3转动的动力直接或间接带动第二螺旋叶片4转动。在本发明中，第一螺旋叶片3产生的水平分力带动内筒体1转动，内筒体1转动使得第二螺旋叶片4转动，从而使得第二螺旋叶片4上的物料实现输送。第一螺旋叶片3和第二螺旋叶片上4的物料通过内筒体1的壁面间接接触，从而实现不同温度物料之间的热量传递。其中，第一螺旋叶片3的螺旋角大于第二螺旋叶片4的螺旋角，第一螺旋叶片3和第二螺旋叶片4的旋向相同或相反，优选采用旋向相反的结构，采用旋向相反的结构使得第一螺旋叶片3和第二螺旋叶片4在受力上更加稳定平衡，在转动过程中更平稳。在本实施例中，第一螺旋叶片3的螺旋角度大于45°，第二螺旋叶片4的螺旋角度小于5°，如第一螺旋叶片3的螺旋角为47°，第二螺旋叶片4的螺旋角为4°，采用恰当合适的第一螺旋叶片3和第二螺旋叶片4配合才能使得在物料作用下第一螺旋叶片3可以提供充分的水平分力带动内筒体1转动，而且第二螺旋叶片4由于摩擦力产生的转动阻力尽量小，从而使得第二螺旋叶片4也可以稳定的运行实现物料输送。
如图1所示，支承装置包括上端支承机构和下端支承机构，筒体的上端安装在上端支承机构上，筒体的下端安装在下端支承机构上。其中，下端支承机构包括回转支承9，回转支承9的外圈固定不动，回转支承9的内圈可以转动，外筒体2安装在回转支承9的外圈上固定不动，内筒体1安装在回转支承9的内圈上受力时可以灵活转动。上端支承机构可以采用和下端支承机构结构相同的支承机构，使得外筒体2可以固定不动，而内筒体1可以受力灵活稳定转动，安装操作简单方便；为了进一步简化安装，上端支承机构可以采用和下端支承机构结构不同的支承机构，该上端支承机构包括支撑架12，外筒体2的上端固定安装在支撑架12上，支撑架12上设有通孔，内筒体1的上端穿过通孔并灵活转动，围着通孔边沿的支撑架12上设置有至少三组用于限制内筒体1偏摆的活动定位轮11，活动定位轮11通过支架10安装在支撑架12上，并且与内筒体1的外壁面接触，通过活动定位轮11限制内筒体1在转动过程中晃动和偏摆，同时降低了内筒体1转动过程中的摩擦力，提高运行的稳定性。
如图1所示，内筒体1的顶部设有内筒体进料口7，内筒体1的底部设有内筒体出料口8，内筒体进料口7和热脱附处理机构出料端连接，内筒体出料口8直接出料。外筒体2一端的侧面设有外筒体出料口5，外筒体2另一端的侧面设有外筒体进料口6，外筒体2的外筒体进料口6和外筒体出料口5均连接有物料输送装置，外筒体出料口5通过物料输送装置14出料至料仓或通过物料输送装置14与热脱附处理机构的进料口连接，物料输送装置可以采用如皮带输送机、螺旋输送机等输送装置。外筒体2的外筒体出料口和外筒体进料口可以根据需求设置在外筒体2的顶部或底部，在本发明中，优选采用实施例是：第一螺旋叶片3和第二螺旋叶片4的旋向相反，外筒体出料口5设置在外筒体2的顶部，外筒体进料口6设置在外筒体2的底部。
一种污染土壤的干燥方法，通过上述自运转的间层物料输送装置实现污染土壤的干燥，热脱附处理后具有余热的出料土壤由内筒体进料口7进入，出料土壤在其重力作用下沿着第一螺旋叶片3螺旋下落，第一螺旋叶片3受到出料土壤的冲力实现转动，从而使得内筒体1转动，内筒体1转动，将高含水率的污染土壤沿着第二螺旋叶片4螺旋输送，污染土壤通过输送装置13进入外筒体进料口6，内筒体1转动污染土壤沿着第二螺旋叶片4螺旋上升到外筒体出料口5，再由输送装置14送走。其中，出料土壤和污染土壤的流量比为2:1～15:1，出料土壤在第一螺旋叶片3中的输送时间为60秒至180秒，污染土壤在第二螺旋叶片4中的输送时间为5分钟至15分钟，出料土壤和污染土壤通过内筒体1的壁面间接接触传递热量使得污染土壤含水率降低至20％以下，同时出料土壤的温度也得到降低。
本发明通过简单的结构，降低了设备的搭建难度，安装搭建操作简单方便，在无需借助外界动力设备的情况下，通过改善设备的结构使得利用污染土壤的重力势能以及出料土壤的余热来降低污染土壤的含水率，降低了能耗，降低了生产成本。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。