一种滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置的制作方法

本实用新型属于属于土壤污染净化处理领域，具体涉及到一种滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置。

背景技术：

随着工农业的发展，土壤污染问题越来越突出，尤其是化工厂周边土壤、化工厂搬迁地的土壤，大量化学试剂残留造成这类土壤污染严重，特别是有机污染物，其种类繁多、毒性复杂，其中一部分难降解有机物残留期长，使得这类土壤污染更为严重。土壤污染己经成为制约我国工农业产品贸易和社会可持续发展的重大障碍之一，污染土壤迫切需要修复。

目前，有机物污染土壤修复技术可以分为物理法、化学法和生物修复法等。物理法常作为一种预处理手段常与其他处理方法联合使用并且只能将污染从本相转化为它相并进行简单的分离和转移，而不能将有机污染物彻底降解；化学法容易造成二次污染，且成本较高；生物法要求被处理物质具有较好的生物可降解性，而且周期长、生物的选择降解性及效果差等因素制约了其广泛的应用，因此，在研究土壤修复的技术时，力求实现零环境污染、零废物排放，能够满足快速、有效、经济地对污染土壤进行修复。

低温等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性技术，该技术显著特点是对污染物兼具物理效应、化学效应和生物效应，且有能耗低、效率高、无二次污染等明显优点。等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合，在电场作用下，使臭气分子处于激发态。当臭气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，臭气分子的化学键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成的分子。同时产生的大量·OH、·HO₂、·O等活性自由基和氧化性极强的O₃，在这些综合效应的作用下，有机污染物最终将降解为CO₂,H₂0或其它有机物质。具有处理周期短、效率高、无二次污染、适用范围广等优点。但目前等离子体技术存在能耗成本高，装置不稳定的不足。

技术实现要素：

本实用新型装置是在现有技术基础上，提供一种滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置。本装置与同类装置相比具有处理效果好，装置稳定等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置，该装置包括滚筒式搅拌反应器和设置在所述滚筒式搅拌反应器内的等离子发生器。

所述滚筒式搅拌反应器的内部设有搅拌叶片，用于实现污染土壤的搅拌和污染土壤自卸；所述滚筒式搅拌反应器的滚筒外连于传动机构，由传动机构带动其顺时针或逆时针转动，用于实现污染土壤的正向搅拌和逆向污染土壤自卸。

所述的滚筒式搅拌反应器设有污染土壤入口和污染土壤出口，所述滚筒式搅拌反应器的滚筒壁为双层结构，所述滚筒壁的内层为导电层，外层为绝缘层。

所述的等离子发生器为等离子体放电电极，所述等离子体放电电极的下表面与所述滚筒式搅拌反应器筒壁的下半圆弧平行，所述的等离子体放电电极接高压电源，所述滚筒式搅拌反应器的导电层接地，可在所述等离子体放电电极与所述滚筒式搅拌反应器筒壁间发生等离子体放电反应。整个装置结构简单，放电持续稳定。

所述的土壤具有一定的湿度。所述的高压电源高压脉冲变频电源，所述的高压脉冲变频电源的输出功率可调。所述的传动机构为电动机，所述电动机的转速和转向可调，所述的滚筒式搅拌反应器通过转轴被电动机带动转动。

所述的等离子体放电电极接高压脉冲变频电源，所述滚筒式搅拌反应器的导电层接地，所述高压脉冲变频电源的输出功率可调。工作时，在等离子体放电电极与反应器筒壁间产生放电等离子体，可以有效降解和矿化土壤中的有机污染物。

本发明的有益效果：

本发明的装置具有适用性广、处理效率高、设备成本低、运行费用低、利用率高、连续性强、经济环保并且运行稳定等优点，解决了目前处理技术中存在的处理效果低，放点区域小，有的处理量少，能量利用率低、放电不稳定等问题，可广泛运用于不同土壤污染物的处理领域。

附图说明

图1为本实用新型滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置结构示意图。

图2为滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置中等离子发生器结构示意图。

其中，1—电动机，2—等离子体放电电极，3—搅拌叶片，4—滚筒式搅拌反应器，5—土壤。

具体实施方式

以下结合附图对该实用新型装置的实施过程进行解释和分析：

如图1和图2所示，一种滚筒搅拌式放电等离子体土壤净化处理装置，该装置包括滚筒式搅拌反应器4和设置在所述滚筒式搅拌反应器内的等离子发生器。所述滚筒式搅拌反应器4的内部设有搅拌叶片3，用于实现污染土壤的搅拌和污染土壤自卸；所述滚筒式搅拌反应器4的滚筒外连于电动机1，由电动机1带动其顺时针或逆时针转动，用于实现污染土壤的正向搅拌和逆向污染土壤自卸。所述的滚筒式搅拌反应器设有污染土壤入口和污染土壤出口，所述滚筒式搅拌反应器的滚筒壁为双层结构，所述滚筒壁的内层为导电层，外层为绝缘层。所述的等离子发生器为等离子体放电电极2，所述等离子体放电电极2的下表面与所述滚筒式搅拌反应器4筒壁的下半圆弧平行，所述的等离子体放电电极2接高压脉冲变频电源，所述滚筒式搅拌反应器4的导电层接地，可在所述等离子体放电电极2与所述滚筒式搅拌反应器4筒壁间发生等离子体放电反应。整个装置结构简单，放电持续稳定。

所述的土壤5具有一定的湿度。所述电动机1的转速和转向可调，所述的滚筒式搅拌反应器4通过转轴被电动机1带动转动。

所述的等离子体放电电极2连接于高压脉冲变频电源，所述滚筒式搅拌反应器的导电层接地，所述高压脉冲变频电源的输出功率可调。工作时，在等离子体放电电极2与滚筒式搅拌反应器4筒壁间产生放电等离子体，可以有效降解和矿化土壤中的有机污染物。

采用本实用新型的装置处理污染土壤的过程如下：预处理的污染土壤首先由滚筒式搅拌反应器4的污染土壤入口填入到滚筒式搅拌反应器4中，滚筒式搅拌反应器4在电动机1传动作用下发生旋转，在转动过程中，土壤将会被混合搅拌均匀，有利于土壤中污染物的去除，避免深层土壤层处理效果差等缺点；交流脉冲高压电源工作状态下，可在等离子体放电电极2与滚筒式搅拌反应器4筒壁间发生等离子体放电反应。在等离子体放电电极2与反应器筒壁之间的区间内的污染土壤层中的有机污染物将被放电过程中产生的·OH、·HO₂、·O等活性粒子、臭氧以及UV等氧化处理，实现土壤5中难生化降解有机物的高效降解，反应中的交流脉冲高压电源和电动机1均可调，可以根据土壤土质灵活调整功率与转速，同时也可以根据土壤土质来进行必要的停留时间，最后，处理好的土壤在电动机逆向转动下由滚筒式搅拌反应器4的污染土壤出口卸出。

该处理装置采用的滚筒搅拌式结构简化了土壤处理方式，结构紧凑，这样既方便了操作，又节约了成本投入，同时污染土壤在滚筒的作用下混合均匀，使污染土壤得以充分的处理，具有操作简单、去除污染物效率高、设备投资小、处理成本低、适用范围广、高速、高效、无二次污染等优点，尤其是对难降解有毒有害的有机污染物及有特殊处理要求的污染物效果较为显著，具有广泛的应用前景。