污染土壤异位热脱附系统的制作方法

本实用新型属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤异位热脱附系统。

背景技术：

随着工农业的发展和城镇化进程的加快，产业结构的调整及城市化进程的加快，大批涉及化工、冶金、石油、交通运输、轻工等行业的污染企业先后搬迁或关闭。很多工业企业搬迁遗留场地的土壤中存在的挥发性污染物，在再开发利用过程中，土壤中的挥发性及半挥发性污染物可以通过气-土循环和水-土循环进入到其他环境介质中，也可以直接通过食物链或人类呼吸进入人体，危害人类健康。土壤中的挥发性及半挥发性污染物被列为环境中潜在危险性大、应优先控制的毒害性污染物。

目前，针对污染土壤的修复技术有原位修复和异位修复两种方式，其中：

污染土壤原位修复不需要挖掘运输土壤，因而所需工程量相对较小，常用工艺有原位气相抽提和原位化学修复等，但这些原位处理工艺普遍存在处理时间长、处理效率低、挥发性及半挥发性污染物去除率低等缺陷，采用原位化学修复工艺还可能造成二次污染等问题；

污染土壤异位修复常用工艺有异位热脱附处理、异位化学修复等，其中以异位热脱附处理效果较佳，而异位热脱附处理中又以回转窑作为热脱附设备应用较广。采用回转窑处理污染土壤时，污染土壤在回转窑内翻转，并与逆行的烟气进行换热，达到使挥发性及半挥发性污染物从土壤中脱除的目的；但是，由于回转窑转动速度小、土壤翻转程度低、土壤颗粒之间的摩擦率也低，导致采用回转窑进行热脱附处理时，仍存在处理效率低、热能耗较高等问题，仍有部分污染物残存在土壤中而难以彻底脱除。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种污染土壤异位热脱附系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例提供一种污染土壤异位热脱附系统，包括回转窑，所述回转窑包括窑头、窑体和窑尾，所述窑尾进料口连接有土壤仓，所述窑头设有卸料口，所述窑尾进料口还连接有掺料仓，所述掺料仓内盛装有铁块，所述卸料口下方设有磁选机。

进一步地，所述磁选机的磁性料出口通过铁块转运机构与所述掺料仓衔接。

进一步地，所述窑尾处还设有排烟口，所述排烟口连接有废气焚烧炉。

进一步地，所述窑头还设有烧嘴，所述烧嘴连接有助燃空气管，所述助燃空气管上设有换热器，所述换热器的换热介质入口与所述废气焚烧炉的烟气出口连通。

进一步地，所述掺料仓内壁上螺旋布置有换热管，所述换热管入口与所述废气焚烧炉的烟气出口连通。

进一步地，所述废气焚烧炉通过烟气管道依次连接有除尘器、余热锅炉和活性炭吸附装置。

进一步地，所述除尘器为旋风除尘器。

进一步地，该污染土壤异位热脱附系统还包括土壤破碎机，所述土壤破碎机通过皮带上料机与所述土壤仓衔接。

进一步地，所述磁选机的非磁性料出口处设有振动筛，且筛上料出口通过土壤转运机构与所述土壤破碎机衔接。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的污染土壤异位热脱附系统，通过设置掺料仓，向进料土壤中掺入铁块，一方面，铁块导热快，可迅速与高温烟气接触而升温，铁块混合在污染土壤颗粒中并与污染土壤接触换热，较大程度地增大换热面积、提高换热效率，可以解决由于回转窑内土壤翻转率低而造成的热脱附效率低的问题；另一方面，铁块质地较硬，在回转窑旋转过程中，铁块能与周围土壤颗粒接触摩擦以及碰撞，使污染土壤颗粒得以进一步破碎，并使有机污染物暴露脱除，进一步提高热脱附效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的污染土壤异位热脱附系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种污染土壤异位热脱附系统，包括回转窑，所述回转窑包括窑头101、窑体102和窑尾103，所述窑尾103进料口连接有土壤仓104，所述窑头101设有卸料口，所述窑尾103进料口还连接有掺料仓105，所述掺料仓105内盛装有铁块，所述卸料口下方设有磁选机200。

上述回转窑是本领域常规设备，其具体结构此处不作赘述。污染土壤从窑尾103加料进入至回转窑内，并在窑体102内与高温烟气进行接触换热，实现挥发性及半挥发性有机污染物的脱除。

一般地，可以直接将外部高温烟气通入窑体102内，例如，在回转窑外设置燃烧窑等；常规工艺中也有采用在窑头101设置烧嘴106的结构，该烧嘴106可以喷煤粉燃烧，也可以采用燃气燃烧，例如钢铁行业副产品(转炉煤气、高炉煤气等)，或者采用天然气燃烧。

本实施例提供的污染土壤异位热脱附系统，通过设置掺料仓105，向进料土壤中掺入铁块，一方面，铁块导热快，可迅速与高温烟气接触而升温，铁块混合在污染土壤颗粒中并与污染土壤接触换热，较大程度地增大换热面积、提高换热效率，可以解决由于回转窑内土壤翻转率低而造成的热脱附效率低的问题；另一方面，铁块质地较硬，在回转窑旋转过程中，铁块能与周围土壤颗粒接触摩擦以及碰撞，使污染土壤颗粒得以进一步破碎，并使有机污染物暴露脱除，进一步提高热脱附效率。

尤其地，上述铁块为经无序破碎的多棱角且棱角锋利的铁块，可以进一步改善其对土壤颗粒的摩擦、碰撞、破碎效果。

如图1，在卸料口处设置磁选机200，可以将铁块与热脱附后的土壤进行分离，便于修复后的土壤回填或回用；而且，可以对铁块进行回收，实现铁块的循环利用，即磁选机200的磁性料出口通过铁块转运机构与掺料仓105衔接，该铁块转运机构可以为皮带上料机或斗提机等常规上料设备，具体结构此处不作赘述。

一般地，在窑体102中，土壤的运行方向与高温烟气的运行方向相逆，因此，如图1，所述窑尾103处还设有排烟口，该排烟口连接有排烟管107。对于回转窑排出的烟气，由于其中含有较多的有机污染物，为避免造成大气污染，优选为将这些烟气通入废气焚烧炉内进行高温焚烧，使得烟气中的有机污染物能够充分分解去除，即窑尾103处的排烟口/排烟管107连接有废气焚烧炉。废气焚烧炉为现有设备，其具体结构此处不作赘述。

对于废气焚烧炉的出口烟气，由于具有较高的温度，具有余热利用价值，可以有如下的处理方式：

(1)可以采用这部分烟气对烧嘴106处所用助燃空气进行预热，即上述烧嘴106连接有助燃空气管，所述助燃空气管上设有换热器，所述换热器的换热介质入口与所述废气焚烧炉的烟气出口连通。通过对助燃空气进行预热，可以提高烧嘴106的燃烧效率，降低回转窑的运行能耗。

(2)可以采用这部分烟气对掺料仓105内的铁块进行预热，从而提高铁块在窑体102内的换热效果。具体地，所述掺料仓105内壁上螺旋布置有换热管，所述换热管入口与所述废气焚烧炉的烟气出口连通。

优选地，在上述废气焚烧炉出口烟气用于对助燃空气或铁块进行预热之前，即这部分烟气进入上述换热器或换热管之间，先进行除尘处理，避免换热设备堵塞。除尘设备可以采用旋风除尘器或布袋除尘器等。

(3)所述废气焚烧炉通过烟气管道依次连接有除尘器、余热锅炉和活性炭吸附装置。通过余热锅炉对废气焚烧炉出口烟气进行余热利用，余热利用效率较高，可以进行发电等，增加系统运行效益，降低系统生成成本。余热锅炉是本领域常规设备，具体结构此处不作赘述。上述除尘器可以采用旋风除尘器或布袋除尘器等。

通过活性炭吸附装置可以去除烟气中可能存在的二噁英等污染物，有效提高烟气的洁净度，使其符合排放标准，避免对大气造成污染。上述活性炭吸附装置可以采用常规的活性炭吸附设备，例如活性炭喷射塔(通过喷嘴向塔内喷吹活性炭粉末以吸附烟气中的污染物)，或者活性炭吸附箱等。

另外，上述污染土壤异位热脱附系统还包括土壤破碎机，所述土壤破碎机通过皮带上料机与所述土壤仓104衔接，将挖掘运输过来的污染土壤破碎至预设颗粒度的污染土壤颗粒，可以增大土壤与烟气的接触面积以及便于有机污染物从土壤中脱除逸出。进一步优选地，如图1，所述磁选机200的非磁性料出口处设有振动筛300，且筛上料出口通过土壤转运机构与所述土壤破碎机衔接，回转窑排出的土壤经磁选机200分离出铁块后，再经该振动筛300进行筛分，将大颗粒的土壤再返回至土壤破碎机进行破碎并送入回转窑中进行再处理，保证污染土壤的有机污染物得以彻底脱除。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。