连续性有机污染土壤修复装置

本发明属于土壤修复设备，尤其涉及一种连续性有机污染土壤修复装置。

背景技术：

1、目前，随着土壤可利用量的急剧减少以及有机污染的环境问题与日俱增，针对有机污染土壤的修复成为土壤修复的重要一环。

2、微波热脱附作为一种新型的利用清洁能量源，有着高效迅速升温，热脱附效果强等优点逐渐受到更多研究人员的瞩目，微波热脱附继承自传统土壤热脱附，将土壤层温度升高，使附着于土壤层内的有机污染物温度上升，达到自身沸点而汽化挥发，致使有机污染物从土壤层中热脱附的方式，已达到对土壤的修复效果。但是单纯的微波热脱附并不能对尾气彻底的净化，这是由于微波的自身能量不足以将复杂的有机污染物分子之间的共价键打断，因此不能将大部分复杂的有机污染物消解转化为无污染的小分子。因此微波热脱附往往需要针对尾气处理的联用装置。这无疑是增加了整个土壤修复装置的制造以及运行成本。而微波土壤热修复技术的核心便是微波对土壤的热脱附效果，热脱附效果取决于微波对土壤的加热效果，因此微波热脱附装置对土壤层的加热效果直接决定了热修复装置的修复效果。

3、而传统的微波土壤修复装置部分为间歇式修复工作，其处理量少，修复过程繁琐，土壤热修复成本较大。而现有的连续性微波土壤修复装置由于污染土壤在加热工程中处于运行状态，微波的穿透深度有限，在加热腔内又对土壤存在不均匀的加热，若停留时间控制不佳会严重影响污染土壤的修复效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种连续性有机污染土壤修复装置，旨在解决现有技术中微波修复土壤装置并不能彻底去除尾气，且采用间歇式工作处理量少、过程繁琐、修复成本高的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

3、一种连续性有机污染土壤修复装置，包括倾斜设置于机架上的微波谐振腔，所述微波谐振腔的顶部设有排气口、高处侧面设有进料口、低处侧面设有出料口，所述微波谐振腔内设有供有机污染土壤通过的倾斜振动通道，有机污染土壤经进料口进入振动通道从出料口排出，贯穿微波谐振腔而过；所述微波谐振腔内分为微波热脱附区和uv消解区，所述uv消解区设置于微波热脱附区的上方、且对应设置于排气口的下方，所述微波热脱附区设有微波输入源，所述uv消解区设有uv联用催化组件；所述微波谐振腔的顶部设有红外热成像仪，所述红外热成像仪及微波输入源均与控制器相连，能够分析并控制微波谐振腔内的温度均匀分布。

4、优选的，所述微波输入源分为固定微波源和移动微波源，所述固定微波源及移动微波源均设置于振动通道的上方，所述固定微波源紧邻微波谐振腔的进料口侧设置，所述移动微波源设置于振动通道上方的移动板上，所述移动板为金属板，所述微波谐振腔的内壁为金属材质；所述移动板的两侧设有动力滑块，所述微波谐振腔的侧壁上设有与动力滑块配合的轨道，所述动力滑块与控制器相连。

5、优选的，所述微波输入源包括磁控管和入射波导，所述磁控管的周围所有能够屏蔽微波的金属板；所述固定微波源及移动微波源的总功率均为6kw。

6、优选的，所述uv联用催化组件包括多根uv灯管和涂有光催化剂的催化网，所述催化网设置于多根uv灯管的底部 ，所述光催化剂为二氧化钛；所述uv灯管产生的uv波波长为185nm。

7、优选的，所述微波谐振腔的内腔侧壁上设有振动泵，用于翻动内部振动通道上的有机污染土壤。

8、优选的，所述微波谐振腔的进料口设有进料仓门，所述进料仓门由气动杆驱动，用于控制有机污染土壤的进料量；所述进料仓门的边缘设有能够屏蔽微波的凸檐。

9、优选的，所述微波谐振腔的进料口外侧设有土壤进料仓，所述进料仓门设置于土壤进料仓的出料端。

10、优选的，所述机架包括底部支架和支撑弹簧，所述微波谐振腔设置于支撑弹簧上。

11、优选的，所述微波谐振腔的倾斜角度为20°。

12、优选的，所述微波谐振腔的底部为长方体加热腔、上部为下大上小的多棱锥状壳体；所述微波谐振腔的上部内腔设有内筒，所述内筒下部的喇叭状开口朝向加热腔设置，所述排气口及uv联用催化组件均设置于内筒的上部。

13、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过倾斜的振动通道实现有机污染土壤连续通过微波谐振腔内的微波热脱附区，经微波输入源辐射的微波实现热脱附，产生的尾气经uv消解区的uv联用催化组件对尾气净化后从排气口排放；利用红外热成像仪对微波谐振腔内的温度在线监测，通过控制器对内部热场程度分析与反馈。本发明能够连续修复土壤，提高了土壤修复处理量，降低了修复成本，保证尾气达标排放，解决了二次污染气体产物排放问题。

技术特征：

1.一种连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：包括倾斜设置于机架上的微波谐振腔，所述微波谐振腔的顶部设有排气口、高处侧面设有进料口、低处侧面设有出料口，所述微波谐振腔内设有供有机污染土壤通过的倾斜振动通道，有机污染土壤经进料口进入振动通道从出料口排出，贯穿微波谐振腔而过；所述微波谐振腔内分为微波热脱附区和uv消解区，所述uv消解区设置于微波热脱附区的上方、且对应设置于排气口的下方，所述微波热脱附区设有微波输入源，所述uv消解区设有uv联用催化组件；所述微波谐振腔的顶部设有红外热成像仪，所述红外热成像仪及微波输入源均与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波输入源分为固定微波源和移动微波源，所述固定微波源及移动微波源均设置于振动通道的上方，所述固定微波源紧邻微波谐振腔的进料口侧设置，所述移动微波源设置于振动通道上方的移动板上，所述移动板为金属板，所述微波谐振腔的内壁为金属材质；所述移动板的两侧设有动力滑块，所述微波谐振腔的侧壁上设有与动力滑块配合的轨道，所述动力滑块与控制器相连。

3.根据权利要求2所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波输入源包括磁控管和入射波导，所述磁控管的周围所有能够屏蔽微波的金属板；所述固定微波源及移动微波源的总功率均为6kw。

4.根据权利要求1所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述uv联用催化组件包括多根uv灯管和涂有光催化剂的催化网，所述催化网设置于多根uv灯管的底部 ，所述光催化剂为二氧化钛；所述uv灯管产生的uv波波长为185nm。

5.根据权利要求1所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波谐振腔的内腔侧壁上设有振动泵，用于翻动内部振动通道上的有机污染土壤。

6.根据权利要求1所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波谐振腔的进料口设有进料仓门，所述进料仓门由气动杆驱动，用于控制有机污染土壤的进料量；所述进料仓门的边缘设有能够屏蔽微波的凸檐。

7.根据权利要求6所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波谐振腔的进料口外侧设有土壤进料仓，所述进料仓门设置于土壤进料仓的出料端。

8.根据权利要求1所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述机架包括底部支架和支撑弹簧，所述微波谐振腔设置于支撑弹簧上。

9.根据权利要求8所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波谐振腔的倾斜角度为20°。

10.根据权利要求1-9任一项所述的连续性有机污染土壤修复装置，其特征在于：所述微波谐振腔的底部为长方体加热腔、上部为下大上小的多棱锥状壳体；所述微波谐振腔的上部内腔设有内筒，所述内筒下部的喇叭状开口朝向加热腔设置，所述排气口及uv联用催化组件均设置于内筒的上部。

技术总结
本发明公开了一种连续性有机污染土壤修复装置，属于土壤修复设备技术领域，包括机架上的倾斜微波谐振腔，微波谐振腔高低两侧设有进料口和出料口，有机污染土壤沿着倾斜振动通道贯穿微波谐振腔；微波谐振腔内上下分为微波热脱附区和UV消解区，UV消解区对应置于排气口下方，微波热脱附区的微波输入源对土壤辐射微波，产生的尾气经UV消解区的UV联用催化组件净化后从顶部排气口排放；微波谐振腔顶部红外热成像仪及微波输入源与控制器相连，能够分析并控制微波谐振腔内的温度均匀分布。本发明利用倾斜振动通道实现有机污染土壤通过微波热脱附区进行热脱附，实现连续修复土壤，提高土壤修复处理量、降低修复成本，同时实现尾气达标排放。

技术研发人员：王欣,王树桥,孙建忠,徐丹,郭婧涵,袁京周,张丁超,韩梦非
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15