一种污染土壤的热处理修复方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境治理工程技术领域，特别是涉及一种污染土壤的热处理修复方法和系统。
【背景技术】
[0002]在污染土壤修复过程中，会用到热处理技术，它属于物理修复技术，是目前土壤修复领域中重要的技术之一。目前有机物污染土壤修复技术主要分为原位修复技术和异位修复。其中异位修复是将污染土壤挖掘，在地面上进行处理。热脱附技术是异位修复技术的一种。该技术在处理前一般需要对土壤进行预破碎、输送、预加热等工序，将土壤颗粒破碎变小、均质，同时降低土壤中的含水率，为热脱附单元创造有利的工作条件。由于部分有机物存在挥发性，因此在修复过程中，部分有机物还未进入到热脱附单元，就已经挥发到大气中，对周围环境造成二次污染，对施工人员和施工场地周围的人群造成健康上的损害。申请号为201310349547.8的中国专利也曾提出采用热脱附技术对有机污染土壤进行修复，但是并未就修复过程中土壤破碎运输时对有机物的二次污染防治和尾气的深度治理做出处理。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种污染土壤的热处理修复方法，该污染土壤的热处理修复方法可以减少土壤中的有机物扩散进入大气，通过收集系统，将预处理单元产生的有机气体和粉尘进行收集和深度处理，经过热脱附单元分离后的有机物进入二次燃烧室进行高温燃烧，将有机物彻底转化为水和二氧化碳及其他无毒无害物质，经过尾气处理后安全排放。系统内热能重复利用，进一步降低系统能耗，经济性好，处理后的土壤可以回收利用。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种污染土壤的热处理修复方法，包括以下步骤:
[0005](I)待修复的污染土壤进入封闭式的土壤破碎机进行破碎，土壤破碎机将大块土壤破碎成小块土壤，土壤破碎机顶盖上有气体粉尘排出孔连接抽气泵，将土壤破碎机运行时从污染土壤中逸出的有机气体和粉尘收集进入二次燃烧室进行燃烧处理；
[0006](2)破碎后的污染土壤自所述土壤破碎机的底部进入带有封闭仓的第一托辊皮带输送机，所述第一托辊皮带输送机将破碎后的污染土壤送入桨叶干燥机进行干燥，污染土壤在所述桨叶干燥机内进行干燥时产生的气体和粉尘被收集送入二次燃烧室进行燃烧处理；
[0007](3)干燥后的污染土壤自所述桨叶干燥机进入带有封闭仓的第二托辊皮带输送机，所述第二托辊皮带输送机将干燥后的污染土壤送入回转窑热脱附单元内进行热脱附处理，热脱附处理过程中产生的气体和粉尘被收集送入二次燃烧室进行燃烧处理，热脱附处理后的土壤为清洁土壤，可以回收利用；
[0008](4)所述二次燃烧室内的气体和粉尘经充分燃烧后，其中的有机物和土壤颗粒被分解并以含尘烟气的形式进入旋风除尘器；
[0009](5)所述旋风除尘器去除含尘烟气中的大颗粒粉尘，去除大颗粒粉尘后的含尘烟气进入空气热交换器，在空气热交换器中进行热交换，热交换后的空气进入所述回转窑热脱附单元及二次燃烧室和桨叶干燥机，进行热量回收利用；
[0010](6)空气热交换器出口的尾气进入急速冷却塔，由加压泵输送碱溶液经急速冷却塔顶部的喷嘴送入塔内，喷嘴将碱溶液雾化成细微雾滴，尾气中的酸性物质与碱溶液雾滴发生中和反应；
[0011](7)从急速冷却塔排出的尾气与干式吸收装置相连，在干式吸收装置的连接烟道处设有盛装氧化钙和活性炭的混合物贮槽，氧化钙和活性炭的混合物经风机吹扫，进入连接烟道与急速冷却塔排出的尾气反应，进一步净化该尾气以去除和吸收该尾气中的残余有机物及氯化氢、氮氧化物和硫氧化物一类的酸性成分；
[0012](8)经干式吸收装置反应后的尾气进入布袋除尘器，去除尾气中滞留的细微粉尘；
[0013](9)经布袋除尘器去除微小粉尘后，尾气进入经排风机引至喷淋洗涤塔进行洗涤，进一步去除尾气中的酸性成份和细微粉尘，尾气最后经烟囱排入大气中；
[0014](10)所述第一托辊皮带输送机和第二托辊皮带输送机上设置有气体和粉尘排出口，污染土壤输送过程中逸出的有机气体和粉尘经所述气体和粉尘排出口进入所述二次燃烧室进行燃烧处理。
[0015]在本发明一个较佳实施例中，步骤(2)中桨叶干燥机的最大加热温度为250摄氏度，土壤在桨叶干燥机中干燥的时间不超过2小时。
[0016]在本发明一个较佳实施例中，步骤(3)中回转窑热脱附单元的热脱附处理温度不超过850摄氏度。
[0017]在本发明一个较佳实施例中，步骤(I) (2) (3)中二次燃烧室中的燃烧温度大于1100。。。
[0018]在本发明一个较佳实施例中，步骤￠)中所述尾气中的酸性物质与碱溶液雾滴发生中和反应时，通过调节碱溶液量来控制尾气的温度，并使尾气的温度降低到不超过220。。。
[0019]本发明还提供一种用于上述污染土壤的热处理修复方法中的系统，其包括依次相连的土壤破碎机、带有封闭仓的第一托辊皮带输送机、桨叶干燥机、带有封闭仓的第二托辊皮带输送机和回转窑热脱附单元，所述土壤破碎机、第一托辊皮带输送机、桨叶干燥机、第二托辊皮带输送机和回转窑热脱附单元均设置有管路与一个二次燃烧室连通。
[0020]在本发明一个较佳实施例中，所述第二托辊皮带输送机与回转窑热脱附单元之间设置有液压推送机，所述液压推送机将所述第二托辊皮带输送机与回转窑热脱附单元连通。
[0021]在本发明一个较佳实施例中，所述二次燃烧室连接有空气热交换器和旋风除尘器，所述空气热交换器和旋风除尘器相互连通，所述空气热交换器同时与所述桨叶干燥机、二次燃烧室和回转窑热脱附单元连通。
[0022]在本发明一个较佳实施例中，所述空气热交换器同时与一急速冷却塔连通，所述急速冷却塔与一干式吸收装置连通，所述干式吸收装置与一布袋除尘器和盛装有氧化钙及活性炭的混合物贮槽连通。
[0023]在本发明一个较佳实施例中，所述急速冷却塔的顶部设置有喷嘴，所述喷嘴与碱溶液连接。
[0024]在本发明一个较佳实施例中，所述盛装有氧化钙及活性炭的混合物贮槽连接有一风机。
[0025]在本发明一个较佳实施例中，所述布袋除尘器连接有一排风机，所述排风机同时与一喷淋洗涤塔连接，所述喷淋洗涤塔与一排气的烟囱连接。
[0026]在本发明一个较佳实施例中，所述带有封闭仓的第一托辊皮带输送机或带有封闭仓的第二托辊皮带输送机均包括封闭仓、输送皮带、驱动所述输送皮带转动的传动器、多个托辊、进料口和出料口，所述输送皮带环绕所述多个托辊，所述进料口和出料口分别位于所述封闭仓的两端，所述输送皮带、传动器和多个托辊均位于所述封闭仓内，所述封闭仓上设置有气体和粉尘排出口。
[0027]在本发明一个较佳实施例中，所述封闭仓上设置有观察窗，所述封闭仓内靠近所述输送皮带的外表面处设置有刮土板。
[0028]本发明的有益效果是:本发明的污染土壤的热处理修复方法采用封闭的破碎、运输和预加热单元，极大程度上减少土壤中的有机物扩散进入大气。通过收集系统，将预处理单元产