热强化土壤气相抽提系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境保护领域，具体地，涉及一种热强化土壤气相抽提系统。
【背景技术】
[0002]土壤气相抽提是一种治理土壤中挥发性有机物污染的技术，利用真空设备产生负压抽出土壤中的污染物气体，经过尾气处理装置的处理排出无污染气体，其中，对土壤加热可以使有机污染物更有效地从污染介质上得以挥发或分离。现有技术中，主要利用热电阻、热蒸汽注射等方法对土壤进行加热，而使用更清洁的能源可以减少加热过程中能源的浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种热强化土壤气相抽提系统，该系统可以在治理土壤污染的同时尽量减轻能源的消耗。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种热强化土壤气相抽提系统，包括加热系统、抽提系统和待处理的土壤堆体，所述加热系统为太阳能加热系统，该太阳能加热系统包括用传热部件依次连接设置的集热部分、传热部分和加热部分，所述抽提系统包括抽气部分，所述加热部分和所述抽气部分分别位于所述土壤堆体中。
[0005]优选地，所述集热部分为太阳能集热器，所述传热部分为集热水箱，所述加热部分为水平布设在所述土壤堆体中的供热管道，所述传热部件包括连接在所述太阳能集热器和所述集热水箱之间的第一水管，以及连接在所述集热水箱和所述供热管道之间的第二水管。
[0006]优选地，所述供热管道以盘管的方式布设，并且该供热管道的平面距所述土壤堆体的顶部与距离所述土壤堆体的底部的距离之比为2:3至3:2。
[0007]优选地，所述供热管道与所述太阳能集水器之间还连接有回水管，所述太阳能加热系统还包括温控系统，该温控系统包括相互电连接的温度检测部分和自动控制部分，所述自动控制部分根据所述温度检测部分的信号控制所述加热系统中的水循环。
[0008]优选地，所述自动控制部分包括集热水栗、换热水栗和辅助加热装置，所述集热水栗与所述第一水管相连，所述换热水栗与所述第二水管相连，所述辅助加热装置与所述传热部分相连，所述自动控制部分根据所述温度检测部分检测的温度来控制所述集热水栗、换热水栗和辅助加热装置的启动或关闭，所述温度检测部分与所述太阳能集热器、集热水箱和/或供热管道相连，以检测所述太阳能集热器、集热水箱和/或供热管道的温度，所述自动控制部分包括连接在所述第一水管上的集热水栗、连接在所述第二水管上的换热水栗和/或连接在所述集热水箱上的辅助加热装置，所述自动控制部分根据所述温度检测部分检测的温度来控制所述集热水栗、换热水栗和/或辅助加热装置的启动或关闭。
[0009]优选地，所述抽气部分包括依次连接设置的真空栗、汽水分离器、粉尘过滤器、抽气主管和多根抽气支管，所述多根抽气支管相互平行地均匀水平埋设在所述土壤堆体的底部，所述抽气主管和/或所述抽气支管分别安装有检测调节装置。
[0010]优选地，所述多根抽气支管的第一端与所述抽气主管相连，所述多根抽气支管包括位于该抽气支管第二端的抽气段，该抽气段的长度与所述土壤堆体底部的沿所述多根抽气支管延伸方向的长度之比为1:3至1: 4。
[0011]优选地，所述抽气段的管壁上开设有均匀的孔洞，该孔洞的直径与所述抽气支管的内径相同，并且所述抽气段的外侧包裹有过滤网，所述抽气段上方还覆盖有砾石层。
[0012]优选地，所述抽提系统还包括尾气处理部分，所述尾气处理部分通过导气部件与所述抽气部分相连。
[0013]优选地，所述土壤堆体中竖直地设有均匀排列的多个监测井，所述多个监测井的底部位于所述土壤堆体中的不同高度，所述土壤堆体中还竖直地设有均匀排列的多个通气管，所述多个通气管的底部位于所述土壤堆体中，顶部位于所述土壤堆体的上方，所述多个通气管插入所述土壤堆体中的长度与所述土壤堆体的高度之比为1:2至1: 3。
[0014]通过上述技术方案，利用太阳能产生的热量给土壤加热，使有机污染物更有效地从污染介质上得以挥发和分离，而收集清洁且丰富的太阳能资源，可以减轻对能源的消耗，避免治理污染时浪费不必要的资源。
[0015]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0016]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0017]图1是本发明优选实施方式提供的热强化土壤气相抽提系统的布局图。
[0018]图2是本发明优选实施方式提供的供热管道铺设以及水循环的结构示意图。
[0019]图3是本发明优选实施方式提供的土壤堆体的结构示意图。
[0020]图4是本发明优选实施方式提供的土壤堆体的俯视图。
[0021]附图标记说明
[0022]11太阳能集热器12集热水箱
[0023]13供热管道141 第一水管
[0024]142 第二水管211 真空栗
[0025]212 汽水分离器213 粉尘过滤器
[0026]214 抽气主管215 抽气支管
[0027]216 抽气段22尾气处理部分
[0028]23导气部件3土壤堆体
[0029]411 集热水栗412 换热水栗
[0030]413 辅助加热装置5砾石层
[0031]6隔离层7监测井
[0032]8通气管
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0034]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指系统工作状态下实际方向的上和下。具体地，可以参考图3的图面方向。
[0035]如图1所示，本发明优选实施方式提供的热强化土壤气相抽提系统，包括加热系统、抽提系统和待处理的土壤堆体3，其中，加热系统为太阳能加热系统，该太阳能加热系统包括用传热部件依次连接设置的集热部分、传热部分和加热部分，抽提系统包括抽气部分，并且加热部分和抽气部分分别位于土壤堆体3中。利用太阳能产生的热量给土壤加热，使有机污染物更有效地从污染介质上得以挥发或分离，而收集清洁且丰富的太阳能资源，可以减轻对能源的消耗，避免治理污染时浪费不必要的资源。在加热系统中设置传热部分12，可以实时调整集热部分11与加热部分13的温度，更方便地对加热过程进行控制。
[0036]需要注意的是，本发明提供的系统属于本领域内公知的异位处理土壤的方式，SP将待处理的土壤转移并堆置在其他区域进行处理。在具体实施中，可以在土壤堆体I的下方铺设隔离层6以防止污染土壤下移，造成二次污染。
[0037]如图1所示，本发明优选实施方式提供的加热系统，集热部分为太阳能集热器11，传热部分为集热水箱12，加热部分为水平布设在土壤堆体3中的供热管道13，传热部件包括连接在太阳能集热器11和集热水箱12之间的第一水管141，以及连接在集热水箱12和供热管道13之间的第二水管142。利用水作为太阳能加热的介质是一种比较容易实现的方式，通过管道铺设可以实现加热系统中的水循环，根据待处理的土壤量调节地暖铺设管道的范围，从而控制热强化影响半径。
[0038]优选地，如图2所示，供热管道13以盘管的方式布设，并且如图3所示，该供热管道13距离土壤堆体3顶部与距离土壤堆体3底部的距离之比为2: 3至3:2，优选地，上述的比例可以为1:1，可以保证对土壤堆体3的均匀加热。进一步地，供热管道13的外周可以做保温处理，避免不必要的热量损失。
[0039]优选地，供热管道13与太阳能集水器11之间还连接有回水管，形成水循环的回路，太阳能加热系统还包括温控系统，该温控系统包括相互电连接的温度检测部分和自动控制部分，自动控制部分根据温度检测部分的信号来控制加热系统中的水循环，具体地，可通过在自动控制部分的控制器内预设温度阈值，并实时将检测的温度与温度阈值进行比较，从而通过相应的控制策略实现对水循环的自动控制。通过在加热系统中加入温控系统可以根据系统中各处的温度做出实时调整，保证系统工作的稳定性。其中本发明中所说的对水循环的控制可以包括但不限于水循环通断、水体温度以及流量压力等参数的控制。
[0040]具体地，温度检测部分与太阳能集热器11、集热水箱12和/或供热管道13相连，以检测太阳能集热器11、集热水箱12和/或供热管道13的温度。另一方面，自动控制部分包括连接在第一水管141上的集热水栗411、连接在第二水管142上的换热水栗412和/或连接在集热水箱12上的辅助加热装置413，自动控制部分根据温度检测部分检测的温度来控制集热水栗411、换热水栗412和/或辅助加热装置413的启动或关闭。即，在温控系统中，自动控制部分以太阳能集热器U、集热水箱12和/或供热管道13的温度作为控制依据，来确定其工作方式。
[0041]具体地，自动控制部分的工作原理是:
[0042](I)当太阳能集热器11与集热水箱12的温差高于设定的第一上限值时，启动集热水栗411，为集热水箱12加热，保证集热水箱12具有足够的温度；当太阳能集热器11与集热水箱12的温差低于设定的第二下限值时，集热水箱12具有足够的温度，集热水栗411关闭。
[0043](2)当集热水箱12的温度低于设定的第二下限值时，为了更快地加热，启动辅助加热装置413，优选地，可以采用电加热，此时，只要太阳能集热器11的温度高于集热水箱12，集热水栗411就处于开启状态，可以最大限度地利用太阳能，减少常规能源的消耗；当集热水箱12的温度高于设定的第二上限值时，集热水箱12具有足够的温度，辅助加热装置413关闭，避免消耗不必要的能源。
[0044](3)当供热管道13的温度低于设定的第三下限值时，启动换热水栗412，利用集热水箱12的水加热；当供热管道13的