對有機(jī)物?重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了對有機(jī)物?重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，包括：用于對生物炭進(jìn)行活化的活化組件；熱脫附爐，熱脫附爐包括爐體、布料板和第一輻射管燃燒器，爐體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，進(jìn)料口與混勻系統(tǒng)相連以接收活化生物炭和污染土壤的混合物，爐體內(nèi)具有熱脫附區(qū)，第一輻射管燃燒器設(shè)在爐體的側(cè)壁上以對熱脫附區(qū)內(nèi)的土壤提供熱脫附熱量，爐體對應(yīng)熱脫附區(qū)的位置設(shè)有揮發(fā)性氣體出口；尾氣處理系統(tǒng)，尾氣處理系統(tǒng)與揮發(fā)性氣體出口相連以對揮發(fā)性氣體進(jìn)行處理。根據(jù)本實(shí)用新型的修復(fù)方法，實(shí)現(xiàn)同時對土壤中的重金屬和有機(jī)污染物的可靠去除，有利于解決各種類型的土壤中有機(jī)物和重金屬復(fù)合污染同時修復(fù)的問題，工藝流程簡單，成本低。
【專利說明】
對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染 土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整，多數(shù)大中城市老 城區(qū)的大批化工、冶煉、電鍍等企業(yè)搬迀或關(guān)閉，由于這些企業(yè)設(shè)備陳舊、工業(yè)"三廢"處理 技術(shù)不完善，導(dǎo)致遺留了大片重污染場地。這些重污染場地大多都存在高濃度的重金屬和 有機(jī)物的復(fù)合污染。
[0003] 由于有機(jī)污染物和重金屬在性質(zhì)上的極大的差異，致使有機(jī)污染物與重金屬之間 復(fù)合污染效應(yīng)和機(jī)理的研究還存在一定的難度。
[0004] -般地，對有機(jī)污染物和重金屬復(fù)合污染的土壤實(shí)現(xiàn)同時修復(fù)的化學(xué)修復(fù)法主要 為化學(xué)淋洗技術(shù)和熱脫附技術(shù)。然而，對于淋洗技術(shù)而言，淋洗液單一，
[0005] 對重金屬和有機(jī)物同時淋洗有一定局限性，淋洗液只能絡(luò)合部分的重金屬而且淋 洗液耗量大，對有機(jī)污染物的淋洗率低，對土質(zhì)也有一定的要求，并且淋洗后的廢液中污染 物仍需進(jìn)一步的處理。而就熱脫附技術(shù)而言，雖可以有效的去除揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機(jī) 污染物及部分易揮發(fā)的汞、砷，但是大多數(shù)重金屬無法被去除。
[0006] 生物修復(fù)是一種處理成本低，且適用于大面積的有機(jī)物-重金屬污染土壤修復(fù)，但 是處理周期長，對土壤的條件有一定的要求，大多數(shù)用于低濃度污染的土壤。
[0007] 國外研究的復(fù)合污染同時修復(fù)方法往往需要采用兩種或兩種以上的技術(shù)相互組 合以分別針對有機(jī)污染物和重金屬污染物進(jìn)行處理，這雖能解決復(fù)合污染的問題，但是這 種方法處理成本高、施工復(fù)雜，難以進(jìn)行大規(guī)模推廣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí) 用新型提出一種對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，解決了土壤中有機(jī) 物和重金屬復(fù)合污染同時修復(fù)的問題，工藝流程簡單，成本低。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置， 包括：用于對生物炭進(jìn)行活化的活化組件；熱脫附爐，所述熱脫附爐包括爐體、可水平轉(zhuǎn)動 地設(shè)在所述爐體內(nèi)的布料板和第一輻射管燃燒器，所述爐體的橫截面形成為環(huán)形，所述爐 體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述進(jìn)料口與混勻系統(tǒng)相連以接收活化生物炭和污染土壤的混 合物，所述爐體內(nèi)具有熱脫附區(qū)，所述第一輻射管燃燒器設(shè)在所述爐體的側(cè)壁上以對所述 熱脫附區(qū)內(nèi)的土壤提供熱脫附熱量，所述爐體對應(yīng)所述熱脫附區(qū)的位置設(shè)有揮發(fā)性氣體出 口；尾氣處理系統(tǒng)，所述尾氣處理系統(tǒng)與所述揮發(fā)性氣體出口相連以對揮發(fā)性氣體進(jìn)行處 理。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置， 通過使得活化生物炭在混勻系統(tǒng)中與污染土壤充分混合并使活化生物炭和土壤的混合物 進(jìn)入到熱脫附爐的熱脫附區(qū)進(jìn)行熱脫，在第一輻射管燃燒器提供的熱脫附熱量的作用下， 土壤中的重金屬被活化生物炭吸附固定于土壤中，土壤中的有機(jī)污染物等揮發(fā)成揮發(fā)性氣 體，同時熱脫附形成的揮發(fā)性氣體進(jìn)入到尾氣處理系統(tǒng)4中被處理，從而實(shí)現(xiàn)了同時對土壤 中的重金屬和有機(jī)污染物的可靠去除，有利于解決各種類型的土壤中有機(jī)物和重金屬復(fù)合 污染同時修復(fù)的問題，不但工藝流程簡單，成本低，處理周期短，有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣， 而且避免了相關(guān)技術(shù)中采用淋洗技術(shù)修復(fù)土壤帶來的淋洗液單一、淋洗液只能絡(luò)合部分重 金屬、淋洗液耗量大、淋洗液對有機(jī)污染物淋洗率低及淋洗后的廢液中污染物仍需進(jìn)一步 處理等問題，同時避免了相關(guān)技術(shù)中采用熱脫附技術(shù)無法去除土壤中的大多數(shù)種類的重金 屬的問題。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述尾氣處理系統(tǒng)包括吸附腔室，所述吸附腔室 設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述吸附腔室內(nèi)盛放有活性炭，所述進(jìn)氣口與所述揮發(fā)性氣體出口 連通。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述爐體內(nèi)還設(shè)有干燥區(qū)，所述干燥區(qū)位于所述 熱脫附區(qū)和所述進(jìn)料口之間，所述爐體上設(shè)有第二輻射管燃燒器，所述第二輻射管燃燒器 對所述干燥區(qū)內(nèi)的土壤提供干燥熱量，所述爐體對應(yīng)所述干燥區(qū)的位置設(shè)有水蒸氣出口。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述活化組件包括:盛放蒸餾水的第一容器，所述 生物炭放置在所述第一容器內(nèi)以去除雜質(zhì)；盛放酸性溶液或者堿性溶液的第二容器，去雜 質(zhì)后的所述生物炭放置在所述第二容器內(nèi)進(jìn)行浸泡活化;盛放蒸餾水的第三容器，所述第 三容器內(nèi)的蒸餾水對活化后的所述生物炭進(jìn)行洗滌至呈中性狀態(tài)。
【附圖說明】

[0014] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的 修復(fù)裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一些實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法的 流程圖；
[0016] 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型另一些實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法 的流程圖。
[0017]附圖標(biāo)記：
[0018] 修復(fù)裝置100;
[0019] 活化組件1;
[0020]熱脫附爐2;進(jìn)料口 21;出料口 22;熱脫附區(qū)23;揮發(fā)性氣體出口 231;干燥區(qū)24;水 蒸氣出口 241;
[0021]混勻系統(tǒng)3;
[0022] 尾氣處理系統(tǒng)4;進(jìn)氣口41;出氣口42。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過 參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新 型的限制。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"、"順 時針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位 或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限 制。
[0025]此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者 隱含地包括至少一個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩 個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0026] 在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是 機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相 連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0027] 下面參考圖1描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行 修復(fù)的修復(fù)裝置1〇〇,修復(fù)裝置1〇〇可修復(fù)有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤，從而使得土壤中有 機(jī)物和重金屬的濃度達(dá)到國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0028] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置 100,可以包括:活化組件1、混勻系統(tǒng)3、熱脫附爐2和尾氣處理系統(tǒng)4。
[0029] 具體地，活化組件1可以用于對生物炭進(jìn)行活化，被活化組件1活化的生物炭可進(jìn) 入到混勻系統(tǒng)3中，以與污染土壤混合均勻。
[0030]熱脫附爐2包括爐體、設(shè)在爐體內(nèi)的布料板（未不出）和第一福射管燃燒器（未不 出），爐體上設(shè)有進(jìn)料口 21和出料口 22，進(jìn)料口 21與混勻系統(tǒng)3相連以接收活化生物炭和污 染土壤的混合物，由此，活化生物炭和污染土壤的混合物可從進(jìn)料口 21進(jìn)入到爐體內(nèi)，并儲 存在布料板上，熱脫附后的干凈的土壤可從出料口 22排出。
[0031] 具體地，布料板可水平轉(zhuǎn)動地設(shè)在爐體內(nèi)以便于活化生物炭和污染土壤的混合物 均勻地分布在布料板上。爐體內(nèi)具有熱脫附區(qū)23,第一輻射管燃燒器設(shè)在爐體的側(cè)壁上以 對熱脫附區(qū)23內(nèi)的土壤提供熱脫附熱量，爐體對應(yīng)熱脫附區(qū)23的位置設(shè)有揮發(fā)性氣體出口 231，由此，不但可使得熱脫附區(qū)23的活化生物炭和污染土壤發(fā)生熱脫附反應(yīng)以使得活化生 物炭吸附污染土壤中的重金屬，并使得污染土壤中的有機(jī)污染物、汞及土壤中的水等受熱 揮發(fā)成揮發(fā)性氣體，且使揮發(fā)性氣體從揮發(fā)性氣體出口 231排出，熱脫后的土壤從出料口 22 排出，而且第一輻射管燃燒器內(nèi)的燃燒反應(yīng)與熱脫附區(qū)23內(nèi)的熱脫反應(yīng)完全隔離，有效地 避免了產(chǎn)生危險(xiǎn)廢棄物、飛灰等問題。具體地，熱脫附區(qū)23的溫度約為300-800°C。
[0032] 具體而言，當(dāng)?shù)谝惠椛涔苋紵魈峁崦摳綗崃繒r，位于熱脫附區(qū)23的活化生物 炭中的更多的孔道被打開，活化生物炭通過結(jié)構(gòu)電荷，含氧官能團(tuán)，羥基絡(luò)合螯合作用吸附 固定土壤中的重金屬，而且熱脫附區(qū)23的高溫環(huán)境可使得活化生物炭吸附重金屬的穩(wěn)定/ 固定化更高。
[0033]具體地，爐體的橫截面形成為環(huán)形，由此，結(jié)構(gòu)簡單。
[0034]尾氣處理系統(tǒng)4與揮發(fā)性氣體出口 231相連以對揮發(fā)性氣體進(jìn)行處理，從而避免了 揮發(fā)性氣體直接排出而對大氣環(huán)境造成的污染。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置 100,通過使得活化生物炭在混勻系統(tǒng)3中與污染土壤充分混合并使活化生物炭和土壤的混 合物進(jìn)入到熱脫附爐2的熱脫附區(qū)23進(jìn)行熱脫，在第一輻射管燃燒器提供的熱脫附熱量的 作用下，土壤中的重金屬被活化生物炭吸附固定于土壤中，土壤中的有機(jī)污染物等揮發(fā)成 揮發(fā)性氣體，同時熱脫附形成的揮發(fā)性氣體進(jìn)入到尾氣處理系統(tǒng)4中被處理，從而實(shí)現(xiàn)了同 時對土壤中的重金屬和有機(jī)污染物的可靠去除，有利于解決各種類型的土壤中有機(jī)物和重 金屬復(fù)合污染同時修復(fù)的問題，不但工藝流程簡單，成本低，處理周期短，有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī) 模的推廣，而且避免了相關(guān)技術(shù)中采用淋洗技術(shù)修復(fù)土壤帶來的淋洗液單一、淋洗液只能 絡(luò)合部分重金屬、淋洗液耗量大、淋洗液對有機(jī)污染物淋洗率低及淋洗后的廢液中污染物 仍需進(jìn)一步處理等問題，同時避免了相關(guān)技術(shù)中采用熱脫附技術(shù)無法去除土壤中的大多數(shù) 種類的重金屬的問題。
[0036]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，尾氣處理系統(tǒng)4包括吸附腔室，吸附腔 室設(shè)有進(jìn)氣口 41和出氣口 42，吸附腔室內(nèi)盛放有活性炭，進(jìn)氣口 41與揮發(fā)性氣體出口 231連 通，從進(jìn)氣口 41進(jìn)入到吸氣腔室內(nèi)的具有有機(jī)污染物、汞及水蒸汽等的揮發(fā)性氣體，在吸附 腔室內(nèi)與活性炭反應(yīng)，揮發(fā)性氣體中的例如有機(jī)污染物、汞等氣體被活性炭吸附后，干凈的 無污染的氣體例如水蒸汽從出氣口 42排出到大氣中。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，爐體內(nèi)還設(shè)有干燥區(qū)24,干燥區(qū)24位于熱脫附區(qū) 23和進(jìn)料口21之間，爐體上設(shè)有第二輻射管燃燒器，第二輻射管燃燒器對干燥區(qū)24內(nèi)的土 壤提供干燥熱量，爐體對應(yīng)干燥區(qū)24的位置設(shè)有水蒸氣出口 241。具體而言，在混勻系統(tǒng)3中 混合后的活化生物炭和污染土壤的混合物可首先經(jīng)過進(jìn)料口 21進(jìn)入到干燥區(qū)24,第二輻射 管燃燒器內(nèi)發(fā)生燃燒反應(yīng)以對干燥區(qū)24內(nèi)的土壤提供干燥熱量，從而干燥活化生物炭和污 染土壤的混合物，混合物中的水汽等蒸發(fā)后可從水蒸氣出口 241排出。當(dāng)干燥區(qū)24內(nèi)的活化 生物炭和污染土壤的混合物干燥完成后，布料板水平轉(zhuǎn)動以使得干燥完成后的混合物進(jìn)入 到熱脫附區(qū)23,第一輻射管燃燒器提供混合物熱脫附所需的熱量，以使得生物炭吸附污染 土壤中的重金屬，同時使得污染土壤中的有機(jī)污染物、汞和水等受熱揮發(fā)成混合氣體，混合 氣體可從揮發(fā)性氣體出口 231排出并進(jìn)入到尾氣處理系統(tǒng)4，而反應(yīng)后的土壤可從出料口 22 排出，簡單可靠。具體地，干燥區(qū)24的干燥溫度約為100-300 °C。
[0038]具體地，爐體對應(yīng)熱脫附區(qū)23的頂部位置設(shè)有揮發(fā)性氣體出口 231，簡單可靠。 [0039] 可選地，熱脫附時間為30-60min，由此，反應(yīng)迅速，方便生產(chǎn)。
[0040]可以理解的是，從出料口 22排出的土壤溫度比較高，土壤在靜置冷卻至常溫后，可 進(jìn)入土壤出料廠、或回填、或外運(yùn)至其他地方。當(dāng)然，在另一些實(shí)施例中，修復(fù)裝置100還可 以包括冷卻系統(tǒng)(未示出），以對從出料口 22排出的土壤進(jìn)行冷卻?？蛇x地，冷卻系統(tǒng)為帶有 水套管的雙螺旋出料機(jī)。
[0041] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，活化組件1包括:盛放蒸餾水的第一容器、盛放酸 性溶液或者堿性溶液的第二容器和盛放蒸餾水的第三容器。
[0042] 具體地，生物炭放置在第一容器內(nèi)以去除雜質(zhì)，去雜質(zhì)后的生物炭放置在第二容 器內(nèi)進(jìn)行浸泡活化，第三容器內(nèi)的蒸餾水可對活化生物炭進(jìn)行洗滌至呈中性狀態(tài)，從而獲 得活化的生物炭。進(jìn)一步地，洗滌后的生物炭可在烘干結(jié)構(gòu)的作用下被烘干以待使用?？蛇x 地，烘干溫度約為80-105 °C。
[0043] 具體地，活化組件1還包括機(jī)械震蕩結(jié)構(gòu)，機(jī)械震蕩結(jié)構(gòu)可以使得去雜質(zhì)后的生物 炭在第二容器完全浸泡活化。
[0044] 具體而言，例如生物炭放置在第一容器內(nèi)以去除雜質(zhì)，去雜質(zhì)后的生物炭放置在 第二容器內(nèi)被酸性溶液例如磷酸浸泡活化，隨后第三容器內(nèi)的蒸餾水對活化生物炭進(jìn)行洗 滌至呈中性狀態(tài)，隨后對生物炭進(jìn)行烘干。進(jìn)一步地，烘干后的生物炭可進(jìn)行研磨處理，并 在研磨后過60目篩備用。
[0045] 可選地，酸性溶液例如磷酸的濃度在0.1-1 .Omol/L，浸泡活化時間為lh。
[0046] 在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，混勻系統(tǒng)3包括破碎機(jī)和振動篩。破碎機(jī)可對土壤 進(jìn)行破碎處理，而后振動篩篩選去除其中的大塊無機(jī)物例如磚頭、石塊、大件玻璃金屬制品 等。篩選去除大塊無機(jī)物后的污染土壤可與活化生物炭在混勻系統(tǒng)3中機(jī)械混勻?？蛇x地， 破碎機(jī)可將土壤破碎成小于5cm的土塊。
[0047] 發(fā)明人在實(shí)際研究中配備包括重金屬(鉛、鎘)和有機(jī)污染物(苯并蒽、苯酚）的復(fù) 合模擬污染土壤，并以自行配備的復(fù)合模擬污染土壤為試驗(yàn)對象，進(jìn)行污染土壤修復(fù)處理 試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中采用上述實(shí)施例中的修復(fù)裝置1〇〇。
[0048] 本實(shí)施例中土壤熱脫附處理參數(shù)為:處理量為20t/day，烘干區(qū)溫度為150°C，熱脫 附區(qū)23溫度為500°C，熱脫附時間為45min。反應(yīng)后測定土壤中有機(jī)污染物的含量以及重金 屬的浸出濃度。
[0049]表1熱脫附后污染土壤中有機(jī)污染物去除率和重金屬浸出率
[0051]由上表可以得知，采用本實(shí)用新型實(shí)施例中的修復(fù)裝置100可有效地去除污染土 壤中的有機(jī)物和重金屬，簡單可靠。
[0052]下面參考圖2描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù) 方法。
[0053]如圖2-圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方 法，包括如下步驟：
[0054] S1:對生物炭進(jìn)行活化以得到活化生物炭;例如，通過活化組件以對生物炭進(jìn)行活 化。
[0055] S2:將活化生物炭和土壤混勻放入到熱脫附爐內(nèi)進(jìn)行熱脫附，在加熱過程中，土壤 中的有機(jī)污染物揮發(fā)成為揮發(fā)性氣體，土壤中的重金屬被活化生物炭吸附固定于土壤中； [0056] S3:對從熱脫附爐排出的揮發(fā)性氣體進(jìn)行尾氣處理。例如，通過尾氣處理系統(tǒng)對從 熱脫附爐排出的揮發(fā)性氣體進(jìn)行尾氣處理。
[0057]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法，通過首先對 生物炭進(jìn)行活化以得到活化生物炭，而后將活化生物炭和土壤混勻放入到熱脫附爐內(nèi)進(jìn)行 熱脫附，在加熱過程中，使得土壤中的有機(jī)污染物揮發(fā)成為揮發(fā)性氣體，土壤中的重金屬被 活化生物炭吸附固定于土壤中，隨后對從熱脫附爐排出的揮發(fā)性氣體進(jìn)行尾氣處理，從而 實(shí)現(xiàn)了同時對土壤中的重金屬和有機(jī)污染物的可靠去除，有利于解決各種類型的土壤中有 機(jī)物和重金屬復(fù)合污染同時修復(fù)的問題，不但工藝流程簡單，成本低，處理周期短，有利于 實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣，而且避免了相關(guān)技術(shù)中單獨(dú)采用淋洗技術(shù)修復(fù)土壤和采用熱脫附技術(shù) 修復(fù)土壤帶來的各種問題。
[0058]根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，步驟S1包括如下子步驟：
[0059] S11:去除生物炭中的雜質(zhì)。例如，將生物炭放置在具有蒸餾水的第一容器內(nèi)以去 除生物炭中的雜質(zhì)。
[0060] S12:采用酸性溶液或者堿性溶液對生物炭進(jìn)行浸泡活化。例如，將生物炭放置在 具有磷酸的第二容器內(nèi)浸泡活化。
[0061] S13:將活化生物炭洗滌至呈中性狀態(tài)。例如，可利用第三容器內(nèi)的蒸餾水對活化 后的生物炭進(jìn)行洗滌。
[0062] 根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，步驟S3中利用活性炭吸附揮發(fā)性氣體以進(jìn)行尾氣 處理。由此，不但可實(shí)現(xiàn)對揮發(fā)性氣體的可靠處理，而且價(jià)格低廉，成本低。
[0063]具體地，步驟S2中活化生物炭與污染土壤在混勻系統(tǒng)中混勻，由此可實(shí)現(xiàn)對活化 生物炭與污染土壤的充分混合。
[0064] 可選地，步驟S2中的熱脫附爐采用蓄熱式燃?xì)廨椛涔苋紵饕詿彷椛涞姆绞竭M(jìn)行 加熱。由此，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且可以使得蓄熱式輻射管燃燒器內(nèi)的燃燒反應(yīng)與熱脫附爐內(nèi) 的熱脫反應(yīng)完全隔離，有效地避免了產(chǎn)生危險(xiǎn)廢棄物、飛灰等問題。
[0065] 在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，熱脫附爐包括爐體和可水平轉(zhuǎn)動地設(shè)在爐體內(nèi)的 布料板，由此，有利于活化生物炭和土壤放置在布料板上，且水平轉(zhuǎn)動地布料板有利于活化 生物炭和土壤均勻地分布在布料板上。
[0066] 下面參考圖2-圖3對本實(shí)用新型具體實(shí)施例的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修 復(fù)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0067] 如圖2-圖3所示，本實(shí)施例中的有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)方法包括以下 步驟：
[0068]首先對生物炭進(jìn)行活化以得到活化生物炭，對污染土壤進(jìn)行破碎和篩選處理。 [0069]其次，將活化生物炭和篩選后的土壤混勻，并放入到熱脫附爐內(nèi)進(jìn)行熱脫附，在加 熱過程中，土壤中的有機(jī)污染物揮發(fā)成為揮發(fā)性氣體，土壤中的重金屬被活化生物炭吸附 固定于土壤中；
[0070] S3:對從熱脫附爐排出的揮發(fā)性氣體進(jìn)行尾氣處理，尾氣達(dá)標(biāo)后排放。對從熱脫附 爐排出的土壤進(jìn)行冷卻處理，冷卻后的土壤可回填或外運(yùn)至其他地方。
[0071] 在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以 是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0072]在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以 在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn) 行結(jié)合和組合。
[0073] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是 示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍 內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，其特征在于，包括： 用于對生物炭進(jìn)行活化的活化組件； 熱脫附爐，所述熱脫附爐包括爐體、可水平轉(zhuǎn)動地設(shè)在所述爐體內(nèi)的布料板和第一輻 射管燃燒器，所述爐體的橫截面形成為環(huán)形，所述爐體上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述進(jìn)料口 與混勻系統(tǒng)相連以接收活化生物炭和污染土壤的混合物，所述爐體內(nèi)具有熱脫附區(qū)，所述 第一輻射管燃燒器設(shè)在所述爐體的側(cè)壁上以對所述熱脫附區(qū)內(nèi)的土壤提供熱脫附熱量，所 述爐體對應(yīng)所述熱脫附區(qū)的位置設(shè)有揮發(fā)性氣體出口； 尾氣處理系統(tǒng)，所述尾氣處理系統(tǒng)與所述揮發(fā)性氣體出口相連以對揮發(fā)性氣體進(jìn)行處 理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，其特征 在于，所述尾氣處理系統(tǒng)包括吸附腔室，所述吸附腔室設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述吸附腔室 內(nèi)盛放有活性炭，所述進(jìn)氣口與所述揮發(fā)性氣體出口連通。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，其特征 在于，所述爐體內(nèi)還設(shè)有干燥區(qū)，所述干燥區(qū)位于所述熱脫附區(qū)和所述進(jìn)料口之間，所述爐 體上設(shè)有第二輻射管燃燒器，所述第二輻射管燃燒器對所述干燥區(qū)內(nèi)的土壤提供干燥熱 量，所述爐體對應(yīng)所述干燥區(qū)的位置設(shè)有水蒸氣出口。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對有機(jī)物-重金屬復(fù)合污染土壤進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)裝置，其特征 在于，所述活化組件包括： 盛放蒸餾水的第一容器，所述生物炭放置在所述第一容器內(nèi)以去除雜質(zhì)； 盛放酸性溶液或者堿性溶液的第二容器，去雜質(zhì)后的所述生物炭放置在所述第二容器 內(nèi)進(jìn)行浸泡活化； 盛放蒸餾水的第三容器，所述第三容器內(nèi)的蒸餾水對活化后的所述生物炭進(jìn)行洗滌至 呈中性狀態(tài)。
【文檔編號】B09C1/00GK205701840SQ201620557062
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王惠惠, 巴玉鑫, 吳小飛, 房凱, 肖磊, 賈懿曼, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司