[发明专利]一种污泥微波气化残渣靶向修复有机污染土壤的系统及方法

说明书

本发明公开了一种污泥微波气化残渣靶向修复有机污染土壤的系统及方法，属于污染土壤修复技术领域。所述系统包括第一搅拌混合装置、气化反应器、第二搅拌混合装置、脱附反应器和筛分器。脱水污泥在气化反应器中热解炭化形成污泥炭，利用污泥炭多孔隙吸附和吸收微波助加热的特点，与有机污染土壤混合的过程中可有效促进土壤中污染物的脱附，并吸附其中的有机物，在后续脱附反应器的微波加热过程中，污泥炭上吸附的有机物以气体形式挥发，剩下的污泥炭重新返回到第一搅拌混合装置和第二搅拌混合装置参与污泥炭化和有机物吸附。将污泥处理和有机污染土壤治理相结合，达到以废治废的目的，污泥炭在脱吸附后可以循环利用，降低成本。

技术领域

本发明涉及污染土壤修复技术领域，具体涉及一种污泥微波气化残渣靶向修复有机污染土壤的系统及方法。

背景技术

随着国家对工业转型升级和环境保护要求的提高，城市中退役或搬迁的农药厂，化工厂等工业区块出现大批有机污染土壤。目前我国土壤有机污染呈现如下特点：1、污染面积增加明显，一些地区土壤污染由局部开始呈连续分布；2、污染物种类增加，复合污染特点日益突出；3、污染物含量呈增加趋势；土壤有机污染程度与区域经济发达程度具有一定相关性。

由于污染土壤中的有机物易挥发，严重危害周围居民的健康，如多环芳烃作为典型土壤有机污染物属于强致癌物质、有机氯类污染物以其毒性强、生物可降解性差而备受关注，有机污染土壤难修复，阻碍土地的再次利用。

现有有机污染土壤修复方法可分为物理、化学和生物三种类型，其中热脱附方法因具有速度快，彻底治理等优点成为城市尤其是居民区土壤治理的首选方法，但是热脱附法一般对挥发性较强的物质处理效果较好，成本较高，主要体现在需要对土壤的加热和放热的过程，热量利用率低。中国专利申请(申请号201410628444.X)公开了一种有机污染土壤的修复方法，热脱附后的土壤具有很高的温度，可以用来制砖，节约了大量的能量。热脱附产生的废气经过净化后进行燃烧，燃烧所产生的能量对传送带进行加热，大大增加了热解析的效率。又如中国专利(申请号201310586047.6)公开了一种针对土壤有机砷污染的联合微波氧化复合修复系统及方法。

城镇污水污泥是城镇污水处理的副产品，由于污水处理厂出厂的湿污泥含水率一般在85％左右，不能直接进入垃圾填埋场，其他方法如焚烧，消化等处理费用较高而推广困难。污泥中富含氮磷等土壤增肥需要的元素，但如不经处理直接农用，具有消化周期长，可能出现二次污染的问题。中国专利申请(申请号200910241334.7)公开了一种利用剩余活性污泥修复多环芳烃污染土壤的方法，利用秸秆和污泥堆肥进行土壤修复，但是该方法反应周期较长。

中国专利(申请号201410327227.7)公开了一种微波辐照湿污泥干化热解连续反应装置及方法。微波(频率2.45GHz)热解污泥技术的研究近年来逐渐深入，是一种非常有效的资源化处理污泥的方法。微波热解污泥不需要预先对污泥进行干燥，可直接把污泥(约含80％水分)混合添加剂放入微波炉反应器中热解，大大减少了能量和时间消耗，且微波热解污泥显著减少固体质量，为进一步的处理提供方便。

发明内容

本发明提供了一种污泥微波气化残渣靶向修复有机污染土壤的系统，将污泥处理和污染土壤治理有机结合，实现以废治废，降低治理成本。

一种污泥微波气化残渣靶向修复有机污染土壤的系统，包括：

第一搅拌混合装置，将活性炭或污泥炭与脱水污泥搅拌混合，得到污泥混合物；

气化反应器，将污泥混合物中的脱水污泥气化和炭化，得到污泥炭和气化气；

第二搅拌混合装置，将污泥炭和有机污染土壤混合，得到土壤混合物；

脱附反应器，对土壤混合物进行微波加热，去除污染土壤中的挥发性有机物；

筛分器，对经微波加热的土壤混合物进行筛分，得到污泥炭和洁净土壤，污泥炭部分返回第一搅拌混合装置和第二搅拌混合装置。