[发明专利]土壤热脱附处理系统及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环保处理技术领域，尤其涉及一种土壤热脱附处理系统及处理方法。

背景技术

热脱附技术属于一种热处理技术，即通过热交换，将土壤中的有机污染物加热到足够温度，以使污染物从土壤颗粒上得以挥发或分离，并进入气处理系统的过程。

目前国内常用的热脱附处理技术以异位热脱附技术为主，即通过开挖将污染土壤转移至处理场地后，以连续或间歇的方式进行处置，通常所用设备占地面积较大，在诸如城市搬迁化工厂污染场地修复时，周边可用的硬化空地较少，往往难以在污染场地附近就近处理，因此该技术对于无法开挖或运输距离很远的场地，以及在开挖过程中会产生较大异味的场地，存在施工困难大、成本高或引发社会群体形式事件的风险。

近年来出现了一种原位热脱附技术，对土壤不进行开挖，而是将热能直接导入地下，通过热传导作用对全部土壤进行加热，再通过抽提系统将污染气体捕捉和收集，对污染场地扰动小，所需设备简单，不易引起二次污染。但由于对土壤的热脱附处理需要耗费一定的时间，原位热脱附处理将会在一段时间内占用待处理土壤所处的场地，使该场地无法开始进行施工，影响施工的工期。

现有技术《一种污染土壤的异位热脱附处理方法》(公布号：CN 103203355A)提出了一种打堆式的热脱附处理技术。该热脱附处理方式将污染土壤打堆，在污染土壤下方设置静压室，向静压室通入高温气体，将土壤中的污染物会发出，并使其随之排出，能够以较小的占地面积，对污染土壤进行异位的处理，不会影响场地的正常施工。但该热脱附处理方法仍存在较多不足：1、高温气体直接通入土壤中，高温气体中的污染物会留在土壤内，形成二次污染；2、需要设置静压室，增加了热脱附处理的工作量；3、高温气体从底部进入土堆，贯穿土壤后再从土壤顶部离开，高温气体行进的路径较长，且土堆密度较大，使土堆中气体的流动性较差，污染物难以全部被带走，处理效果不佳。

发明内容

本发明针对上述现有技术的技术问题，提出一种工作量小、不会形成二次污染、处理效果优异的土壤热脱附处理系统及处理方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种土壤热脱附处理系统，用于对场地中土壤内的污染物进行处理，包括由堆放在场地上的土壤构成并呈堆状的土堆，埋设在土堆中的热脱附处理组件，以及覆盖在土堆表面的封闭层；

所述热脱附处理组件包括加热管和提取管，分别用以对土堆进行加热和用以使高温下脱出的污染物进入并排出。

作为优选，所述热脱附处理组件横向埋设在所述土堆中，用以使加热管和提取管覆盖所述土堆的横截面。

作为优选，所述热脱附处理组件在所述土堆中层叠排列多组。

作为优选，同一个热脱附处理组件中的加热管和提取管设置多个，并排列到所述土堆的同一截面上。

作为优选，同一个热脱附处理组件中加热管和提取管在所述土堆的同一截面上交替排列。

作为优选，所述加热管包括能够埋设在土壤中的套管，以及安装套管中的电加热器。

作为优选，所述加热管包括能够埋设在土壤中的套管，以及安装在套管中能够向所述套管内送入高温气体的热气输送管。

作为优选，所述加热管埋设多个，一个加热管的套管侧壁设置的排气管通过管路与另一个加热管的热气输送管相连接，用以将一个加热管的套管排出的高温气体输送到另一个加热管的热气输送管中。

作为优选，所述封闭层包括侧封部和顶封部，所述侧封部为覆盖在所述土堆侧部表面上的水泥砂浆层，所述顶封部为层叠布设在所述土堆顶面上的岩棉和水泥砂浆层。

一种基于上述土壤热脱附处理系统的土壤热脱附处理方法，包括下述步骤：

将场地中的土壤挖出，并堆放到所述场地设置的处理区；

土壤堆放成一个土壤层，再将热脱附处理组件摆放该土壤层上，然后继续将从场地中挖出的土壤堆放到该土壤层上，在其上方堆放成另一个土壤层，并将热脱附处理组件埋设到土壤内；

土壤层逐层堆放，在处理区上堆叠形成堆状的土堆；

在所述土堆表面上覆盖封闭层；

通过所述热脱附处理组件设置的加热管对土堆中的土壤进行加热，土壤中的污染物在高温下从土壤脱出，并流动到所述热脱附处理组件设置的提取管内，通过提取管排出到土壤外。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、直接将土壤堆放成土堆，并在土堆中设置加热管和提取管，对土壤进行加热，将土壤中的污染物排出，无须在场地上挖设静压室等热脱附处理空间，减小了热脱附处理的工作量。