[发明专利]一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置

说明书

本发明公开了一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置，包括搅拌桶、搅拌机、加热系统和废气处理装置；搅拌桶是由三段管道依次连接组成的两端封闭的筒体，三段管道依次分别为第一管道、第二管道和第三管道；第二管道是由外管和内管组成的同轴双层套管结构；搅拌机位于搅拌桶轴向中心；加热系统包括若干真空太阳能集热管、电辅热装置、温度探测器和控制器；真空太阳能集热管由玻璃外管和金属内管组成；金属内管与第二管道的外管连通，形成循环加热通道，内有传热介质流动；电辅热装置和温度探测器均设于搅拌桶第二管道外管内的下部；电辅热装置和温度探测器均与控制器连接。本发明具有节约能耗、工艺灵活等优点。

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种土壤修复装置，尤其涉及一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置。

背景技术

重金属和有机物复合污染土壤在修复场地中占比越来越大，可采用的修复方法也较多，随着修复技术的不断发展，一体化的修复装置也在不断地革新。对于重金属和有机复合污染土壤而言，目前市场上相对成熟且应用较多的工艺为固化稳定化和热脱附/高级氧化的组合工艺。对于挥发性有机物，较低的加热温度(30℃～100℃左右)即可实现热脱附效果；对于半挥发性有机物，活化过硫酸盐产生的强氧化性硫酸根自由基可有效分解多种有机物，而其中的热活化作为一种清洁的活化技术，热活化温度低(45～70℃左右)，不引入新的污染物，实际应用性更强。无论是热脱附还是热活化过硫酸盐的高级氧化技术，都需要有热源，目前大部分装置的热源来源于电能，能耗较高，造成修复成本较高。太阳能作为一种绿色能源已涉及到生产生活的方方面面，最常见的是将太阳能转化成电能的再利用。但是对于大部分修复场地，通常处于野外阳光充足的地方，却较少将太阳能直接应用在修复场地上，极大地浪费了天然的能源利用条件。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种修复装置，可将太阳能直接应用在有机污染土壤修复，节约土壤修复过程中的加热能耗，降低修复费用，同时实现重金属和有机物复合污染土壤的修复。

为实现上述目的，本发明提供一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置，具有这样的特征：包括搅拌桶、搅拌机、加热系统和废气处理装置；

所述搅拌桶是由三段管道依次连接组成的两端封闭的筒体，三段管道依次分别为第一管道、第二管道和第三管道；第一管道和第三管道均为单层管结构，第一管道和第三管道的管体前端上部分别具有第一进料口和第二进料口，第三管道的管体末端下部具有第一出料口；第二管道是由外管和内管组成的同轴双层套管结构，外管和内管之间形成环形密闭空腔，外管上部具有排气阀和进水口，下部具有排水口，表面包裹保温材料；第一管道、第二管道内管和第三管道依次密闭连接；搅拌桶下部具有支撑结构；

所述搅拌机为螺旋式搅拌机，位于搅拌桶轴向中心，在搅拌桶内进行搅拌；

所述加热系统包括若干真空太阳能集热管、电辅热装置、温度探测器和控制器；真空太阳能集热管由玻璃外管和金属内管组成，玻璃外管在金属内管外与金属内管之间形成密闭真空空腔；金属内管为中空无缝管，金属内管外表面涂有太阳能选择性吸收涂层；若干真空太阳能集热管位于搅拌桶第二管道的侧下方，通过支架固定支撑；金属内管与第二管道的外管连通，若干金属内管的管腔与第二管道的密闭空腔形成循环加热通道，循环加热通道内有传热介质，传热介质在循环加热通道中流动；电辅热装置和温度探测器均设于搅拌桶第二管道外管内的下部，电辅热装置可加热循环加热通道中流动的传热介质，温度探测器检测传热介质的温度；电辅热装置和温度探测器均与控制器连接，温度探测器将检测的温度数据传输给控制器，当传热介质温度低于设定温度时，控制器启动电辅热装置进行加热；

废气处理装置与搅拌桶连接，搅拌桶内反应产生的气体进入废气处理装置处置后排入大气。

进一步，本发明提供一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置，还可以具有这样的特征：其中，所述第二管道的内管末端下部具有第二出料口。