一种有机污染土壤修复设备及土壤修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复处理技术领域，具体为一种有机污染土壤修复设备及土壤修复方法。

背景技术

热脱附修复技术是经过直接加热或间接加热，将污染土壤加热到足够的温度，使其所含的有机污染物得以挥发或分离的过程。热脱附是将污染物从一相转化为另一相的物理分离过程，通过控制热脱附系统的温度和物料停留时间可以有选择性的使目标污染物挥发。目前常见的热脱附设备过于简陋，土壤中的有机污染物修复效果差。

现有技术中，公开号为CN105855278的专利文献中虽然提出了一种有效的有机污染处理装置来修复土壤，但是该类装置存在较多弊端，其一，随着土壤破碎会堵塞吸气孔与转轴内的中心通孔，继而影响转筒内挥发出的气体被吸入中心通孔，导致转筒内残留废气多，废气处理不彻底，其次，破碎后的土壤与有机废气被螺旋带混合推送，相对“静态”下导致破碎后的疏松土壤中依旧会残留较多的有机废气，并最终跟随土壤排出，导致有机废气残留量大，因而，以上两种情况均会降低土壤中的有机污染处理效果，因此，我们公开了一种有机污染土壤修复设备来满足土壤的修复需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机污染土壤修复设备，具备分离彻底等优点，解决了背景所述装置分离不彻底等系列问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机污染土壤修复设备，包括机架，所述机架上设有下料斗，用于土壤下料，所述机架内设有破碎组件、分离组件与废气处理组件，所述破碎组件与所述下料斗相连通且用于推进被破碎的土壤，所述分离组件用于分离出土壤中所包含的有机污染物，所述废气处理组件用于处理土壤中分离出的有机污染物，包括脱硫压缩与可燃气体收集处理。

优选地，所述破碎组件包含传输筒与螺旋推进刀片，所述机架的内壁上固定连接有与所述下料斗的底端相连通的所述传输筒，所述传输筒内转动套接有输送轴，所述输送轴上固定安装有与所述传输筒内壁相适配的所述螺旋推进刀片，且所述传输筒的内壁上固定安装有多个分布均匀的切刀，所述切刀用于配合所述螺旋推进刀片破碎并推进土壤。

优选地，所述破碎组件还包括驱动组件，所述机架驱动组件包含从动齿轮与主动齿轮，所述传输筒的两端分别贯穿至所述机架的两侧外，所述传输筒的一端固定安装有所述从动齿轮，所述机架的一侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有与所述从动齿轮相啮合的所述主动齿轮。

优选地，所述分离组件包含超声波发生器与高温线圈，所述传输筒上通过出料弯管连通有操作管，所述操作管的底部设有位置相对应的所述超声波发生器，所述超声波发生器用以振动破碎翻滚经所述传输筒处理后的破碎土壤，所述操作管上还缠绕有多匝所述高温线圈，所述高温线圈用于加热所述操作管内的土壤至300℃-500℃。

优选地，所述废气处理组件包含脱硫处理器与可燃性气体压缩组件，所述操作管上连通有吸气管，所述吸气管的另一端一次连通有送风室、所述脱硫处理器、所述可燃性气体压缩组件及排气管，所述送风室内设有第一吸气扇，所述第一吸气扇用以抽取所述操作管内分离出的有机废气，所述脱硫处理器用以脱硫处理所述第一吸气扇抽取的有机废气中的可燃性气体，所述可燃性气体压缩组件用以对经所述脱硫处理器脱硫处理后的可燃性气体进行可燃气体收集处理，所述排气管用以将经所述可燃性气体压缩组件收集处理后的其余气体排至大气中。

优选地，所述废气处理组件还包含检测组件，所述检测组件包含尾气检测仪与可燃性气体检测仪，所述脱硫处理器与所述可燃性气体压缩组件内分别设有所述尾气检测仪与所述可燃性气体检测仪，所述尾气检测仪用以检测经所述脱硫处理器脱硫处理后的可燃性气体中是否存在有毒有害气体，所述可燃性气体检测仪用以检测所述可燃性气体压缩组件是否充分处理经所述脱硫处理器脱硫处理后的可燃性气体；

所述废气处理组件还包括阀门组件，所述阀门组件包含流通阀门与排气阀门，所述脱硫处理器与所述可燃性气体压缩组件之间设有所述流通阀门，所述排气管上设有所述排气阀门。

优选地，所述废气处理组件还包括循环组件，所述循环组件包含循环管与出料挡板，所述可燃性气体压缩组件与所述排气管上连通有所述循环管，所述循环管上设有循环阀门；

所述操作管延伸至所述机架外的一端固定安装有微气缸与尾气纯度检测仪，且所述操作管的一端内壁上转动安装有与所述微气缸相适配的所述出料挡板。

优选地，所述吸气管延伸至所述操作管内的一端连通有抽气端，所述吸气管上设有吸气阀门与滤管，所述传输筒上缠绕有多匝烘干线圈，所述烘干线圈用以加热所述传输筒。

一种有机污染土壤修复方法，该有机污染土壤修复方法使用了如权利要求1-7任一项所述的一种有机污染土壤修复设备。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种有机污染土壤修复设备，具备以下有益效果：

1、该有机污染土壤修复设备，通过对烘干线圈通入电流，采用电磁加热原理快速烤干传输筒内土壤，利于破碎处理，经破碎后的土壤落入操作管内，对高温线圈通入电流，使得操作管内温度快速达到300℃ -500℃，分离出土壤中的有机废气，通过设置高温线圈，对土壤加热更加直接，提高加热效率，更快分离出有机废气，且避免传统方式直接燃烧有机废气中的可燃性气体产生烟雾等不期望现象，经充分脱硫处理后的可燃性气体被输送至可燃性气体压缩组件内进行可燃气体压缩收集，继而最终被净化的其余气体由排气管排出，因此，土壤中的有机污染物得到充分脱硫等操作并对可燃气体进行压缩收集，既能实现环保，也提高了有机废气中可燃性气体的利用率，实现废气利用。

2、该有机污染土壤修复设备，通过设置超声波发生器，使得操作管内破碎的土壤持续振动破碎并翻滚跳动，充分将疏松土壤中的气体分离，也能进一步粉碎土壤引导土壤排出，分离后的土壤排出操作管之前需经过尾气纯度检测仪的检测处理，若检测土壤中存在有机废气不达标，则微气缸运作抵住出料挡板的上端，从而使携带高浓度有机废气的土壤难以从操作管中脱落，使得土壤与有机废气持续存在操作管中，被吸气管充分吸入有机废气，直至排出土壤中废气含量达标后微气缸收缩将土壤排出，严格控制排出的土壤质量，提高净化效果，同时更加细化的土壤更加利于二次使用，减少土壤二次使用前的处理工序。

3、该有机污染土壤修复设备，通过设置尾气检测仪，气体经充分脱硫等操作后，开启流通阀门通道，将气体吸入可燃性气体压缩组件中进行燃气收集，经脱硫处理器与可燃性气体压缩组件处理后的气体排出排气管前需经过可燃性气体检测仪的检测，若检测结果不达标，则说明未充分收集可燃性气体，此时开启循环阀门，将可燃性气体压缩组件排出的气体沿着循环管输送至可燃性气体压缩组件内进行循环处理，从而确保由排气管排出的气体已经过充分脱硫与可燃气体收集处理，提高可燃气体的收集效率，完善气体的排放标准，进一步减小污染，提高能源利用。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明除去机架的立体结构示意图；

图3为本发明部分剖开立体结构示意图；

图4为本发明操作管部分剖开立体结构示意图；

图5为本发明操作管立体结构示意图；

图6为本发明吸气管部分剖开立体结构示意图。

图中：1、机架；2、下料斗；3、传输筒；4、出料弯管；5、操作管； 6、输送轴；7、从动齿轮；8、螺旋推进刀片；9、主动齿轮；10、固定框；11、超声波发生器；12、吸气管；13、抽气端；14、送风室；15、脱硫处理器；16、可燃性气体压缩组件；17、排气管；18、循环管；19、吸气阀门；20、滤管；21、第一吸气扇；22、流通阀门；23、第二吸气扇；24、排气阀门；25、循环阀门；26、尾气检测仪；27、可燃性气体检测仪；28、出料挡板；29、微气缸；30、尾气纯度检测仪；31、烘干线圈；32、高温线圈；33、隔热层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种有机污染土壤修复设备

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-6所示，一种有机污染土壤修复设备，包括机架1，机架1上设有下料斗2，用于土壤下料，机架 1内设有破碎组件、分离组件与废气处理组件，破碎组件与下料斗2相连通且用于推进被破碎的土壤，分离组件用于分离出土壤中所包含的有机污染物，废气处理组件用于处理土壤中分离出的有机污染物，包括脱硫压缩与可燃气体收集处理。

进一步的，在上述方案中，破碎组件包含传输筒3与螺旋推进刀片 8，机架1的内壁上固定连接有与下料斗2的底端相连通的传输筒3，传输筒3内转动套接有输送轴6，输送轴6上固定安装有与传输筒3内壁相适配的螺旋推进刀片8，且传输筒3的内壁上固定安装有多个分布均匀的切刀，切刀用于配合螺旋推进刀片8破碎并推进土壤，通过设置螺旋推进刀片8与多个固定的切刀相互配合，既实现破碎土壤利于分离有机污染物，也能持续推进破碎后的土壤便于后续操作。

进一步的，在上述方案中，破碎组件还包括驱动组件，机架1驱动组件包含从动齿轮7与主动齿轮9，传输筒3的两端分别贯穿至机架1 的两侧外，传输筒3的一端固定安装有从动齿轮7，机架1的一侧固定安装有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有与从动齿轮7相啮合的主动齿轮9。

进一步的，在上述方案中，分离组件包含超声波发生器11与高温线圈32，传输筒3上通过出料弯管4连通有操作管5，操作管5的底部设有位置相对应的超声波发生器11，超声波发生器11用以振动破碎翻滚经传输筒3处理后的破碎土壤，操作管5上还缠绕有多匝高温线圈32，高温线圈32用于加热操作管5内的土壤至300℃-500℃，通过设置高温线圈32，对其通电后采用电磁加热原理，对操作管5内的土壤加热更加迅速，相较于背景中所述装置加热效率更高。

进一步的，在上述方案中，废气处理组件包含脱硫处理器15与可燃性气体压缩组件16，操作管5上连通有吸气管12，吸气管12的另一端一次连通有送风室14、脱硫处理器15、可燃性气体压缩组件16及排气管17，送风室14内设有第一吸气扇21，第一吸气扇21用以抽取操作管 5内分离出的有机废气，脱硫处理器15用以脱硫处理第一吸气扇21抽取的有机废气中的可燃性气体，可燃性气体压缩组件16用以对经脱硫处理器15脱硫处理后的可燃性气体进行可燃气体收集处理，排气管17用以将经可燃性气体压缩组件16收集处理后的其余气体排至大气中，通过设置脱硫处理器15与可燃性气体压缩组件16对土壤中分离出的有机废气充分处理。

进一步的，在上述方案中，废气处理组件还包含检测组件，检测组件包含尾气检测仪26与可燃性气体检测仪27，脱硫处理器15与可燃性气体压缩组件16内分别设有尾气检测仪26与可燃性气体检测仪27，尾气检测仪26用以检测经脱硫处理器15脱硫处理后的可燃性气体中是否存在有毒有害气体，可燃性气体检测仪27用以检测可燃性气体压缩组件 16是否充分处理经脱硫处理器15脱硫处理后的可燃性气体；

废气处理组件还包括阀门组件，阀门组件包含流通阀门22与排气阀门24，脱硫处理器15与可燃性气体压缩组件16之间设有流通阀门22，排气管17上设有排气阀门24，通过设置流通阀门22，严格控制气体充分燃烧。

进一步的，在上述方案中，废气处理组件还包括循环组件，循环组件包含循环管18与出料挡板28，可燃性气体压缩组件16与排气管17 上连通有循环管18，循环管18上设有循环阀门25；

操作管5延伸至机架1外的一端固定安装有微气缸29与尾气纯度检测仪30，且操作管5的一端内壁上转动安装有与微气缸29相适配的出料挡板28，通过设置微气缸29，严格控制操作管5一端排出的气体含量。

进一步的，在上述方案中，吸气管12延伸至操作管5内的一端连通有抽气端13，吸气管12上设有吸气阀门19与滤管20，传输筒3上缠绕有多匝烘干线圈31，烘干线圈31用以加热传输筒3，通过设置烘干线圈 31，便于对进入传输筒3内的较湿土壤进行烤干，方便后续破碎处理。

工作原理：需要修复土壤时，将土壤置于下料斗2内，启动驱动电机，主动齿轮9带动从动齿轮7转动，继而使得输送轴6带动螺旋推进刀片8持续转动，配合传输筒3内壁上的多个切刀，对土壤边破碎边推进处理，若土壤湿度较高，则对烘干线圈31通入电流，采用电磁加热原理快速烤干传输筒3内土壤，利于破碎处理，经破碎后的土壤落入操作管5内，对高温线圈32通入电流，使得操作管5内温度达到300℃-500℃，继而使得土壤内的农药、苯、甲苯、二甲苯、乙苯及TPH等有机污染物与土壤分离并挥发出，开启第一吸气扇21与第二吸气扇23，将操作管5 内的有机废气吸入脱硫处理器15内进行脱硫等处理，经充分脱硫处理后的可燃性气体被输送至可燃性气体压缩组件16内进行可燃气体压缩收集，继而最终被净化的其余气体由排气管17排出，因此，土壤中的有机污染物得到充分脱硫等操作并对可燃气体进行压缩收集，相较于背景中提及装置，既能实现环保，也提高了有机废气中可燃性气体的利用率，实现废气利用。

通过设置尾气检测仪26，气体经充分脱硫等操作后，开启流通阀门 22通道，将气体吸入可燃性气体压缩组件16中进行燃气收集，经脱硫处理器15与可燃性气体压缩组件16处理后的气体排出排气管17前需经过可燃性气体检测仪27的检测，若检测结果不达标，则说明未充分收集可燃性气体，此时开启循环阀门25，将可燃性气体压缩组件16排出的气体沿着循环管18输送至可燃性气体压缩组件16内进行循环处理，从而确保由排气管17排出的气体已经过充分脱硫与可燃气体收集处理，提高可燃气体的收集效率，完善气体的排放标准，进一步减小污染，提高能源利用。

通过设置超声波发生器11，使得操作管5内破碎的土壤持续振动破碎并翻滚跳动，充分将疏松土壤中的气体分离，也能进一步粉碎土壤引导土壤排出，分离后的土壤排出操作管5之前需经过尾气纯度检测仪30 的检测处理，若检测土壤中存在有机废气不达标，则微气缸29运作抵住出料挡板28的上端，从而使携带高浓度有机废气的土壤难以从操作管5中脱落，使得土壤与有机废气持续存在操作管5中，被吸气管12充分吸入有机废气，直至排出土壤中废气含量达标后微气缸29收缩将土壤排出，严格控制排出的土壤质量，提高净化效果，同时更加细化的土壤更加利于二次使用，减少土壤二次使用前的处理工序。

通过设置高温线圈32，对土壤加热更加直接，提高加热效率，更快分离出有机废气，且避免传统方式直接燃烧有机废气中的可燃性气体产生烟雾等不期望现象，通过设置滤管20，使得破碎后的土壤不会被吸气管12吸入造成后续管路堵塞，提高装置的实用性，通过设置隔热层33，既能对操作管5内进行保温，也能避免热传导影响超声波发生器11的正常运作，通过设置驱动电机，便于配合多个阀门实时间歇式运转，进一步提高装置内的净化效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。