回轉窯式熱解吸焚燒一體化有機污染土壤修復系統(tǒng)

　　利用回轉窯技術、通過熱解吸修復技術是目前一些單位解決土壤有機污染比較慣用的技術方案。在特定的設備中通過直接或間接加熱，將污染介質及其所含

　　的有機污染物加熱到足夠的溫度（通常被加熱到150～540℃），使有機污染物從固相土壤中轉移到氣相并使其揮發(fā)出來的過程，氣相污染物再通過燃燒或冷凝吸附的方式處理，達標后排放。熱解吸技術通常分為低溫熱解吸(150～315℃)和高溫熱解吸(315～540℃)，處理的污染物范圍廣，包括低沸點物質、高沸點物質如石油烴、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴等。

　　中國專利文獻CN104785512B和中國專利文獻CN105983571A公開了兩種對污染土壤進行修復的技術方案。

　　目前常用的熱解吸設備多為傳統(tǒng)的回轉窯式設備，其出口的氣體和土壤溫度較高，接近加熱的核心溫度。廢氣和處理后的土壤溫度過高，不僅帶走了大量的熱量，造成能源浪費，后續(xù)還需增加相應的冷卻裝置，提高了處理系統(tǒng)的成本。雖然有一些技術方案和設計增加了余熱回收和利用裝置，但大多結構復雜缺乏現(xiàn)場使用價值。

　　本發(fā)明的目的：旨在針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種有機污染土壤修復系統(tǒng)，采用直接加熱的方式，在回轉窯式窯爐內(nèi)分別形成土壤預熱和廢氣冷卻區(qū)、高溫熱解吸區(qū)、氣體預熱和土壤冷卻區(qū)；該系統(tǒng)具有結構簡單、能耗低、解吸效率高等特點，可實現(xiàn)對有機污染土壤的高效修復。分離出的含有機污染物的氣體，大部分在窯爐內(nèi)直接燃燒分解，少量隨煙塵進入尾氣處理系統(tǒng)，經(jīng)處理達標后排放。

　　一、技術方案：

　　這種回轉窯式熱解吸焚燒一體化有機污染土壤修復系統(tǒng)，包括污染土壤預處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、回轉窯式熱解吸系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)，所述的回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的一端設有固體進料口和氣體出料口，另一端設有固體出料口和燃燒機連接口：污染土壤預處理系統(tǒng)通過進料系統(tǒng)與回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的固體進料口相連；回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的氣體出料口通過管道與尾氣處理系統(tǒng)的進口相連；其特征在于：所述的污染土壤預處理系統(tǒng)包括破碎裝置和篩分裝置，使得污染土壤經(jīng)風干、破碎、篩分，預處理后成濕度小于20%、粒徑小于20mm的顆粒；所述的進料系統(tǒng)包括可移動式皮帶輸送機、進料斗和葉輪給料機，可移動式皮帶輸送機的一端與污染土壤預處理系統(tǒng)的出料口相連，另一端與進料斗的進口相連，并經(jīng)進料斗的出口與葉輪給料機的進料口相連；所述葉輪給料機的出口與回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的固體進料口相連；進入回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的被污染土壤在配置燃氣燃燒機的回轉窯內(nèi)實現(xiàn)熱解吸，氣化物經(jīng)旋風除塵、布袋除塵及活性炭吸附處理后經(jīng)引風機導引至排風裝置；經(jīng)冷卻后的己處理修復土壤顆粒，在檢測合格后自回轉窯排出；由此實現(xiàn)有機污染土壤熱解吸處理的全過程。

　　所述的回轉窯式熱解吸系統(tǒng)為改進的回轉窯式爐體以及匹配于爐體的燃氣燃燒機的組合裝置，所述的窯體包括簡體和設置在簡體下方的兩組滾輪及兩個基礎座，所述簡體以水平傾斜3。放置，簡體兩端分別設置有窯尾密封件、窯頭密封件；所述的簡體上的中間部位套設有一個大齒圈和三個輪帶，所述簡體中部的大齒圈以一基礎座為基座，所述的基座上設置有用于驅動大齒圈旋轉的驅動裝置；所述的三個輪帶中的兩個固定套設在窯尾和大齒圈中之間，一個固定套設在大齒圈和窯頭之間，其中的兩個輪帶下方各設置一組與簡體徑向垂直一組托輪，另一個輪帶的下部設有一基礎座；所述的兩組托輪構成了整個熱解吸系統(tǒng)移動時的承重支撐。

　　所述的回轉窯式熱解吸系統(tǒng)的有機污染土壤在筒體內(nèi)的停留時間通過葉輪給料機的轉速、受驅動裝置控制的回轉窯的轉速和整個窯體傾斜角度的變化而得到調(diào)整。

　　所述的熱解吸系統(tǒng)以液化石油氣或天然氣為加熱能源，采用直接加熱的方式，燃氣通過軟管連接到燃氣燃燒機，燃氣燃燒機前端的噴氣燒嘴從窯頭伸入到爐體內(nèi)部。

　　所述旋風除塵器兩端分別與熱解吸系統(tǒng)的氣體出料口和布袋除塵器相連。

　　所述活性炭吸附裝置兩端分別與布袋除塵器和引風機相連。

　　所述引風機兩端分別與活性炭吸附裝置和排氣裝置相連，所述的引風機之前設有一個翻板式閥門，同排氣裝置一起控制排氣風量。

　　所述的筒體轉速為0～1 0r/min。

　　二、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：

　　l、回轉窯高溫熱解吸區(qū)的溫度為150～550℃，可根據(jù)污染土壤的有機物種類調(diào)節(jié)合適的熱解吸溫度，用最小的能耗將污染土壤中的有機污染物徹底去除，達到土壤修復的目的。

　　2、受污染土壤進入窯體內(nèi)，被燃燒的火焰直接加熱，解吸出來的有機污染物大部分隨煙氣排出，少量在火焰處直接燃燒。

　　3、熱解吸系統(tǒng)的出料口氣體溫度為105～150℃，出料口固體溫度<100℃，不需額外增加氣體和固體的冷卻裝置，減少了出料氣體和固體的熱損耗，熱效率高、能耗低。

　　4、裝置可移動性好，方便在場地內(nèi)和場地間的轉移。

　　三、附圖說明

　　圖l為本發(fā)明的工藝流程示意圖；

　　圖2為本發(fā)明的結構框圖；

　　圖3為本發(fā)明的熱解吸系統(tǒng)的結構示意圖。

　　圖中：1-土壤破碎裝置2-篩分裝置3-可移動式皮帶輸送機4-進料斗5-葉輪給料機6-回轉窯式熱解吸裝置7-土壤排放裝置8-燃氣9-燃氣燃燒機裝置10-旋風除塵器11-布袋除塵器12-活性炭吸附裝置13-引風機14-氣體排放裝置15-固體進料口16-氣體出料口不包17-窯頭密封件18-筒體19-輪帶20-輪子21-大齒輪22-基礎23-固體出料口24-燃氣燃燒機25-熱電偶溫度傳感器26-燒嘴27-驅動裝置