一種微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置及工藝的制作方法

本發明屬于環境技術領域，具體涉及一種微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置及工藝。

背景技術：

隨著社會經濟的發展，為了適應城市的發展，大多數城市都在實施“退二進三”計劃，大量企業搬遷后產生了大量遺留場地，由于早期環保意識薄弱，在生產活動過程中，各種有毒有害物品由于使用不當、管理不善進入到環境中，例如煤化工、石油化工及各類有機化工企業，由于容器泄漏、管道泄漏、粉塵沉降等，對土壤造成污染，這些土壤中的污染物可以通過呼吸、直接攝入、皮膚接觸等各種途徑進入人體，威脅公眾的健康安全。

目前，針對有機物污染土壤的采用的修復技術主要有氧化法、淋洗法、多相抽提法、熱修復法等，不同的技術對于不同類型的污染土壤具有選擇性，熱修復法是一種應用較為廣泛的技術，目前采用的修復技術熱強化修復技術，是通過直接或間接的加熱方式，將污染土壤加熱到足夠的溫度，間接使土壤中的污染物達到足夠高的溫度，從而與污染土壤分離，達到修復的目標。微波加熱屬于強化熱修復的一種，土壤的部分極性污染是微波的敏化劑，可以直接吸收微波揮發或降解，同時由于土壤中水等極性物質的存在，微波可以同步加熱土壤，最終土壤中的污染物可以通過揮發、分解得到有效處理，從而達到修復的目的。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：現有技術中未曾提供一種微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置及工藝，使得微波處理有機物污染土壤工藝不夠高效，且容易產生氣體污染。

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置及工藝，主要針對揮發性和半揮發性有機污染物，可以連續式處理有機物污染場地，采用自動化控制系統，可以實現連續運行，最大程度保護操作人員。

本發明提供的一種微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置，包括：

微波處理系統，其包括：微波密閉腔體；輸送系統，設于所述微波密閉腔體內；微波加熱器，設于所述微波密閉腔體內，對應位于所述輸送系統上方；

抽吸裝置，與所述微波密閉腔體連通；

氣液分離器，與所述抽吸裝置連通；

活性炭吸附塔，與所述氣液分離器的氣相出口連通。

優選地，上述的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置，還包括：干料倉和第二輸送帶，第二輸送帶連接所述微波處理系統和所述干料倉。

進一步優選地，所述干料倉頂部設有噴淋裝置。

優選地，上述的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置，還包括：緩沖斗，其內部裝有有機物污染土壤；第一輸送帶，其連接所述緩沖斗和所述微波處理系統。

優選地，所述微波加熱器在所述輸送系統上方等間距均勻排布。

優選地，氣液分離器為擋板式汽水分離器。

優選地，微波處理系統還包括壓力監測裝置，其設于所述微波密閉腔體內。

優選地，微波加熱器由微波發生器和波導管組成，微波發生器和波導管相聯通。

優選地，微波加熱器由多個微波發生器和多個波導管組成，其中每個微波發生器連通一個波導管。

優選地，所述活性炭吸附塔的尾氣排放口安裝有在線監測器。

本發明還提供上述的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置的處理工藝，包括如下步驟：

1）有機物污染土壤經開挖后，進行篩分、破碎預處理，確保進入后續處理系統的土壤含水率在30±5%，粒徑在10mm以下；

2）將步驟1）處理后得到的有機物污染土壤輸送至微波密閉腔體內的輸送系統上，開啟微波加熱器，同時輸送系統緩慢移動，進行微波處理，利用微波對土壤中水分和極性污染物的吸波性能，加熱土壤的同時降解部分污染物；

3）微波密閉腔體內保持負壓，微波密閉腔體壓力超過一限值，則抽吸裝置開始運行，產生的尾氣統一進入氣液分離器進行處理；

4）氣液分離器進行氣液分離，產生分廢水收集后外運至廢水處理廠進行處理，廢氣進入活性炭吸附塔再進行活性炭吸附。

優選地，步驟2）中，有機物污染土壤在輸送系統上的攤鋪厚度不超過50mm，有機污染土壤在微波密閉腔體內的停留時間為3-20min。

優選地，步驟2）中將步驟1）處理后得到的有機物污染土壤裝在緩沖斗中，再通過第一輸送帶輸送至微波密閉腔體內的輸送系統上，攤鋪。

優選地，上述的處理工藝，還包括步驟5）在微波密閉腔體處理達標的土壤，運輸至干料倉進行暫存，以干料倉頂部的噴淋器調節土壤的含水率和降溫，控制含水率為30±5%。

本發明提出的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置，采用微波對有機物污染土壤進行處理，充分利用土壤中水分和部分污染物極性性質對微波的吸收性能，吸收微波降解污染物的同時間接提升土壤的溫度，促進污染物的揮發，從而達到修復的目的。本發明的集成化裝置設置了在微波后的用于氣體處理和固體處理的裝置，避免了二次污染。本發明的集成化裝置結構簡單，可移動性較強，成本低，對污染物實用范圍強，不破壞土壤的結構，不影響土壤的原有使用功能，不引起二次污染，具有較好的推廣前景。

附圖說明

圖1是本發明的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置的結構示意圖；

圖2是本發明的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

結合圖1所示，本發明提供的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置，包括：

緩沖斗1，其內部裝有有機物污染土壤；

第一輸送帶2，其連接所述緩沖斗和所述微波處理系統，用于將緩沖斗1內的有機物污染土壤輸送至微波處理系統。

微波處理系統，其包括：微波密閉腔體4；輸送系統3，設于微波密閉腔體4內；微波加熱器5，設于微波密閉腔體4內，對應位于輸送系統3上方，等間距均勻排布；壓力監測裝置6，其設于微波密閉腔體4內。

抽吸裝置9，與微波密閉腔體4連通。主要用于維持微波密閉腔體腔體4處于微負壓狀態，確保微波處理過程中產生的尾氣不產生無組織排放，不對周邊的環境造成影響。

氣液分離器10（擋板式汽水分離器），與抽吸裝置9連通；

活性炭吸附塔11，與氣液分離器10的氣相出口連通。

干料倉7，用于收集微波處理系統的處理后的土壤，干料倉頂部設有噴淋裝置8；

第二輸送帶12連接微波處理系統和干料倉7，用于將微波處理系統的處理后的土壤的運送至干料倉。

其中，微波加熱器5由微波發生器和波導管組成，微波發生器和波導管相聯通，每組微波加熱器器由3套微波發生器和波導管組成，每套微波發生器和波導管根據運行時間，依次獨立運行。

結合圖2，本發明的微波異位處理有機物污染土壤的集成化裝置的處理工藝如下：

1、有機物污染土壤經開挖后，進行適當的篩分、破碎預處理，確保進入后續處理系統的土壤含水率在30±5%，粒徑在10mm以下。

2、預處理合格的有機物污染土壤由緩沖斗1進入，由第一輸送帶2進入微波密閉腔體4內，置于輸送系統3上，開啟微波加熱器5，由輸送系統3緩慢移動，進行微波處理，輸送系統3土壤的攤鋪厚度不超過50mm，輸送速率根據微波密閉腔體4內的停留時間進行調整。進入微波密閉腔體4內的土壤勻速通過微波加熱器5，污染土壤在微波密閉腔體4內的停留時間為3-20min，利用微波對土壤中水分和極性污染物的吸波性能，加熱土壤的同時降解部分污染物。

3、設備運行過程中，微波密閉腔體4內保持一定的負壓，由壓力監測裝置6控制，微波密閉腔體4壓力超過一定限值，則抽吸裝置9開始運行，產生的尾氣統一進入氣液分離器10進行處理。

4、氣液分離器10采用擋板式汽水分離器進行氣液分離，產生分廢水收集后外運至廢水處理廠進行處理，廢氣進入活性炭吸附塔11再進行活性炭吸附，達到大氣綜合排放標準后直接排放，尾氣排放口安裝有在線監測器，定時提取數據，確保尾氣達標排放，不對周邊環境造成影響。

5、在微波密閉腔體處理達標的土壤，由第二輸送帶12運輸至干料倉7進行暫存、調節含水率和降溫，檢測合格后直接進行后續綜合利用或直接回填。干料倉7頂部的噴淋器8用于調節含水率和降溫，控制含水率再30±5%，避免處理后土壤在轉運過程中產生大量的粉塵，對空氣造成污染。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。