一種土壤脫汞系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種土壤脫汞系統，包括依次設置的回轉爐、除塵裝置、含汞廢氣冷卻裝置和活性炭吸附裝置，回轉爐的進料端設置有進料系統和預熱室，回轉爐的回轉進料管道穿過預熱室并與進料系統的進料管道的出料端相連通，預熱室與回轉爐通過導熱管道相連通，回轉爐、除塵裝置、含汞廢氣冷卻裝置和活性炭吸附裝置均依次通過導氣管道相連通，活性炭吸附裝置的出氣端設置有引風機，預熱室內還引出有排氣管，排氣管上也設置有引風機。以解決目前土壤汞污染嚴重，存在極大健康安全隱患，而現有低溫熱解的處理方式對土壤的破壞比較大，極大地影響了除汞后的土壤可耕作性，不適用于農耕地區土壤除汞的問題。本發明屬于土壤汞污染治理領域。
【專利說明】
一種土壤脫汞系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種土壤脫汞系統，屬于汞污染土壤修復治理領域。
【背景技術】
[0002]由于汞獨特的物理性質和毒性，使其被廣泛的應用于工業和農業，但過去未經處理就外排的含汞廢物對環境造成嚴重污染。大氣汞的干濕沉降、污水灌溉、污泥施肥以及含汞固體廢棄物的堆積、有機汞農藥和含汞化肥的使用都是汞進入土壤環境的主要人為來源。由于這些污染源大多是點性污染源，故對土壤環境來說是不均勻污染，在局部地區土壤汞污染可能相當嚴重。
[0003]自20世紀60年代初期，日本發現“水俁病”以來，全世界對汞污染的危害日益重視，并掀起汞污染研究的熱潮。Hg可以通過不同途徑進入土壤環境，經過復雜的物理、化學反應，大部分以各種形態滯留在土壤中，造成地表水和地下水的污染，同時，汞還能通過作物可食部分進入食物鏈，并且逐漸積累，從而最終對人體健康構成威脅。我國被Hg污染的耕地面積有3.2 X 104hm2，每年產生的“汞米”達1.9 X 108kg，因此對土壤汞污染的治理與修復迫在眉睫。
[0004]近年來，國內對熱解法修復汞污染土壤方面的研究還很少。在國外，美國環保署已經選用熱解法修復了超過59處污染點，但美國環保署主要是將熱解法應用于修復石油等有機污染土壤，臺灣的T.C Chang則已成功的將熱解法用于修復臺北某氯堿廠內汞重污染土壤。然而T.C Chang因為處理的是場地而不是農田，不考慮修復后土壤的可耕作性，其修復后對土壤的可耕作性破壞極大，不適用于農耕地區土壤除汞。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:提供一種土壤脫汞系統，以解決目前土壤汞污染嚴重，存在極大健康安全隱患，而現有熱解除汞方法對土壤的破壞比較大，極大地影響了除汞后的土壤可耕作性，不適用于農耕地區土壤除汞的問題。
[0006]為解決上述問題，擬采用這樣一種土壤脫汞系統，包括依次設置的回轉爐、除塵裝置、含汞廢氣冷卻裝置和活性炭吸附裝置，回轉爐的進料端設置有進料系統和預熱室，回轉爐的回轉進料管道穿過預熱室并與進料系統的進料管道的出料端相連通，預熱室與回轉爐通過導熱管道相連通，回轉爐、除塵裝置、含汞廢氣冷卻裝置和活性炭吸附裝置均依次通過導氣管道相連通，活性炭吸附裝置的出氣端設置有引風機，預熱室內還引出有排氣管，排氣管上也設置有引風機。
[0007]回轉進料管道的進料端處還設置有與回轉進料管道相連通的土壤回收槽體，土壤回收槽體的下端為伸至回轉進料管道下方的錐形結構，且土壤回收槽體的底部為可打開式結構，土壤回收槽體上引出有進氣管，進氣管上設置有球閥和風速傳感器；
還包括有填料塔，填料塔內堆疊填充有鮑爾環，所述鮑爾環的規格為，直徑38mm，高38mm； 所述進料管道為絞龍進料管道，所述進料系統還包括進料料斗、皮帶送料機和驅動絞龍進料管道送料的驅動電機，進料料斗設置于進料管道的上端進料口處，皮帶送料機的一端伸至進料料斗的上端進料處，皮帶送料機進料端皮帶的上方設置有料槽，料槽上寬下窄且底部開口，且料槽上朝向皮帶送料機輸送方向一側的側板下側為敞開式結構，料槽的底部與皮帶送料機進料端皮帶之間設置有硬質塑料擋塊。
[0008]回轉爐還對應設置有供氣裝置，供氣裝置包括液化氣罐和汽化器，液化氣罐的液相出口通過導氣管與汽化器的進氣口相連，汽化器的出氣端引出有供氣主管，供氣主管上引出有多個供氣支管分別為回轉爐供氣，且供氣支管沿回轉爐的長度方向分布設置，每個供氣支管上均設置有控制閥，所述供氣主管上還設置有氣壓表。
[0009]還包括有卸料機和土壤回收槽，卸料機包括驅動電機、卸料葉輪和用于為驅動電機降溫冷卻的冷水管，回轉爐的出料端的下側為錐形結構，卸料葉輪沿橫向對應設置于回轉爐的出料端的底部出料口處，土壤回收槽設置于卸料葉輪的下方。
[0010]回轉爐與除塵裝置之間的導氣管道由回轉爐的出料端的上端引出并伸至除塵裝置的下端進氣口處，且該段導氣管道的上端部分為拱形結構。
[0011]所述除塵裝置為布袋除塵機，包括有除塵布袋，除塵裝置為封閉式結構，除塵布袋的下端設置有抽屜式清灰結構，除塵裝置還對應設置有吹塵系統，除塵裝置的進料口處還設置有用于為管道內氣體加熱的加熱裝置。
[0012]吹塵系統包括有空氣壓縮機和脈沖控制器，空氣壓縮機對應設置有儲氣罐，儲氣罐上引出有多個吹氣管，每個吹氣管上均設置有電磁閥，且吹氣管均伸至除塵裝置中除塵布袋的上方，每個吹氣管上設置有多個吹氣口，且吹氣管上的吹氣口與除塵布袋的上端開口一一對應設置，所述電磁閥均與脈沖控制器相連。
[0013]每段導氣管道上均設置有溫度傳感器和壓力檢測部件，排氣管上也設置有溫度傳感器，引風機所在管道上設置有風速傳感器，且引風機為變頻風機。
[0014]本發明與現有技術相比，主要優點如下:
I.該系統利用回轉爐實現土壤內汞的脫附，能夠使各處土壤加熱的更為均勻、充分，使土壤內汞從中分離更為徹底，在回轉爐前端設置預熱室，能夠充分利用回轉爐內的余熱對土壤進行提前烘干，保證后續回轉爐脫汞效果，提高回轉爐熱使用效率；
2.本系統通過低溫熱解法能夠對高濃度汞污染的農田土壤進行修復，該分離方式節約能源，而且處理后土壤理化性質和自然肥力破壞較小，使得土壤在處理后回填并恢復農業生產成為可能，該技術主要特點是去除汞的效率高，時間短，不破壞土壤修復后的可耕作性，這種方法尤其適用于汞含量高，土壤松軟，特別是元素汞或甲基汞等揮發性汞化合物含量高的土壤。對于貴州清鎮受汞污染地區土壤，汞含量高，且農用土壤緊張的情況，低溫熱解法無疑是一種值得研究并且極具可行性的修復方法；
3.該方法不加入催化劑，避免了對土壤造成二次污染；
4.出料端設置卸料機，便于隔氣，便于控制爐膛內的進風量，保證內部負壓；
5.管道上端拱背形，減輕管道上粉塵的堆積，且能方便地清除管道上的堆積粉塵；
6.每個階段都設置有溫度傳感器和檢測壓力的設備，便于對系統溫度和壓力進行全面控制，保證系統安全和脫汞的順利進行；
7.設置有含汞廢氣冷卻裝置和填料塔，在含汞廢氣冷卻裝置中能夠除去一部分汞，同時，在活性炭吸附除汞前有效脫水，避免水氣對后續活性炭吸附汞氣造成影響，確保含汞廢氣達標排放。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明所述系統整體的俯視結構示意圖；
圖2是本發明中回轉爐的出料端、除塵裝置、含汞廢氣冷卻裝置、填料塔和活性炭吸附裝置部分的主視結構示意圖；
圖3是除塵裝置及吹塵系統部分的俯視結構示意圖；
圖4是進料系統部分的主視結構示意圖；
圖5是填料塔的主視結構示意圖；
圖6是含汞廢氣冷卻裝置的主視結構示意圖；
圖7是除汞箱體側門打開時，活性炭吸附裝置的主視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將參照附圖對本發明作進一步地詳細描述，
實施例:
參照圖1、圖2和圖3，本實施例提供一種土壤脫汞系統，包括依次設置的回轉爐1、除塵裝置2、含汞廢氣冷卻裝置3和活性炭吸附裝置4;
回轉爐I還對應設置有供氣裝置12，供氣裝置12包括液化氣罐12-1和汽化器12-2，液化氣罐12-1的液相出口通過導氣管12-3與汽化器12-2的進氣口相連，汽化器12-2的出氣端引出有供氣主管13，供氣主管13上引出有多個供氣支管14分別為回轉爐I供氣，且供氣支管14沿回轉爐I的長度方向分布設置，每個供氣支管14上均設置有控制閥15，所述供氣主管13上還設置有氣壓表16，回轉爐I的進料端設置有進料系統5和預熱室6，回轉爐I的回轉進料管道1-1穿過預熱室6并與進料系統5的進料管道5-1的出料端相連通，預熱室6與回轉爐I通過導熱管道7相連通，回轉爐1、除塵裝置2、含汞廢氣冷卻裝置3和活性炭吸附裝置4均依次通過導氣管道9相連通，活性炭吸附裝置4的出氣端設置有引風機10，預熱室6內還引出有排氣管6-1，排氣管6-1上也設置有引風機10，還包括有卸料機8和土壤回收槽21，卸料機8包括驅動電機8-1、卸料葉輪8-2和用于為驅動電機8-1降溫冷卻的冷水管8-3，回轉爐I的出料端1-2的下側為錐形結構，卸料葉輪8-2沿橫向對應設置于回轉爐I的出料端1-2的底部出料口處，土壤回收槽21設置于卸料葉輪8-2的下方，每段導氣管道9上均設置有溫度傳感器18和壓力檢測部件19，排氣管6-1上也設置有溫度傳感器18，引風機10所在管道上也設置有風速傳感器24，且引風機1為變頻風機。
[0017]參照圖5，還包括有填料塔20，填料塔20包括箱體201，箱體I的下側或底部設置有進氣口，箱體201的頂部設置有出氣口，箱體201內沿橫向設置有支撐網202，支撐網202與箱體201頂部的出氣口之間填充有鮑爾環203，箱體201的側壁上開設有可打開式的側門204，側門204的可打開式門體為透明材料制成，箱體201的底部開設有出水管205，出水管205上設置有閥門206，所述鮑爾環203的規格為，直徑38mm，高38mm ；
參照圖4，所述進料管道5-1為絞龍進料管道，所述進料系統5還包括進料料斗5-2、皮帶送料機5-3和驅動絞龍進料管道送料的驅動電機5-4，進料料斗5-2設置于進料管道5-1的上端進料口處，皮帶送料機5-3的一端伸至進料料斗5-2的上端進料處，皮帶送料機5-3進料端皮帶的上方設置有料槽5-5，料槽5-5上寬下窄且底部開口，且料槽5-5上朝向皮帶送料機5-3輸送方向一側的側板下側為敞開式結構，料槽5-5的底部與皮帶送料機5-3進料端皮帶之間設置有硬質塑料擋塊，回轉進料管道1-1的進料端處還設置有與回轉進料管道1-1相連通的土壤回收槽體25，土壤回收槽體25的下端為伸至回轉進料管道1-1下方的錐形結構，且土壤回收槽體25的底部為可打開式結構，土壤回收槽體25上引出有進氣管22，進氣管22上設置有球5-2閥23和風速傳感器24;
參照圖3，回轉爐I與除塵裝置2之間的導氣管道9由回轉爐I的出料端1-2的上端引出并伸至除塵裝置2的下端進氣口處，且該段導氣管道9的上端部分為拱形結構，所述除塵裝置2為布袋除塵機，包括有除塵布袋2-1，除塵裝置2為封閉式結構，除塵布袋2-1的下端設置有抽屜式清灰結構2-2，除塵裝置2還對應設置有吹塵系統17，除塵裝置2的進料口處還設置有用于為管道內氣體加熱的加熱裝置2，吹塵系統17包括有空氣壓縮機17-1和脈沖控制器17-2，空氣壓縮機17-1對應設置有儲氣罐17-3，儲氣罐17-3上引出有多個吹氣管17-4，每個吹氣管17-4上均設置有電磁閥17-5，且吹氣管17-4均伸至除塵裝置2中除塵布袋2-1的上方，每個吹氣管17-4上設置有多個吹氣口 17-6，且吹氣管17-4上的吹氣口 17-6與除塵布袋2-1的上端開口——對應設置，所述電磁閥17-5均與脈沖控制器17-2相連。
[0018]參見圖6，含汞廢氣冷卻裝置3包括冷凝箱體31，冷凝箱體31的一側設置有冷凝箱體進氣口 311，與之相對的冷凝箱體31的另一側設置有冷凝箱體出氣口 312，冷凝箱體進氣口 311與冷凝箱體出氣口 312之間的冷凝箱體31內還設置有三個用于增加氣體由冷凝箱體進氣口 311到冷凝箱體出氣口 312流通距離的擋板313，所述擋板313均與冷凝箱體進氣口311的進氣方向相垂直，三個擋板313依次沿豎向交錯設置，任意相鄰兩擋板313中，其中一個擋板313的下端固定于箱體31的底部，另一個擋板313的上端固定于冷凝箱體31的頂部，且兩擋板313的高度之和大于冷凝箱體31的內腔高度，擋板313朝向冷凝箱體進氣口 311的一側上設置有冷凝水管道314，冷凝水管道314沿蛇形排布設置于擋板313上。
[0019]參見圖7，活性炭吸附裝置4包括除汞箱體41，除汞箱體41的下側或底部設置有除汞箱體進氣口 42，除汞箱體41的頂部設置有除汞箱體出氣口 43，除汞箱體41上開有除汞箱體側門411，除汞箱體41內設置有三個可沿除汞箱體側門411的方向滑出的抽屜式結構412，三個抽屜式結構412沿豎向均勻分布設置，抽屜式結構412內填充有活性炭413，抽屜式結構412的底部為網狀結構，且抽屜式結構412與除汞箱體41的內壁之間設置有密封膠條414。
【主權項】
1.一種土壤脫汞系統，其特征在于:包括依次設置的回轉爐(1)、除塵裝置(2)、含汞廢氣冷卻裝置(3)和活性炭吸附裝置(4)，回轉爐(I)的進料端設置有進料系統(5)和預熱室(6)，回轉爐(I)的回轉進料管道(1-1)穿過預熱室(6)并與進料系統(5)的進料管道(5-1)的出料端相連通，預熱室(6)與回轉爐(I)通過導熱管道(7)相連通，回轉爐(1)、除塵裝置(2)、含汞廢氣冷卻裝置(3)和活性炭吸附裝置(4)均依次通過導氣管道(9)相連通，活性炭吸附裝置(4)的出氣端設置有引風機(10)，預熱室(6)內還引出有排氣管(6-1)，排氣管(6-1)上也設置有引風機(10)。2.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:回轉進料管道(1-1)的進料端處還設置有與回轉進料管道(1-1)相連通的土壤回收槽體(25)，土壤回收槽體(25)的下端為伸至回轉進料管道(1-1)下方的錐形結構，且土壤回收槽體(25)的底部為可打開式結構，土壤回收槽體(25)上引出有進氣管(22)，進氣管(22)上設置有球閥(23)和風速傳感器(24)。3.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:所述進料管道(5-1)為絞龍進料管道，所述進料系統(5)還包括進料料斗(5-2)、皮帶送料機(5-3)和驅動絞龍進料管道送料的驅動電機(5-4)，進料料斗(5-2)設置于進料管道(5-1)的上端進料口處，皮帶送料機(5-3)的一端伸至進料料斗(5-2)的上端進料處，皮帶送料機(5-3)進料端皮帶的上方設置有料槽(5-5 )，料槽(5-5 )上寬下窄且底部開口，且料槽(5-5 )上朝向皮帶送料機(5-3 )輸送方向一側的側板下側為敞開式結構。4.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:回轉爐(I)還對應設置有供氣裝置(12)，供氣裝置(12)包括液化氣罐(I 2-1)和汽化器(12-2)，液化氣罐(12-1)的液相出口通過導氣管(12-3)與汽化器(12-2)的進氣口相連，汽化器(12-2)的出氣端引出有供氣主管(13)，供氣主管(13)上引出有多個供氣支管(14)分別為回轉爐(I)供氣，且供氣支管(14)沿回轉爐(I)的長度方向分布設置，每個供氣支管(14)上均設置有控制閥(15)，所述供氣主管(13)上還設置有氣壓表(16)。5.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:還包括有卸料機(8)和土壤回收槽(21)，卸料機(8)包括驅動電機(8-1)、卸料葉輪(8-2)和用于為驅動電機(8-1)降溫冷卻的冷水管(8-3 )，回轉爐(I)的出料端(1-2 )的下側為錐形結構，卸料葉輪(8-2 )沿橫向對應設置于回轉爐(I)的出料端(1-2)的底部出料口處，土壤回收槽(21)設置于卸料葉輪(8-2)的下方。6.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:回轉爐(I)與除塵裝置(2)之間的導氣管道(9)由回轉爐(I)的出料端(1-2)的上端引出并伸至除塵裝置(2)的下端進氣口處，且該段導氣管道(9)的上端部分為拱形結構。7.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:所述除塵裝置(2)為布袋除塵機，包括有除塵布袋(2-1)，除塵裝置(2)為封閉式結構，除塵布袋(2-1)的下端設置有抽屜式清灰結構(2-2)，除塵裝置(2)還對應設置有吹塵系統(17 )，除塵裝置(2)的進料口處還設置有用于為管道內氣體加熱的加熱裝置(27)。8.根據權利要求7所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:吹塵系統(17)包括有空氣壓縮機(17-1)和脈沖控制器(17-2)，空氣壓縮機(17-1)對應設置有儲氣罐(17-3)，儲氣罐(17-3)上引出有多個吹氣管(17-4)，每個吹氣管(17-4)上均設置有電磁閥(17-5)，且吹氣管(17-4)均伸至除塵裝置(2)中除塵布袋(2-1)的上方，每個吹氣管(17-4)上設置有多個吹氣口(17-6)，且吹氣管(17-4)上的吹氣口(17-6)與除塵布袋(2-1)的上端開口——對應設置，所述電磁閥(17-5)均與脈沖控制器(17-2)相連。9.根據權利要求1所述一種土壤脫汞系統，其特征在于:每段導氣管道(9)上均設置有溫度傳感器(18)和壓力檢測部件(19)，排氣管(6-1)上也設置有溫度傳感器(18)，引風機(10)所在管道上設置有風速傳感器(24)，且引風機(10)為變頻風機。
【文檔編號】B01D53/00GK105834204SQ201610310318
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】瞿麗雅, 張軍方, 申哲民, 余志 , 董澤琴
【申請人】貴州省環境科學研究設計院