一種太陽(yáng)能原位強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)土壤有機(jī)污染物的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污染場(chǎng)地的環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽(yáng)能原位強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)土壤有機(jī)污染物的系統(tǒng)，適用于揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，土壤污染問(wèn)題越來(lái)越突出。許多化工廠、加油站、原料罐區(qū)等設(shè)施的“跑、冒、滴、漏”導(dǎo)致土地被有機(jī)化合物嚴(yán)重污染，這些有機(jī)化合物存留于土壤中或迀移到大氣或地下水中，污染生態(tài)環(huán)境，對(duì)人類的生命健康產(chǎn)生直接或間接的危害。企業(yè)搬迀后的土地也不能進(jìn)行開(kāi)發(fā)，近幾年由于污染土地處置不當(dāng)而引發(fā)的事故比比皆是。因此對(duì)于污染土壤的修復(fù)治理已經(jīng)成為了環(huán)保領(lǐng)域中一項(xiàng)迫切的任務(wù)。
[0003]土壤有機(jī)污染物氣相抽提技術(shù)是一種常用技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟。當(dāng)污染場(chǎng)地有構(gòu)筑物或現(xiàn)有的企業(yè)還在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，或因其他技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件限制，不能進(jìn)行污染場(chǎng)地大規(guī)模挖掘時(shí)，原位提氣修復(fù)技術(shù)能在對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地功能改變最小的情況下達(dá)到修復(fù)的目的。在企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，為了防止污染物的擴(kuò)散，就必須采用原位氣相抽提的方式。
[0004]通過(guò)對(duì)土壤加熱可強(qiáng)化原位氣相抽提修復(fù)有機(jī)物污染土壤的效率和效果。尤其對(duì)于溫度較低的土壤，如冬季或北方地區(qū)的土壤，其所含的有機(jī)污染物較為穩(wěn)定，吸附在土壤或吸收在土壤溶液中，不易從土壤中揮發(fā)出來(lái)，對(duì)土壤進(jìn)行加熱可強(qiáng)化有機(jī)污染物從土壤中解析，提高氣相抽提效率和效果。而且由于土壤氣候一般非常穩(wěn)定，熱容大，蓄熱能力強(qiáng)，加熱后的土壤不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈的溫度波動(dòng)。
[0005]利用化石能源產(chǎn)熱來(lái)加熱土壤，這種方式不僅成本高，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。太陽(yáng)能作為一種清潔可再生能源，利用水體為熱媒，熱利用效率高，應(yīng)用過(guò)程中具有無(wú)污染，成本低等特點(diǎn)，用其作為熱源來(lái)修復(fù)污染土壤，對(duì)于節(jié)能環(huán)保有著十分重要的意義。
[0006]中國(guó)專利(201110353232.1)《一種利用太陽(yáng)能修復(fù)土壤能量的地源熱栗復(fù)合系統(tǒng)》公布了一種太陽(yáng)能與熱栗結(jié)合修復(fù)土壤能量的系統(tǒng)，公開(kāi)了一種利用太陽(yáng)能修復(fù)土壤能量的地源熱栗復(fù)合系統(tǒng)，包括有太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)水箱、地埋管系統(tǒng)、空調(diào)末端、板式換熱器、空調(diào)功能水源熱栗機(jī)組和熱水水源熱栗機(jī)組，本發(fā)明充分利用太陽(yáng)能光熱技術(shù)，一則修復(fù)土壤因采暖或制取生活熱水造成的溫度衰減，二則可以制備生活熱水，與地源熱栗系統(tǒng)達(dá)到了高度的協(xié)調(diào)，使地源效率及功能得到了最大的提高，適合四季使用。其專利系統(tǒng)的功能是利用太陽(yáng)能給土壤蓄熱，調(diào)節(jié)、穩(wěn)定和平衡土壤能量，滿足熱栗給建筑供暖需求，該專利僅僅涉及地源熱栗系統(tǒng)領(lǐng)域，其功能不適用于污染場(chǎng)地的環(huán)境修復(fù)的需求。
[0007]中國(guó)專利(201520228924.7)《一種太陽(yáng)能熱處理土壤修復(fù)裝置》公布了一種太陽(yáng)能熱處理土壤修復(fù)裝置，包括光伏組件、控制器、蓄電池、逆變器、回轉(zhuǎn)加熱系統(tǒng)、抽提栗和氣體處理系統(tǒng)，所述的光伏組件通過(guò)控制器與蓄電池相連，所述的控制器通過(guò)逆變器與回轉(zhuǎn)加熱系統(tǒng)相連，所述的回轉(zhuǎn)加熱系統(tǒng)通過(guò)抽提栗與氣體處理系統(tǒng)相連。該專利所公布裝置屬于一種污染土壤挖掘后，進(jìn)行異位修復(fù)的裝置，將挖掘后的土壤置于回轉(zhuǎn)加熱裝置中進(jìn)行利用電加熱進(jìn)行修復(fù)處理，回轉(zhuǎn)裝置動(dòng)力消耗高，在不需外部供電前提下，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量大，否則需外部供電，增加能耗和運(yùn)行成本。此專利公布的系統(tǒng)，還需配套土壤挖掘、輸送、裝料與卸料等輔助系統(tǒng)，不適用于有機(jī)污染土壤的原位修復(fù)。
[0008]中國(guó)專利(201420705703.X)《一種太陽(yáng)能熱脫附的污染土壤修復(fù)系統(tǒng)》公布了一種太陽(yáng)能熱脫附的污染土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括污染物真空抽吸系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、氣體加注系統(tǒng)，具體包括加熱擴(kuò)散井、抽取井、混凝土硬化地面、氣體加注管道統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)、輸氣管道、槽式太陽(yáng)能集熱器列陣、鼓風(fēng)機(jī)、活性碳吸附裝置、真空栗、空氣過(guò)濾器。以上管道和裝置按工藝過(guò)程順序連接，實(shí)現(xiàn)修復(fù)治理被有機(jī)物污染的土壤。該專利所公布系統(tǒng)，采用太陽(yáng)集熱系統(tǒng)加熱空氣，以空氣為熱媒，熱空氣通過(guò)擴(kuò)散井滲入土壤給土壤加熱；由于土壤的空氣擴(kuò)散系數(shù)低，所能進(jìn)入土壤熱空氣很少，且空氣體積熱容低，即傳熱量少，太陽(yáng)能利用效率低，土壤加熱效率低；如該系統(tǒng)工程化應(yīng)用，預(yù)達(dá)到對(duì)土壤加熱的目標(biāo)，所涉土壤加熱的系統(tǒng)的建設(shè)成本必然非常高且效率較低;該系統(tǒng)沒(méi)有考慮對(duì)土壤加熱，對(duì)土壤環(huán)境負(fù)面影響的防范措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有土壤污染場(chǎng)地存在的修復(fù)治理問(wèn)題，提供一種太陽(yáng)能原位強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)土壤有機(jī)污染物的系統(tǒng)。
[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:包括埋入有機(jī)污染物土壤中的氣相抽提管管路，還包括埋入有機(jī)污染物土壤中的水循環(huán)系統(tǒng)管路、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、絕熱水箱、氣體凈化系統(tǒng)、土壤補(bǔ)水系統(tǒng);埋入有機(jī)污染物土壤中的水循環(huán)系統(tǒng)管路與氣相抽提管管路獨(dú)立設(shè)置；埋入有機(jī)污染物土壤中的水循環(huán)系統(tǒng)管路與地面的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)連通形成太陽(yáng)能循環(huán)水加熱系統(tǒng)，埋入有機(jī)污染物土壤中的水循環(huán)系統(tǒng)管路與絕熱水箱連通形成絕熱水箱蓄熱循環(huán)水系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與絕熱水箱連通形成太陽(yáng)能-絕熱水箱聯(lián)合循環(huán)水加熱系統(tǒng)；在太陽(yáng)能循環(huán)水加熱系統(tǒng)、絕熱水箱蓄熱循環(huán)水系統(tǒng)、太陽(yáng)能-絕熱水箱聯(lián)合循環(huán)水加熱系統(tǒng)管路上設(shè)有機(jī)栗、閥門，氣相抽提管管路與地面的氣體凈化系統(tǒng)連通。
[0011 ]所述埋入有機(jī)污染物土壤中的水循環(huán)系統(tǒng)管路為散熱管，地上的循環(huán)水加熱系統(tǒng)管路包裹保溫層。
[0012]所述太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱板、蛇形水管組成，太陽(yáng)能循環(huán)水加熱系統(tǒng)通過(guò)輻射、對(duì)流、熱傳導(dǎo)等方式加熱水體，水體能達(dá)到的最高溫度為100°c。
[0013]所述太陽(yáng)能循環(huán)水加熱系統(tǒng)、絕熱水箱蓄熱循環(huán)水系統(tǒng)、太陽(yáng)能-絕熱水箱聯(lián)合循環(huán)水加熱系統(tǒng)中的加熱介質(zhì)為去離子水，去離子水可以避免管道系統(tǒng)結(jié)垢，結(jié)垢易堵塞管道并降低熱傳導(dǎo)效率。
[0014]所述土壤補(bǔ)水系統(tǒng)由供水管道、補(bǔ)水埋管、閥門組成，補(bǔ)水埋管直接埋入所加熱的有機(jī)物污染土壤之中，補(bǔ)水埋管管壁上開(kāi)有花孔，補(bǔ)水埋管管壁周圍布有透過(guò)性填料，透過(guò)性填料為礫沙，土壤補(bǔ)水系統(tǒng)兼具通過(guò)補(bǔ)水調(diào)節(jié)土壤溫度的功能。
[0015]所述氣體凈化系統(tǒng)包括汽水分離器、活性炭吸附裝置、生物濾池，在活性炭吸附裝置、生物濾池之間的管路上設(shè)有真空栗。
[0016]所述氣相抽提管為ABS管，管壁上開(kāi)有花孔，管壁周圍布有透過(guò)性填料，透過(guò)性填料為礫沙。
[0017]在所述有機(jī)污染物土壤中插入有熱電偶。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:與傳統(tǒng)氣相抽提技術(shù)相比較，本系統(tǒng)利用太陽(yáng)能強(qiáng)化原位氣相抽提修復(fù)土壤有機(jī)污染物，系統(tǒng)緊湊，操作方便，節(jié)約能源，主要特點(diǎn)是:采用太陽(yáng)能作為熱源，以循環(huán)水為熱媒，通過(guò)加熱土壤強(qiáng)化氣相抽提功能，熱源清潔無(wú)污染，熱能利用率高;采用循環(huán)水為去離子水，管道系統(tǒng)無(wú)結(jié)垢，傳熱效率高，循環(huán)水系統(tǒng)故障率低;原位加熱土壤，提高了土壤中易抽提的有機(jī)物的分離速率，縮短了修復(fù)工程工期；原位加熱土壤，使得在相對(duì)較低溫度下，不易抽提的有機(jī)污染物能夠分離出來(lái)，提高氣相抽提修復(fù)效率;通過(guò)加熱土壤，提高了土壤溫度，使得土壤中的有機(jī)物的平衡濃度降低，降低有機(jī)物殘存濃度，提高修復(fù)后土壤環(huán)境質(zhì)量;采用絕熱水箱作為蓄熱器，能在陽(yáng)光強(qiáng)度不足時(shí)作為輔助熱源使用；采用補(bǔ)水系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)土壤濕度，避免土壤過(guò)度脫水引起的地質(zhì)災(zāi)害;采用補(bǔ)水系統(tǒng)，能夠依據(jù)區(qū)域內(nèi)相關(guān)人群生活、生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)地表溫度的