[发明专利]余热高效利用的有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法

说明书

一种余热高效利用的有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法。所述燃烧器与高温氧化室相连通，高温氧化室的高温烟气管路分别与回转窑加热处理系统和空气换热器相连通，空气换热器的高温空气出口与燃烧器相连通，空气预热器的烟气管路与急冷塔的入口相连通，急冷塔的出口与布袋除尘器的入口相连通，布袋除尘器的出口与脱酸塔的入口相连通，脱酸塔的出口与引风机二的进风口相连通，引风机二的出口与烟囱相连通。燃烧器产生的高温烟气一部分进入回转窑热脱附反应器中进行有机污染物的脱附以及土壤的干燥预处理，有机物通过回流管进入高温氧化室进行燃烧处理，实现彻底氧化降解脱除。另一部分高温烟气通过空气换热器提高助燃空气的温度。

技术领域

本发明涉及一种余热高效利用的有机污染土壤异位热脱附修复系统及方法，属于有机污染土壤异位热脱附修复系统技术领域。

背景技术

目前，随着“退二进三、退城进园”的实施，国内许多遗留污染场地，尤其是化工污染场地，发现土壤存在严重的有机物污染。如不采取及时有效的治理措施，会对周围大气和生物存在健康威胁，而且有可能随着雨水沉积，渗入地下水，严重威胁人类健康。土壤有机物污染问题已引起人们的广泛关注，土壤修复势在必行。

我国目前的有机场地污染主要为有机农药杀虫剂，持久性有机污染物和石油烃等非氯代有机污染物。针对有机物污染场地，目前已经有多种修复技术得以成功应用。比如，常温解吸、固化/稳定化技术、原位热脱附、原位化学氧化和生物降解技术等。针对不同污染物、不同污染场地，需要采取适宜的技术方案和修复技术。同时，高效、彻底、成本节约型的修复技术方案，也会使得有机污染场地在短时间内达到修复目标，实现其再利用价值。因此，研发一种实用的“场地污染快速处理技术与装备”，具有极大的应用价值和前景。

热处理技术多为异位处理，通常指将污染介质转移至特定的处理单元或燃烧室等，然后将其暴露于高温下，从而破坏或去除其中污染物的一种修复过程。异位修复技术的主要优势是处理周期短，处理过程可视，污染介质的连续混合和均质过程易于控制。但是，污染土壤域中污染物分布不均，且污染物往往具有较高的沸点，处理过程中需要大量热能消耗，修复过程会产生大量的高温尾气。对于传统的回转窑加热系统，土壤处理量为25 m³/h时，高温烟气散发的热量损失为30%~60%，是热脱附系统中热能损失的主要部分。而高温烟气在带来热量流失的同时，也会产生尾气处理困难的问题。因此，如何通过优化热脱附系统，实现余热的高效利用，对于减少热量流失，降低污染土壤处置成本，具有重要工程意义。

中国专利（CN 204247684 U）公布了一种余热高效回用的污染土壤热脱附系统，燃烧室产生的高温烟气一部分直接冷却处理，造成大量的热量损失；而燃烧室出来的另一部分高温烟气混合新鲜空气后进入回转窑，使得热脱附区域的氧含量增加，也在一定程度上增加了热脱附过程中二噁英等有毒物质的产生风险。中国专利（CN 102218446 A）公布了一种污染土热脱附过程中进行余热利用的系统，该装置采用两级燃烧，系统能耗较高，处置成本也势必增加；余热发电需配套汽轮发电机组，系统复杂，成本较高。

中国专利（CN 105080957 A）公布了一种余热再利用的污染土壤热脱附修复系统，采用表面式热交换装置，将修复过程中产生的高温尾气对常温的助燃用空气进行预热处理，由于尾气处理过程采用活性炭吸附，没有实现污染物的彻底降解，只是实现了污染物由气相向固相的转移过程，活性炭吸附饱和后成为危险废物，需进行二次处理，处置成本较高。中国专利（CN 104741372 A）公布了一种利用木炭代替活性炭作为尾气吸附剂以及利用木炭与污染土壤混合作为燃烧热源用于热脱附供热的新型热脱附修复系统及方法，该发明没有提供完整热脱附装置用于上述热脱附过程。而且，木炭对二噁英的吸附效果有待进一步验证。