[发明专利]一种太阳能驱动脱附剂脱附或固定土壤中有机物和金属的方法及系统

说明书

本发明公开了一种太阳能驱动脱附剂脱附或固定土壤中有机物和金属的方法及系统。该系统，包括脱附剂注射机构和蒸汽加压系统，脱附剂注射机构包括若干个均匀设置的注射单元，注射单元上设置有若干个注射孔，蒸汽加压系统包括太阳能吸收器和增压泵，水和脱附剂分别加入太阳能吸收器中，水通过太阳能吸收器的太阳能辐照后变为水蒸汽，水蒸汽和脱附剂通过增压泵推动脱附剂注射入脱附剂注射机构中，然后通过注射孔将脱附剂注射进污染土壤层。本发明全过程以太阳能驱动，采用适宜土木工程实施的热致加压、热致真空以及低温冷凝等手段，实现了能量转化的高效，使有机物、金属与土壤分离、并被消解转化为无害物质和永久固定。

技术领域

本发明涉及污染物治理技术领域，尤其涉及一种太阳能驱动脱附剂脱附或固定土壤中有机物和金属的方法及系统。

背景技术

土壤是环境的重要组成部分，也是农业经济发展的基础，关系到人民的生活健康和质量，也关系到美丽中国的建设，保护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。当前，我国土壤环境总体状况堪忧，部分地区污染较为严重，已成为全面建成小康社会的突出短板之一。当前，我国土壤环境总体状况堪忧，部分地区污染较为严重，已成为全面建成小康社会的突出短板之一。

土壤中污染物主要包括金属、有机物等，土壤治理现存方法主要分为原位和异位，原位是指治理过程中不对土壤着任何机械性加工、转移，也不使用任何封闭系统对土壤与源环境隔离；异位即需对需处理的土壤全部转移到封闭的系统当中，因此原位叫异位法成本更低，为土壤处理的首选方案。但原位处理可能受限于处理效率、现场空间、场所封闭要求等，难度相对较大，是土壤修复技术技术开拓的前沿。土壤修复的原理设计一下几种，包括加热挥发(使用太阳能或任意形式产生的水蒸气)、溶剂清洗、蒸汽清洗、抽提等，前两个尤其对土壤中有机污染物最为有效、常用，后两种方法经常在土壤的金属修复中采用。这些已有方法的共同特征是实施对治理土壤的全方案控制、清洗，因此能耗高、资源消耗量大，考虑到土壤处理量属土木工程范围，以常规物理、化学方法治理的成本居高不下。

土壤治理属于土木工程，其规模和能量、资源、人力投入很大，因此加大了治理难度，但其问题又刻不容缓。有效实施土壤治理就需要从土壤治理的能耗、资源消耗和人力等几个角度出发，确实解决这些问题。

发明内容

本发明提供了一种太阳能驱动脱附剂脱附或固定土壤中有机物和金属的方法及系统，本发明全过程以太阳能驱动，采用高效的纳米流体概念，脱附剂可以在水中部分起到强化太阳能吸收效率，采用适宜土木工程实施的热致加压、热致真空以及低温冷凝等手段，实现了能量转化的高效，使有机物、金属与土壤分离、并被消解转化为无害物质和永久固定。

本发明的目的是提出了一种太阳能驱动脱附剂脱附或固定土壤中有机物和金属的系统，包括脱附剂注射机构和蒸汽加压系统，脱附剂注射机构包括若干个均匀设置的注射单元，所述的注射单元上设置有若干个注射孔，所述的蒸汽加压系统包括太阳能吸收器和增压泵，水和脱附剂分别加入太阳能吸收器中，水通过太阳能吸收器的太阳能辐照后变为水蒸汽，水蒸汽和脱附剂通过增压泵推动脱附剂注射入脱附剂注射机构中，然后通过注射孔将脱附剂注射进污染土壤层。在本发明中，脱附剂注射机构的注射单元的设置根据实际情况来确定，注射孔的大小和数量也是根据实际情况确定即可。

优选地，所述的脱附剂注射机构上部设置有不凝气体收集装置。不凝气体为空气、二氧化碳等对环境无害物质，不凝气体可以通过不凝气体收集装置(例如储罐等)收集留用，由于其对环境无害也可以排放到大气中。

优选地，所述的不凝气体收集装置与脱附剂收集装置连接，所述的脱附剂收集装置与不凝气体收集装置之间设置有真空泵，所述的真空泵前部设置有控制不凝气体进入的第三控制阀。

优选地，所述的脱附剂通过脱附剂传输管通入太阳能吸收器中，所述的脱附剂传输管和太阳能吸收器之间设置有控制脱附剂进入太阳能吸收器的第一控制阀。