[发明专利]土壤热修复装置及评价方法

权利要求书

1.一种土壤热修复装置，其特征在于：包括用于放置土壤的箱体，所述箱体的下部设有电加热元件，所述电加热元件的上方放置未受污染的常规土壤，所述常规土壤的上方放置受挥发性有机污染物污染的污染土壤，所述污染土壤的顶部覆盖常规土壤，所述污染土壤及常规土壤的顶部均设有测温元件；所述箱体的底部设有进风口，所述电加热元件的下方设有用于向箱体内腔吹热风的风机，所述箱体的顶部设有能够与检测系统相连的排气孔；所述箱体设有微波单元及紫外消解单元，通过微波单元加热污染土壤及常规土壤，通过紫外消解单元发出的紫外线来消解挥发出来的有机污染物。

2.根据权利要求1所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述常规土壤设置于土壤隔板上，所述污染土壤容纳于土壤盒内，所述土壤盒由透波材料制作。

3.根据权利要求1所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述微波单元包括多个磁控管及波导，所述磁控管通过波导与箱体的侧壁相连；所述磁控管与控制器相连，通过磁控管控制微波的功率，微波的功率范围为1-4kw，步长为1kw。

4.根据权利要求3所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述紫外消解单元为多根无极紫外灯管，多根无极紫外灯管水平并列设置于箱体的顶部，所述波导对称设置于箱体的两侧，两侧波导上下交错布置，所述波导发射的微波能够激发无极紫外灯管发出紫外光。

5.根据权利要求1所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述箱体为抽拉式结构，包括滑动配合的外箱体和内箱体，所述内箱体相对外箱体能够抽出，所述外箱体由不透波金属制作，所述内箱体由可透波耐高温材料制作而成；所述电加热元件及风机依次设置于内箱体的下方，所述内箱体的底部设有若干个极细微孔，能够将热风吹向内箱体；所述外箱体的底部及顶部分别设有进风口及排气孔。

6.根据权利要求1所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述电加热元件为电加热棒，所述风机为小型吹风机；所述测温元件包括污染土壤用热电偶及常规土壤用热电偶，所述污染土壤用热电偶延伸至土壤盒内，用于检测污染土壤的温度，所述常规土壤用热电偶延伸至常规土壤内，用于检测常规土壤的温度。

7.根据权利要求2所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述土壤盒由聚四氟乙烯材料制作而成。

8.根据权利要求1所述的土壤热修复装置，其特征在于：所述检测系统包括红外分析仪、气相质谱联用仪及臭氧分析仪，所述红外分析仪用于检测排出气体的分子结构与化学组成进行分析，所述气相质谱联用仪对排出气体进行定性检测分析，所述臭氧分析仪用于分析紫外消解单元产生的臭氧情况。

9.一种土壤热修复评价方法，其特征在于：应用权利要求1-9任一项所述的土壤热修复装置修复土壤分为以下三种方式：

（一）启动电加热元件加热常规土壤及污染土壤，此时关闭微波单元，利用检测系统检测污染土壤中有机物的挥发情况，利用紫外消解单元发出的紫外线来消解挥发出来的有机污染物，通过测温元件检测常规土壤及污染土壤的温度，并对修复后的土壤成分进行测定，得出电加热元件作为唯一热源加热对污染土壤的热修复效果；

（二）启动微波单元，利用微波加热常规土壤及污染土壤，利用微波激发紫外光源，对土壤照射；此时关闭电加热元件，利用检测系统检测污染土壤中有机物的挥发情况，利用紫外消解单元发出的紫外线来消解挥发出来的有机污染物，通过测温元件检测常规土壤及污染土壤的温度，并对修复后的土壤成分进行测定，得出微波作为唯一热源加热对污染土壤的热修复效果；

（三）关闭微波单元，启动风机及电加热元件，此时产生自下而上的热风，利用热风对污染土壤进行热修复，用检测系统检测污染土壤中有机物的挥发情况，利用紫外消解单元发出的紫外线来消解挥发出来的有机污染物，通过测温元件检测常规土壤及污染土壤的温度，并对修复后的土壤成分进行测定，得出热风加热污染土壤的热修复效果；

将电加热元件、微波单元、紫外消解单元、风机及测温元件均与控制器相连；

通过单独开启上述任一种热修复方式，使用检测系统检测从排气孔排出的气体情况，检测过程分为修复前、修复中以及修复完三个时段，检测三个时间段所排出气体情况；

利用检测系统对受到污染的污染土壤和未受污染的常规土壤在热修复前后进行定量、定性分析后所得出的土壤有机污染物的成分与含量，用来评价此修复技术对污染物迁移的影响。