有机污染土壤净化方法及有机污染土壤净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了有机污染土壤净化方法及有机污染土壤净化装置。上述的有机污染土壤净化方法，包括如下步骤：将土壤置于红外辐射环境中，辐射红外线穿透到土壤中，加热土壤以吹脱土壤吸附的有机物，产生高温的VOC气体；将高温的VOC气体转入填充有颗粒状或蜂窝状的第一催化剂的反应器，VOC气体通过自带的热量，在第一催化剂的作用下发生氧化反应，除去部分VOC气体；反应器未反应的VOC气体进入催化吸收塔，催化吸收塔的底部装有吸收液，吸收液内混有第二催化剂，在第二催化剂的作用下，VOC气体生成水溶性较好的有机酸类物质并溶解于吸收液中。本发明专利技术所述有机污染土壤净化方法，修复效果好、修复效率高、投资和运行费用较低。

Purification Method of Organic Polluted Soil and Purification Device of Organic Polluted Soil

The invention discloses a method for purifying organic contaminated soil and a device for purifying organic contaminated soil. The above-mentioned methods for purifying organic contaminated soil include the following steps: putting the soil in an infrared radiation environment, radiating infrared rays through the soil, heating the soil to blow out the organic matter adsorbed by the soil, and producing high-temperature VOC gas; transferring high-temperature VOC gas into a reactor filled with a first catalyst of granular or honeycomb shape, and the VOC gas passes through its own heat, and in the first catalysis. Some VOC gases are removed by oxidation reaction under the action of chemical agent. The unreacted VOC gases in the reactor enter the catalytic absorption tower. The bottom of the catalytic absorption tower is equipped with absorption liquid. The absorption liquid is mixed with a second catalyst. Under the action of the second catalyst, VOC gases form water-soluble organic acids and dissolve in the absorption solution. The organic contaminated soil purification method of the invention has good remediation effect, high remediation efficiency, low investment and operation cost.

【技术实现步骤摘要】
有机污染土壤净化方法及有机污染土壤净化装置
本专利技术涉及土壤污染处理
，具体涉及有机污染土壤净化方法及有机污染土壤净化装置。
技术介绍
受污染土壤在重新利用之前，需要先对受污染土壤进行预处理，其目的是去除受污染土壤包含的各种污染物，以免在日后造成污染，甚至损害人体健康。目前对受有机污染土壤处理的方法一般包括表层开挖、化学品淋洗和投加稳定剂等环节，以清除受污染土壤表面的污染物，但这些方法均存在以下缺陷：1、对受污染土壤修复或开挖过程的挥发污染气体未进行收集处理，即使有收集处理但多用燃烧工艺以致投资、运行费用甚高。2、淋洗水大多没处理，或处理效率低，易造成二次污染。3、受污染土壤修复过程往往是间歇进行，极少连续处理，因此修复速度较慢。4、也有采用催化燃烧净化挥发气体，但须预热导致能耗过高。5、污染物分解速度较慢，修复效果不佳。6、投加的稳定剂并不能完全消除污染，日后污染物还会缓慢释放。土壤气相抽提技术(SVE)以其高效性在生产实践中作为一项重要的土壤修复技术得到广泛运用，以其有效性和广泛性被美国环保局(EPA)列为“革命性技术”，又分原位SVE和异位SVE。原位SVE的优点是设备操作简单、不需开挖、不破坏土壤结构、兼顾了地下水处理、操作人员不接触污染物。但是气相抽提技术同时也存在以下缺点：随土壤中污染物的浓度不同，处理时间也不同，处理结果受土壤类型及土壤层影响较大，处理时间较长。相比之下，异位SVE技术能最大限度克服原位SVE的缺点，其基本原理是先将污染土壤进行简单的筛分，去除卵石以及粗颗粒组分，然后将筛分后的土壤放置到带有防渗漏和简单滤液收集的地上密封系统内，并在土壤堆的内部建立通风系统，通过提供合适的密封负压真空环境和合适的温湿度环境，抽气装置将污染物从土壤中分离出来，并通过尾气处理系统进行尾气净化。最终实现去除土壤中大部分挥发性有机污染物的目的，将污染物浓度降低到土壤修复目标值以下，产生的尾气净化之后，实现达标排放，渗滤水经收集处理后，实现达标排放。异位SVE技术适用于含有机挥发物质的土壤的处理，土壤类型为砂质等通透性良好的条件下修复效果更好。异位SVE技术具有如下优点：能有效地去除土壤中的挥发性有机污染物，处理周期一般在1-3个月，周期较短，运行成本较同类技术低，后续的尾气处理简单，尾气处理系统可避免二次污染，对环境和人体健康的影响小。但不管原位SVE还是异位SVE技术，当土壤细颗粒物质含量高，含水率高时，修复效果相当有限，并且修复时间会变长，修复费用随之增加。此外当土壤有机物质含量高，SVE技术的去除效率也会降低。并且SVE技术处理黏土类土壤时，黏土的强吸附会影响有机物的释放，因此对黏土类土壤的处理效果较差。此外，SVE处理产生的有机废气需要采用生物法等方法进行进一步处理，使得设备占地面积较大，处理效果也不稳定。
技术实现思路
基于此，本专利技术有必要提供一种修复效果好、修复效率高、无需进一步处理、投资和运行费用较低的有机污染土壤净化方法。本专利技术还有必要提供一种有机污染土壤净化装置。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案：一种有机污染土壤净化方法，其包括如下步骤：将土壤置于红外辐射环境中，辐射红外线穿透到土壤中，加热土壤以吹脱土壤吸附的有机物，产生高温的VOC气体；将高温的所述VOC气体转入填充有颗粒状或蜂窝状的第一催化剂的反应器，所述VOC气体通过自带的热量，在所述第一催化剂的作用下发生氧化反应，除去部分VOC气体；所述反应器未反应的所述VOC气体进入催化吸收塔，所述催化吸收塔的底部装有吸收液，所述吸收液内混有第二催化剂，在所述第二催化剂的作用下，所述VOC气体生成水溶性较好的有机酸类物质并溶解于所述催化吸收塔的吸收液中。上述的有机污染土壤净化方法，采用红外辐射、低温催化燃烧以及催化吸收技术结合在一起，能够快速地修复各种有机污染土壤，且不受土壤含水率的影响，无论是黏土还是普通的土壤，都可以采用上述方法快速地进行修复，使用范围较广，组合修复能够有效避免污染反弹，不用进一步地进行处理，大幅降低投资、运行费用和后期维护费用；充分利用燃气预热，无需辅助加热和预热，吹脱气体和催化燃烧释放的热量可提高后续吸收液温度，加快催化分解有机物速度，也不会产生二噁英等二次污染物。其中一些实施例中，所述土壤开挖后送入所述红外辐射环境中，开挖时挥发的VOC气体送入所述红外辐射环境的加热源。其中一些实施例中，所述反应器内的所述VOC气体的温度为150℃-250℃。其中一些实施例中，所述土壤在所述红外辐射环境中的吹脱时间为1min-60min；所述VOC气体在所述反应器内的停留时间为0.5s-3s。其中一些实施例中，在所述反应器内加入氧化剂或还原剂；和/或，在所述催化吸收塔内加入氧化剂、还原剂或高效吸收剂。其中一些实施例中，所述催化吸收塔内安装有吸附填料，所述吸附填料为陶瓷填料、石墨烯海绵、金属有机骨架或吸附树脂中的一种或几种。其中一些实施例中，所述土壤置于红外辐射环境中之前，还具有如下步骤：将土壤破碎成1mm-10mm的颗粒。其中一些实施例中，所述第一催化剂为负载金属或金属氧化物的活性炭、沸石、陶瓷或碳化硅，所述第二催化剂为Mn、Co、Fe、Zn、Cu、Mo、Mg或Al中的一种或多种金属的氧化物。本专利技术还提供一种有机污染土壤净化装置，其包括：燃气红外加热器，所述燃气红外加热器包括加热腔体、穿设所述加热腔体的运输带及为所述运输带上的土壤提供红外辐射的红外加热炉；气体抽吸部件，所述气体抽吸部件的入口连通所述加热腔体的顶部；反应器，所述反应器内填充有颗粒状或蜂窝状的第一催化剂，所述反应器具有气体入口与气体出口，所述反应器的气体入口连通所述气体抽吸部件的出口；催化吸收塔，所述催化吸收塔由下至上依次包括进气段、填料段及喷淋段，所述反应器的气体出口连通所述催化吸收塔的进气段，所述催化吸收塔的进气段用于盛装吸收液，所述吸收液混有第二催化剂，所述催化吸收塔的填料段安装有吸附填料，所述催化吸收塔的喷淋段设有喷淋管。其中一些实施例中，所述有机污染土壤净化装置还包括一土壤开挖部件，所述土壤开挖部件的上方设置一集气罩，所述集气罩连通一鼓风部件，所述鼓风部件连通所述红外加热炉，用于将土壤开挖点挥发的VOC气体吹入所述红外加热炉。其中一些实施例中，所述反应器连通氧化剂容器或还原剂容器；和/或，所述催化吸收塔连通氧化剂容器或还原剂容器或高效吸收剂容器。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例所述的有机污染土壤净化装置的结构示意图；图2是本专利技术另一较佳实施例所述的有机污染土壤净化装置的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合附图对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例一本专利技术实施例提供一种有机污染土壤净化方法，包括如下步骤：将土壤置于红外辐射环境中，辐射红外线穿透到土壤中，加热土壤以吹脱土壤吸附的有机物，产生高温的VO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机污染土壤净化方法，其特征在于，包括如下步骤：将土壤置于红外辐射环境中，辐射红外线穿透到土壤中，加热土壤以吹脱土壤吸附的有机物，产生高温的VOC气体；将高温的所述VOC气体转入填充有颗粒状或蜂窝状的第一催化剂的反应器，所述VOC气体通过自带的热量，在所述第一催化剂的作用下发生氧化反应，除去部分VOC气体；所述反应器未反应的所述VOC气体进入催化吸收塔，所述催化吸收塔的底部装有吸收液，所述吸收液内混有第二催化剂，在所述第二催化剂的作用下，所述VOC气体生成水溶性较好的有机酸类物质并溶解于所述催化吸收塔的吸收液中。

【技术特征摘要】
1.一种有机污染土壤净化方法，其特征在于，包括如下步骤：将土壤置于红外辐射环境中，辐射红外线穿透到土壤中，加热土壤以吹脱土壤吸附的有机物，产生高温的VOC气体；将高温的所述VOC气体转入填充有颗粒状或蜂窝状的第一催化剂的反应器，所述VOC气体通过自带的热量，在所述第一催化剂的作用下发生氧化反应，除去部分VOC气体；所述反应器未反应的所述VOC气体进入催化吸收塔，所述催化吸收塔的底部装有吸收液，所述吸收液内混有第二催化剂，在所述第二催化剂的作用下，所述VOC气体生成水溶性较好的有机酸类物质并溶解于所述催化吸收塔的吸收液中。2.根据权利要求1所述的有机污染土壤净化方法，其特征在于：所述土壤开挖后送入所述红外辐射环境中，开挖时挥发的VOC气体送入所述红外辐射环境的加热源。3.根据权利要求1所述的有机污染土壤净化方法，其特征在于：所述反应器内的所述VOC气体的温度为150℃-250℃。4.根据权利要求1所述的有机污染土壤净化方法，其特征在于：所述土壤在所述红外辐射环境中的吹脱时间为1min-60min；所述VOC气体在所述反应器内的停留时间为0.5s-3s。5.根据权利要求1-4任一项所述的有机污染土壤净化方法，其特征在于：在所述反应器内加入氧化剂或还原剂；和/或，在所述催化吸收塔内加入氧化剂、还原剂或高效吸收剂。6.根据权利要求1-4任一项所述的有机污染土壤净化方法，其特征在于：所述催化吸收塔内安装有吸附填料，所述吸附填料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰帆，易树平，潘建飞，郑春苗，
申请(专利权)人：东莞一帆生态研究院有限公司，深圳市南科环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44