本實用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體是一種污染土壤原位熱脫附的裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，地下礦產(chǎn)資源的開采也達到了很高的強度，但同時礦山礦藏的開采造成了大量的山體與地下采空區(qū)，大量的廢棄礦山與礦井成為了廢棄物傾倒殘存的區(qū)域，新聞常有報道偷排偷倒的情況。而深層采空區(qū)內(nèi)的污染物極有可能滲入地下水中，從而污染地下水源，嚴(yán)重危害居民日常生活。

目前土壤污染問題已經(jīng)受到了越來越多的重視，針對各種類型的土壤污染都已經(jīng)開發(fā)了針對性的修復(fù)方法，然而對于深層的地下采空區(qū)域的污染修復(fù)，還未有成熟的修復(fù)手段。由于地下情況復(fù)雜，深度較大，礦山和礦井采空區(qū)存在坍塌隱患以及巷道走向的不明確，常規(guī)的修復(fù)手段無法實現(xiàn)污染物的徹底清除。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種污染土壤原位熱脫附的裝置，該裝置應(yīng)具有修復(fù)徹底且修復(fù)效果好的特點。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種污染土壤原位熱脫附的裝置，其特征在于：該裝置包括熱空氣加熱系統(tǒng)、電熱棒加熱系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)以及抽提吸附系統(tǒng)；

所述熱空氣加熱系統(tǒng)包括通過熱空氣管道依次連通的鍋爐、進風(fēng)風(fēng)機、換熱器以及若干熱空氣加熱井；所述電熱棒加熱系統(tǒng)包括若干電熱棒加熱井以及連接電熱棒加熱井的控制器；所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括通過內(nèi)循環(huán)管道依次連通的內(nèi)循環(huán)抽提井、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機、換熱器、內(nèi)循環(huán)注入井；所述抽提吸附系統(tǒng)包括通過抽提管道依次連通的抽提井、抽氣風(fēng)機、廢氣處理器；

所述熱空氣管道連通換熱器的熱介質(zhì)通道，內(nèi)循環(huán)管道連通換熱器的冷卻介質(zhì)通道；所述熱空氣加熱井、電熱棒加熱井豎直設(shè)置在地面以下且貫通在地下巷道的污染區(qū)，抽提井、內(nèi)循環(huán)抽提井與內(nèi)循環(huán)注入井均豎直設(shè)置在地面以下且分別位于地下巷道污染區(qū)的外側(cè)。

所述熱空氣加熱井從地面豎直延伸至地下巷道，熱空氣注入管插入熱空氣加熱井中并且伸入地下巷道，熱空氣注入管的底端設(shè)有熱空氣釋放器。

所述熱空氣注入管的外壁設(shè)有保溫層，熱空氣加熱井的井口設(shè)有密封層。

所述電熱棒加熱井從地面豎直延伸至地下巷道后再從地下巷道底面向下延伸一定深度，電熱棒連接管插入該電熱棒加熱井中，電熱棒連接管的底部設(shè)有電熱棒，電熱棒的兩端分別延伸至地下巷道的上下方；所述控制器通過電熱棒連接管中的導(dǎo)線連接電熱棒。

所述電熱棒的長度大于地下巷道的高度并且電熱棒兩端設(shè)有導(dǎo)熱層。

所述內(nèi)循環(huán)抽提井與內(nèi)循環(huán)注入井均從地面豎直延伸至地下巷道，內(nèi)循環(huán)抽提管與內(nèi)循環(huán)注入管分別插入內(nèi)循環(huán)抽提井和內(nèi)循環(huán)注入井中。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型利用熱脫附的手段來加熱巷道內(nèi)污染物(加熱至污染物沸點以上)，使其完全氣化脫除，并利用內(nèi)循環(huán)強化空氣流速，增強整個巷道內(nèi)的對流換熱，以及假設(shè)電阻熱井強化傳導(dǎo)換熱，保證壁面達到額定溫度。同時利用多相抽提技術(shù)，將污染物抽出。本實用新型具有修復(fù)徹底、修復(fù)效果好且時間短，不易產(chǎn)生二次污染、無需工作人員深入地下即可解決地下巷道有機物污染問題的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中熱空氣注入井的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型中電熱棒阻加熱井的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1所示，一種污染土壤原位熱脫附的裝置，包括熱空氣加熱系統(tǒng)、電熱棒加熱系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)以及抽提吸附系統(tǒng)。

所述熱空氣加熱系統(tǒng)中，鍋爐14、進風(fēng)風(fēng)機1、換熱器2以及若干熱空氣加熱井13通過熱空氣管道A依次連接。所述熱空氣加熱井的井孔從地面豎直向下延伸至地下巷道17，熱空氣加熱井的井口設(shè)有密封層18，熱空氣注入管16插入該井孔并且伸入地下巷道中，熱空氣注入管頂端的注入口15連接熱空氣管道，熱空氣注入管的外壁設(shè)有保溫層19(減少中途熱量損失)，熱空氣注入管的底端設(shè)有熱空氣釋放器20(熱空氣釋放器設(shè)置在地下巷道中)。所述熱空氣管道連接換熱器的熱介質(zhì)通道。所述熱空氣的注入溫度不超過400℃，具體熱空氣注入溫度依據(jù)有機污染物沸點與地下巷道實際情況結(jié)合軟件模擬得到。

所述電熱棒加熱系統(tǒng)包括若干電熱棒加熱井10以及連接電熱棒加熱井的控制器3。所述電熱棒加熱井的井孔從地面豎直延伸至地下巷道后再從地下巷道底面向下延伸一定深度(該深度至少為1米)，電熱棒連接管26插入該井孔中，電熱棒連接管的底部設(shè)有電熱棒22。所述電熱棒的長度大于地下巷道的高度，電熱棒的兩端分別延伸至地下巷道上下方的井孔中并且這兩端設(shè)有導(dǎo)熱層25(導(dǎo)熱層位于井孔中)。所述控制器通過電熱棒連接管中的導(dǎo)線21連接電熱棒，電熱棒連接管的頂端設(shè)有導(dǎo)線連接端23。

所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中，內(nèi)循環(huán)抽提井9、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機4、換熱器2、內(nèi)循環(huán)注入井12通過內(nèi)循環(huán)管道B依次連接。所述內(nèi)循環(huán)抽提井與內(nèi)循環(huán)注入井的井孔均從地面豎直延伸至地下巷道，內(nèi)循環(huán)抽提管與內(nèi)循環(huán)注入管分別插入這些井孔中。所述內(nèi)循環(huán)管道連接換熱器的冷卻介質(zhì)通道。所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中，內(nèi)循環(huán)風(fēng)量為單位時間內(nèi)(1小時)地下巷道空間體積的4倍以上。

所述抽提吸附系統(tǒng)中，抽提井8、抽氣風(fēng)機5、廢氣處理器6通過抽提管道C依次連接。所述抽提井的井孔從地面豎直延伸至地下巷道，抽提管插入該井孔中。地下有機污染物抽提至地表后在廢氣處理器中經(jīng)過噴淋冷凝、活性炭吸附處理后達標(biāo)排放7。

所述熱空氣加熱井、電熱棒加熱井、內(nèi)循環(huán)抽提井、內(nèi)循環(huán)注入井、抽提井的內(nèi)徑一般為300mm。所述熱空氣加熱井、電熱棒加熱井設(shè)置在地下巷道的污染區(qū)11中(電熱棒直接插入污染區(qū)中)；圖中顯示：地下巷道污染區(qū)的左側(cè)設(shè)置內(nèi)循環(huán)注入井而右側(cè)設(shè)置內(nèi)循環(huán)抽提井與抽提井(內(nèi)循環(huán)抽提井位于最外側(cè))。所述熱空氣注入井與抽提井之間還可加設(shè)溫度監(jiān)測井(圖中省略)，以監(jiān)測地下巷道內(nèi)的受熱情況并排除阻塞區(qū)域。所述熱空氣注入井可以設(shè)置在地勢相對較低的地下巷道中，抽提井可以設(shè)置在地勢較高的地下巷道中。

本實用新型以熱空氣加熱為主，電熱棒加熱為輔，并通過內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)加速熱空氣流動來強化污染物的氣化蒸發(fā)，同時采用多井注入、單井抽提的布井方式，熱空氣注入量小于抽提井的抽提量(相差比例控制在百分之四十以內(nèi))。

本實用新型的使用方法為：

(1)根據(jù)地球物理探測結(jié)果及地下巷道施工圖大致確定地下巷道走向分布，并根據(jù)前期調(diào)查結(jié)果確定重點污染區(qū)域，劃分修復(fù)區(qū)域；

(2)在主要污染區(qū)域打抽水井，并投入高揚程泥漿泵抽出地下巷道內(nèi)殘留地下水；

(3)根據(jù)所打抽水井進一步修正地下巷道深度與污染信息，確定熱空氣注入井、電熱棒加熱井、抽提井位置；

(4)布設(shè)熱空氣注入井、電熱棒加熱井、抽提井；

(5)在熱空氣注入井與抽提井之間設(shè)置溫度監(jiān)測井；

(6)熱空氣加熱系統(tǒng)運行，密切監(jiān)視地下巷道內(nèi)壁面及流體溫度，對溫度升溫不明顯區(qū)域加設(shè)熱空氣注入井；

(7)調(diào)整注入風(fēng)量與抽提風(fēng)量，同時調(diào)整熱空氣溫度，保證地下巷道受熱均勻，加設(shè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，強化內(nèi)部熱空氣流動速率；

(8)穩(wěn)定運行。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。