專利名稱：一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法
一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及土壤修復(fù)技術(shù)，尤其是一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
我國改革開放以來，因化工企業(yè)搬遷遺留了大量受污染的工業(yè)場地，污染企業(yè)搬遷引發(fā)的環(huán)境污染事故和對人體健康傷害的事件也時(shí)有發(fā)生，已成為城市土地開發(fā)引發(fā)環(huán)境糾紛的主要因素之一?；て髽I(yè)排放的污染物苯、甲苯等苯系物及農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的有機(jī)氯類農(nóng)藥對土壤的污染也逐漸增多。而石油工業(yè)的發(fā)展則帶來了汽油、由柴油等揮發(fā)性 (VOCs)和半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)帶來的溢油事故，如輸油管線破裂，儲(chǔ)油槽滲漏等引發(fā)的土壤環(huán)境污染問題。如果這些污染物質(zhì)殘留在土壤中，必將進(jìn)一步進(jìn)入水體、大氣及食物鏈中，會(huì)對生態(tài)環(huán)境及人體健康帶來極大的危害。
目前，對土壤中污染物的去除有多種方法，如挖掘后焚燒、原位磚化、生物處理、化學(xué)添加劑或鈍化等。盡管這些方法成功用于某些實(shí)例，但是由于其費(fèi)用昂貴且存在一定不足，因此在大范圍的土壤污染治理中不切實(shí)際。而土壤氣相抽提技術(shù)是一種利用物理方法，利用物理方法去除不飽和土壤中揮發(fā)性有機(jī)物，用真空設(shè)備產(chǎn)生負(fù)壓驅(qū)使空氣流過土壤孔隙，從而夾帶揮發(fā)性有機(jī)物流向抽取系統(tǒng)，并將這些揮發(fā)性的有機(jī)物抽提到地面后收集和處理的一種技術(shù)。原位土壤氣提技術(shù)適用于處理亨利系數(shù)大于0.01或者蒸汽壓大于 66. 66Pa的揮發(fā)性有機(jī)化合物，如揮發(fā)性有機(jī)鹵代物或非鹵代物，也可用于去除土壤中的油類、重金屬、多環(huán)芳烴或二噁英等污染物土壤氣相抽提技術(shù)可有效去除易揮發(fā)性有機(jī)污染物，但對于沸點(diǎn)較高的半揮發(fā)性有機(jī)污染效果較差。熱處理強(qiáng)化技術(shù)，一般是指通過直接或間接熱交換，將污染介質(zhì)及其所含的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度，使有機(jī)污染物從污染介質(zhì)揮發(fā)或分離出來的過程。一般原位熱處理技術(shù)都與土壤氣提技術(shù)結(jié)合來實(shí)現(xiàn)對場地的修復(fù)。利用熱強(qiáng)化技術(shù)對土壤加熱，可改善土壤特性，提高土壤的滲透性及污染物的傳質(zhì)速度，熱處理技術(shù)與SVE技術(shù)相結(jié)合，可增強(qiáng)SVE系統(tǒng)的處理能力，加快場地的治理速度。
相關(guān)文獻(xiàn)檢索表明，中國專利(ZL200410056888. 7)公開了一種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤場外治理工藝及裝置。該專利由抽排氣路裝置的抽排井和控溫傳感器及加熱裝置埋入土筒中內(nèi)組成。該專利主要使用真空抽提的方法進(jìn)行揮發(fā)性/半揮發(fā)性的有機(jī)污染土壤的處理，處理量較小，不能滿足較大范圍污染土壤的工程應(yīng)用需要。
中國專利ZL98805738. 7公開了一種從污染土壤中除去揮發(fā)性液體污染物的方法，該方法主要包括步驟為加熱非污染層直到接近污染層的大部分非污染層的溫度至少為污染物的沸點(diǎn)溫度，以防止蒸發(fā)后的污染物從土壤污染層向下移動(dòng)。但該方法只適合對揮發(fā)性液體污染物的去除，且該方法必須將土壤溫度加熱到污染物沸點(diǎn)以上，耗能較高。
大多數(shù)已經(jīng)存在去除污染物的方法費(fèi)用比較高，只作用于近地表土壤。對于更深的污染物，特別是小范圍的區(qū)域，采用這些方法去除污染物都存在費(fèi)用較高的問題。發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法，能在對各類型土壤及各種地表?xiàng)l件下實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤原位快速、低廉修復(fù)，又避免大規(guī)模地挖掘土壤帶來的二次污染問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
在污染區(qū)域形成一定形式的土層開口作為加熱井，在加熱井內(nèi)部署加熱器部件， 在一定形式的加熱井中心至少形成一個(gè)土層開口作為抽提井，在其中部署真空系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。加熱井中安裝套管使加熱器部件位于套管中央，并在其中填充催化劑或沙石礫石等導(dǎo)熱材料。加熱井通過安裝在其中的加熱器部件的熱導(dǎo)作用向加熱井及鄰近區(qū)域的污染土壤提供熱量在加熱作用下，土壤污染物經(jīng)蒸發(fā)、熱解、氧化、燃燒及蒸餾等而形成簡單小分子氣體、水和污染物蒸汽等尾氣。這些尾氣由抽提井中的真空系統(tǒng)提取至地面，經(jīng)與抽提井相連的真空管收集，轉(zhuǎn)送到安裝在地表的污染物處理設(shè)施進(jìn)行處理與處置。在地表安裝非滲透的密封板，以減少加熱井、抽提井與大氣的氣體交換，防止污染物進(jìn)入大氣，形成二次污染。在非滲透密封板之上或之下安裝熱絕緣層以免熱量散失。
詳細(xì)描述發(fā)明細(xì)節(jié)
通過在指定的污染區(qū)域鉆得至少兩口井眼分別作為加熱井和抽提井，并使井眼至少穿透污染土層深度，直至達(dá)到非污染土層。在加熱井和抽提井中分別安裝加熱器部件和真空系統(tǒng)，通過加熱井中的加熱器部件對土壤進(jìn)行加熱，將土壤中的污染物經(jīng)熱解、揮發(fā)、 蒸發(fā)、及蒸餾成簡單小分子氣體及蒸汽等尾氣。這些尾氣通過抽提井中的真空系統(tǒng)收集，再經(jīng)連接真空管道抽離到地表并轉(zhuǎn)運(yùn)到地表的污染物處理處置設(shè)施原位處理或異位處置。在污染區(qū)域布置的加熱井及抽提井地表上可選擇安裝非滲透密封板，密封地表與加熱井、抽提井，以減少修復(fù)區(qū)域大氣與土壤的氣體交換，導(dǎo)致污染物進(jìn)入大氣環(huán)境。如有需要還可在該非滲透密封板上覆蓋熱絕緣層，以免熱量散失。如果加熱器在地下較深部分，地表溫度不高情況下，可不安裝非滲透密封板及熱絕緣層。同時(shí)，由地表供電系統(tǒng)為加熱器部件、真空泵及地表污染物處理與處置設(shè)施提供電源，且加熱井裝配供電用的電路連接管，為加熱器及真空泵輸送電源。
污染區(qū)域的加熱井及抽提井布局及建造方式可依據(jù)待修復(fù)污染區(qū)域的幾何特征及土壤污染情況來確定。加熱井按一定形式布局，布局的形式有利于加熱器在較長的時(shí)間段內(nèi)以均勻的方式將熱量傳遞給鄰近污染土壤，以便減少去除污染物所需的修復(fù)時(shí)間。 具體可以采用三角形，四邊形、六變形、多邊形等，應(yīng)覆蓋整個(gè)污染區(qū)域，加熱井的間隔約 0. 9-6米，可根據(jù)具體污染區(qū)域面積來確定。在一定形式布局的加熱井的中心點(diǎn)通過鉆井建造抽提井，使加熱井內(nèi)及鄰近污染土壤產(chǎn)生的尾氣通過真空系統(tǒng)向抽提井內(nèi)移動(dòng)。加熱井的建造方式可采用垂直建造，如污染物只存在近地表層也可采用水平建造，或者為水平及垂直結(jié)合方式。如果污染區(qū)域有建筑物或硬化地面，加熱井則可選擇性一定傾斜角度方式建造。在這種情況下，更適合于從建筑物的邊緣采用垂直及水平截面鉆井或以一傾斜的角度鉆井，以免對地表建筑物產(chǎn)生擾動(dòng)。加熱井及抽提井的面積及數(shù)量主要取決于擬完成修復(fù)工程的時(shí)間及經(jīng)濟(jì)條件。
在采用加熱井對污染土壤進(jìn)行加熱前，可先對抽提井實(shí)施抽真空，以將污染土壤中揮發(fā)性的氣態(tài)污染物直接抽離出污染土壤。而對于半揮發(fā)性及其它污染物，則先通過加熱井對污染土壤進(jìn)行加熱，促進(jìn)揮發(fā)性弱的污染物提高其揮發(fā)性，在加熱狀態(tài)下熱解、揮發(fā)及其它作用來實(shí)現(xiàn)對污染物的去除。
在加熱井及加熱器部件之間安裝套管，使加熱器部件位于套管中央。加熱井套管為不帶打孔的套管，只是傳導(dǎo)熱量到污染土壤，減少氣體進(jìn)入加熱井，以防加熱井中積累過多的尾氣，便于從抽提井及其鄰近污染土壤中將尾氣抽提出來。通過加熱器部件對污染土層進(jìn)行加熱，使得土層的溫度達(dá)到污染物熱解起始溫度，隨著溫度的升高，土層中的污染物被進(jìn)行熱解，土層中的孔隙水被汽化，污染物隨著汽化水由真空系統(tǒng)作用析出土層到達(dá)抽提井內(nèi)。加熱井套管安裝于開口的土壤內(nèi)，直至污染區(qū)域以下。套管與土層開口底部有一定剩余空間間隙，以便加熱器部件底部的熱量延伸。使用套管可以使加熱器部件及催化劑或?qū)岵牧蠈?shí)現(xiàn)重復(fù)利用，降低修復(fù)成本。加熱器部件也可直接安裝于無套管的土壤中，并填充高滲透性砂粒以提高土壤熱傳導(dǎo)能力，節(jié)約加熱井的安裝時(shí)間及費(fèi)用。
在抽提井中部署多條長短不一的導(dǎo)管，將其固定在金屬管道上并與之連通，金屬管道與地表真空管道相連到真空泵上，在抽提井內(nèi)保持負(fù)壓，抽提井及鄰近土壤中的尾氣經(jīng)抽提井內(nèi)布置于不同位置的導(dǎo)管統(tǒng)一抽提到金屬管道中，并與在安裝在地表污染物處理處置設(shè)施相連接，以實(shí)現(xiàn)對尾氣中污染物的去除。污染物處理與處置設(shè)施包括冷凝器、氣液分離器、真空泵、污水儲(chǔ)存箱、堿液洗滌塔、活性炭床及監(jiān)測端口，通過該設(shè)施對尾氣進(jìn)行處理與處置，使尾氣達(dá)標(biāo)排放。真空泵及污染物處理設(shè)施由電纜與供電電源相連接實(shí)現(xiàn)對其 {共 O
如果在近地表層也存在污染物，那么加熱器部件應(yīng)安裝在近地表層位置。當(dāng)去除地表層的污染物時(shí)，需在地表層安裝非滲透軟密封板密封土壤表層，以免污染土壤與大氣之間產(chǎn)生氣體交換?？稍诜菨B透密封板上面或下面覆蓋熱絕緣層，如熱毯。熱絕緣層可減少通過地表造成的熱損失，產(chǎn)生更多的有效能量。非滲透軟密封板與地表層的密封可通過在地表層構(gòu)筑水泥層，將密封板與水泥層通過焊接法蘭等來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明將真空管道與非滲透密封板下地表層連接，以便在密封板下產(chǎn)生真空使密封板緊緊抽吸在貼近地表層以減少大氣進(jìn)入土壤，并減低污染物向地表擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。
一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其它方法，在污染物處理處置設(shè)施中包含循環(huán)泵，以便將各種氣體及液體泵入加熱井或其它注射井重新注射進(jìn)入土壤。例如，污染物熱解產(chǎn)生的氧氣，過氧化氫或其它反應(yīng)物，這些氣體及液體在較高的溫度下與污染物重新發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使污染物去除或分解?；蛲ㄟ^重新注入的氣體及液體調(diào)節(jié)土壤PH值以提高反應(yīng)速度，或與加熱共同作用使污染物加速分解。


下面結(jié)合參考附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是表示加熱井及抽提井不同形式的布局視圖2是表示加熱井及抽提井布局及外部連接實(shí)施例的視圖3是表示加熱井及抽提井的縱剖面構(gòu)造實(shí)施例的視圖4是表示污染物處理處置設(shè)施實(shí)施例的視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是表示加熱井不同形式的布局視圖，加熱井按一定形式布局，布局的形式有利于加熱器在較長的時(shí)間段內(nèi)以均勻的方式將熱量傳遞給鄰近污染土壤，以便減少去除污染物所需的修復(fù)時(shí)間。具體可以采用三角形，四邊形、六變形、多邊形等，應(yīng)覆蓋整個(gè)污染區(qū)域，加熱井的間隔約0.9-6米，可根據(jù)具體污染區(qū)域面積來確定。圖Ι-a至圖1-c分別為加熱井采用三角形、四邊形及六邊形形式布局。
圖2表示了加熱井及抽提井布局及外部連接實(shí)施例的視圖，在本實(shí)施例中采用四邊形布局形式。加熱井相互之間用導(dǎo)電電纜59連接，可以為串聯(lián)、并聯(lián)或兩者組合。地表抽提井之間采用真空收集管道65’相連。該管道可以為金屬、氯化聚乙烯(CPVC)及塑料 (PVC)材質(zhì)，具體根據(jù)待修復(fù)污染區(qū)域的污染物種類及污染土壤的加熱溫度來確定管道材質(zhì)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該管道為金屬材質(zhì)管道。在布置加熱井和抽提井的污染區(qū)域地表上安裝非滲透密封板42，以減少空氣與土壤的氣體交換，防止過多的空氣進(jìn)入土壤，亦避免土壤中污染物進(jìn)入大氣。加熱井及抽提井真空系統(tǒng)所需電源由供電系統(tǒng)62提供。尾氣系統(tǒng)由管道收集系統(tǒng)65’傳送到污染物處理處置設(shè)施61。
圖3表示了布置于待修復(fù)污染區(qū)域的加熱井及抽提井剖面圖的一典型實(shí)施例。加熱井31安置在土層開口 30中，加熱井中安裝加熱器部件53、套管51、加熱器部件53上不同位置安裝扶正器54，套管與加熱器部件之間為填充床52，填充床可以為催化劑或?qū)岵牧?，在加熱?1頂部由導(dǎo)電連接21和電纜59穿過井口固定裝置56。井口固定裝置用焊接法蘭64實(shí)現(xiàn)與地表的固定。加熱器部件53可以為電熱器、燃燒爐、與地層中物質(zhì)或生成物發(fā)生反應(yīng)的燃燒器、和/或這些加熱器的組合形式，但不僅限于這些。利用井口固定裝置 56固定在套管內(nèi)懸掛加熱器部件，在加熱部件1/2或1/3處安裝扶正器，以固定加熱器，以防加熱部件傾斜或與套管接觸，產(chǎn)生受熱不均或造成套管高溫腐蝕。扶正器可為滾輪式、滑塊式、自動(dòng)換向式。加熱器部件53由頂端的引入電纜59連接到地表電路中，再與地面供電系統(tǒng)62相連，為加熱器輸送電源。布置在真空井中的柔性導(dǎo)管58連接固定在井底收集管道65的不同位置，由真空泵60來實(shí)現(xiàn)對尾氣的抽提。該多個(gè)軟性導(dǎo)管長短不一，某些柔性導(dǎo)管要有足夠的長度保證其延伸至井底，某些柔性導(dǎo)管也可以足夠短只安裝在井口附近， 以便將整個(gè)抽提井的氣體抽離。該柔性導(dǎo)管可以由耐高溫橡膠形成，其優(yōu)勢在于安裝簡單， 可以方便截?cái)喑扇我忾L度，并大大減少購買及運(yùn)輸成本。由抽提井內(nèi)尾氣收集管道65將尾氣從抽提井中傳送到地面的尾氣收集管道65’，尾氣收集管道可以為金屬管制成。非滲透密封層42及熱絕緣層55可以布置成覆蓋整個(gè)污染修復(fù)區(qū)域。加熱器部件53為傳導(dǎo)加熱方式，可以為商品化加熱器由合金電阻構(gòu)成，如鎳合金，可以耐受非常高的溫度(1250°C )， 可以為電加熱器發(fā)熱棒，如碳化硅管，能升溫到1500°C，或其它半導(dǎo)體材料如鉻酸鑭，其溫度可達(dá)1500°C以上，也可為其它電加熱器如填充鹵素氣體的鹵素石英管。該加熱器部件與套管之間可以填充填料床52，填料床填料可以為砂、沙礫等填料熱導(dǎo)材料，亦可為高溫催化粉末，如礬土，硅土、鐵或鋅氧化劑、非晶體鋁硅酸鹽，或特定的氧化還原催化劑等，能催化污染物分解成簡單小分子物質(zhì)。礬土和鐵氧化劑有性能較好的熱導(dǎo)能力，能夠?qū)⒓訜崞鞑考?3散發(fā)的熱量以最小熱損失傳導(dǎo)污染土層M中。根據(jù)污染物種類也可采用其他催化劑，或組合使用礬土、硅土或鐵氧化劑。加熱器部件在加熱時(shí)可以通過填料將熱量傳導(dǎo)到臨近土壤，防止加熱元件與套管直接接觸，加熱器也可以在加熱時(shí)向外膨脹。套管51為耐高溫腐蝕材料，可以由不銹鋼管構(gòu)成，如不銹鋼310、304、合金35-19、80-20CB、Inconel 601、 Incoloy 800HT等，套管51也可以采用水泥如碳化硅、氮化硅或礬土等。加熱井的另一實(shí)施例是不使用套管51。鉆井得到土層開口 30，將加熱器部件直接垂直懸掛于開口中心，并在地表固定，在加熱器部件與土層開口管壁之間直接填充填料52。這樣可避免使用套管，減少安裝時(shí)間及費(fèi)用。但其缺陷為加熱器元件53及填料52直接與污染土壤接觸，使兩者的回收及再生變的比較困難。地層開口 31應(yīng)從污染土壤延伸到非污染土壤，加熱井則擴(kuò)張到整個(gè)或部分污染土壤。通過導(dǎo)電電纜59連接加熱器部件53及供電系統(tǒng)62。導(dǎo)電電纜59應(yīng)該是絕緣及由高溫導(dǎo)體如鎳或銅構(gòu)成，如礦物絕緣電纜較為合適。導(dǎo)電電纜59及真空管道 65可以穿過焊接法蘭64。
在安裝進(jìn)入土層開口 30前可以將加熱井建好，以減少加熱器的安裝時(shí)間。對于需垂直安裝加熱井的土層開口，根據(jù)待修復(fù)土壤區(qū)域的地質(zhì)條件及深度，可采用螺旋鉆或泥鉆來完成，加熱井31也可選擇地簡單插入地下而不采用提前鉆井。
非滲透性的密封板42可用于密封污染區(qū)域地表，以減少空氣與土壤的氣體交換， 防止過多的空氣進(jìn)入土壤，亦避免土壤中污染物進(jìn)入大氣。非滲透密封板可以由金屬、樹脂橡膠、玻璃纖維強(qiáng)化樹脂橡膠、浸漬玻璃纖維的碳氟化合物、氟橡膠及強(qiáng)化玻璃纖維氟橡膠等其它耐高溫材料制成，既有可塑性又不滲透氣體。非滲透性密封板在一個(gè)典型的實(shí)施例中為金屬板。非滲透性密封板可以通過焊接或其它方式與加熱井及抽提井進(jìn)行密封。在非滲透性的密封板上或下面可以布置熱絕緣層55，以減少待修復(fù)區(qū)域土壤與大氣的熱量交換，防止從土壤中的熱損失，并保證污染蒸汽不會(huì)在密封板下冷凝又回到土壤中。熱絕緣層可以是礦物材料，脫脂棉，玻璃棉或玻璃纖維，聚苯乙烯泡沫及鍍鋁聚酯薄膜等或其它絕緣材料。在一個(gè)典型的實(shí)施例中該熱絕緣層為熱毯，且布置在非滲透性的密封板以下。
如果污染物不是鄰近地表，且加熱器安裝在距地表有一定距離，則可不用防止地表的高溫散失。在這種情況下，可采用低溫密封材料如PVC，聚乙烯等，或直接不密封土層， 以節(jié)約修復(fù)費(fèi)用。
圖4表示的是污染物地表處理處置設(shè)施的一個(gè)實(shí)施例示意圖，該設(shè)施可以包括泵 611、冷凝器612、氣液分離器613、污水儲(chǔ)存箱614、堿液洗滌塔615、活性炭床616等。該處理處置設(shè)施可實(shí)現(xiàn)對抽提出的尾氣(包括氣體及污染物蒸汽)進(jìn)行處理與處置，使之達(dá)標(biāo)排放。尾氣由真空收集管道傳輸?shù)轿廴疚锾幚硖幹迷O(shè)施，經(jīng)泵611抽提后進(jìn)入冷凝器612， 溫度為90-120°C的高溫尾氣經(jīng)過冷凝器冷凝后，降低到25-40°C。冷凝后的尾氣連接到氣液分離器613，將尾氣分離成液體相和氣體相，通過氣液分離器將水蒸氣、液態(tài)污染物與氣體分離開。水和液態(tài)污染物又可以根據(jù)其密度特性來分離，而氣體進(jìn)一步進(jìn)行原地處理。分離出的液體可以由地表污水存儲(chǔ)箱614收集并轉(zhuǎn)運(yùn)到污水處理廠來處理。分離出的氣相部分通入堿液洗滌塔615，利用洗滌塔中NaOH溶液對尾氣中的S02、HC1、氮氧化合物等有害廢氣進(jìn)行洗滌，洗滌溶液循環(huán)利用，通過監(jiān)控洗滌后溶液的PH值自動(dòng)控制NaOH溶液濃度，保證有效洗滌和清潔廢氣排放。剩余部分尾氣與活性炭床616相連接，以便尾氣中的污染物被活性炭吸收，使污染物減少到可接受水平，實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。一個(gè)典型的尾氣活性炭吸附床616實(shí)施例可以為填裝有顆?；钚蕴康挠袡C(jī)玻璃柱制成?？蛇x擇性設(shè)置循環(huán)泵，以便各種商品化的氣體和液體及污染物熱解生成的小分子氧化劑，如水、氧氣、過氧化氫、酸堿液等能夠重新注射到加熱井中，以去除更多污染物。
權(quán)利要求
1.一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法，該方法包括 在污染土壤區(qū)域中形成一定形式的土層開口作為加熱井、抽提井，加熱井中安放的加熱器部件，由地表供電系統(tǒng)提供所需電源，使加熱器部件加熱并將其熱量傳遞給鄰近土壤， 加熱土壤降低污染物水平，加熱產(chǎn)生的尾氣由真空系統(tǒng)對抽提井抽提作用來實(shí)現(xiàn)，收集后的尾氣傳輸?shù)轿廴疚锏乇硎占疤幚碓O(shè)施，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱井，其特征在于，可以為垂直、水平、傾斜或三者組合方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱井和抽提井，其特征在于，其布局可以為三角形，四邊形、六變形、多邊形等多種形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的加熱器部件，其特征在于，可以直接安裝套管內(nèi)，以及直接布置于污染土壤中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的加熱器部件，其特征在于，該加熱器部件向土壤、套管及土壤傳導(dǎo)加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的加熱井，其特征在于，在套管與加熱器部件之間填充填料床，該填料床填料可以為砂、沙礫等導(dǎo)熱填料，亦可為高溫催化粉末，如礬土，硅土、鐵或鋅氧化劑、非晶體鋁硅酸鹽，或特定的氧化還原催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽提井，其特征在于，在其中安裝多個(gè)軟性導(dǎo)管，該軟性導(dǎo)管長短不一，有足夠的長度保證其延伸至井底及井口，該軟性導(dǎo)管可以由耐高溫橡膠形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述污染土壤區(qū)域，其特征在于在其上安裝非滲透密封板及熱絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述供電系統(tǒng)，其特征在于，該供電系統(tǒng)采用電纜與加熱器部件、真空泵等相連，構(gòu)成一個(gè)電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空系統(tǒng)，其特征在于可以對抽提井及地表非滲透密封板形成真空層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述污染物地表收集及處理設(shè)施，其特征在于，包括泵、冷凝器、氣液分離器、污水儲(chǔ)存箱、堿液洗滌塔、活性炭床等。
12.權(quán)利要求9所述的污染物地表收集及處理設(shè)施，其特征在于，設(shè)置循環(huán)泵，以便各種商品化的氣體和液體及污染物熱解生成的小分子氧化劑，如水、氧氣、過氧化氫、酸堿液等能夠重新注射到加熱井中，以去除更多污染物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原位熱強(qiáng)化組合土壤氣相抽提技術(shù)治理污染土壤的方法，在污染區(qū)域形成一定形式的加熱井，在加熱井內(nèi)部署加熱器部件，并安裝套管，在套管中填充催化劑以加速污染物高溫分解成簡單的小分子物質(zhì)。在一定形式布置的加熱井中心污染區(qū)域至少鉆一個(gè)井眼形成抽提井，在其中部署真空系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對污染尾氣的抽提。加熱井通過安裝在其中的加熱器部件的熱導(dǎo)作用向加熱井及鄰近區(qū)域的污染土壤提供熱量，通過對土壤進(jìn)行加熱，土壤污染物經(jīng)蒸發(fā)、原位熱解、氧化、燃燒及蒸餾等而形成簡單小分子氣體、水和污染物蒸汽等尾氣。然后這些尾氣由抽提井中的真空系統(tǒng)抽提出來，并與抽提井的尾氣收集管道相連，進(jìn)而轉(zhuǎn)送到地表，再經(jīng)安裝在地表的污染物處理處置設(shè)施對尾氣中的污染物進(jìn)行處理與處置。該系統(tǒng)方法還包括在污染土壤區(qū)域地表安裝非滲透的密封板，以減少加熱井、抽提井與大氣的氣體交換，防止污染物進(jìn)入大氣，形成二次污染，在非滲透密封板之上或之下安裝熱絕緣層以免熱量散失。
文檔編號(hào)B09C1/06GK102513347SQ20111043411
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉朝輝, 盧丹, 張景輝, 李野, 楊偉, 畢濤, 王堯, 王文茜, 王旭東, 西偉力, 邵兆俊, 韓嵩 申請人:天津生態(tài)城水務(wù)有限公司, 天津生態(tài)城環(huán)保有限公司