目前,現(xiàn)有的有機氯農(nóng)藥微生物降解技術(shù)存在效率低、技術(shù)復(fù)雜、菌種篩選條件要求高、影響因素眾多,成本高等不足。因此,有必要擺脫現(xiàn)有的技術(shù)思路,開辟出治理土壤中有機氯農(nóng)藥污染,實現(xiàn)土壤修復(fù)的新途徑,進而開發(fā)一種全新形式的去除土壤中有機氯農(nóng)藥的土壤修復(fù)技術(shù)。
一、技術(shù)方案:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供了一種去除農(nóng)田土壤中有機氯農(nóng)藥成分的
土壤修復(fù)方法,待修復(fù)的含有機氯農(nóng)藥成分的農(nóng)田土壤集中儲存于原土料斗中,在此進行集中收集并完成初步穩(wěn)定過程,原土料斗中的待修復(fù)土壤通過螺旋提升輸送機輸送至鼓風(fēng)分選機,在此去除土壤中的塑料、紙張等低密度、大體積雜物,鼓風(fēng)分選機的出口通過傳送帶連接振動篩分機,在此去除土壤中較高密度、大粒徑的雜質(zhì),振動篩分機的出口通過傳送帶連接磁力篩分機,在此去除土壤中的金屬雜質(zhì),磁力篩分機的出口通過傳送帶連接研磨粉碎機,在此將土壤研磨至粒徑小于10mm,研磨粉碎機的出口通過傳送帶連接熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器,熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器的出料口通過傳送帶連接調(diào)節(jié)式噴淋塔,在此進行進一步淋洗凈化,去除可溶性雜質(zhì),調(diào)節(jié)式噴淋塔的出口通過傳送帶連接余熱烘干機,在此將經(jīng)淋洗土壤中所含的水分烘干去除,余熱烘干機的出口通過傳送帶連接修復(fù)土壤儲倉,經(jīng)修復(fù)后的土壤外運再利用,同時,熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器的廢氣出口通過廢氣管線連接余熱交換器,在此收集廢氣中的剩余熱量,使廢氣溫度降低,余熱交換器的出口通過廢氣管線連接水洗凈化塔,廢氣在此經(jīng)過水洗凈化并進一步降溫,水洗凈化塔的出口通過廢氣管線連接引風(fēng)機,將經(jīng)過凈化處理的尾氣排空,同時余熱交換器所收集到的剩余熱量通過熱力管線輸送至余熱烘干機加以利用。
進一步,熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器材質(zhì)采用Q345R合金鋼,反應(yīng)器外層包覆有玻璃纖維保溫隔熱層,其左上部設(shè)有土壤進料口,右下部設(shè)有土壤出料口,反應(yīng)器內(nèi)部主體部分左右交錯安裝有5條傳送帶,底部并排安裝有6部電熱鼓風(fēng)機,電熱鼓風(fēng)機上方設(shè)有防護網(wǎng),反應(yīng)器頂部排煙管道處安裝有3支等離子炬,可產(chǎn)生高溫等離子火焰,等離子炬的相對位置上安裝有陶瓷防火擋板。
進一步,經(jīng)過研磨粉碎處理后的細(xì)顆粒土壤,通過熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器左上部的進料口進入到反應(yīng)器內(nèi)部,在5條傳送帶的驅(qū)動下,以“S形”路徑做逐步向下運動,同時,反應(yīng)器底部的6部電熱鼓風(fēng)機開啟,在反應(yīng)器內(nèi)部產(chǎn)生一股由下向上的熱空氣流,使土壤受熱發(fā)生脫附解吸反應(yīng),釋放出其中的有機氯農(nóng)藥成分,并以蒸汽的形態(tài)逐漸上升至反應(yīng)器頂部排煙管道處,此時位于排煙管道處的3支等離子炬開啟,產(chǎn)生高溫等離子火焰,利用高溫等離子火焰所特有的催化裂解作用,使有機氯農(nóng)藥分子鍵發(fā)生斷裂,并裂解為小分子物質(zhì),從而有效去除有機氯農(nóng)藥成分,經(jīng)過等離子火焰處理后的廢氣由反應(yīng)器頂部的排煙管道排出,進入下一廢氣處理工序;同時經(jīng)過熱脫附解吸處理后的土壤,通過反應(yīng)器右下部的土壤出料口離開反應(yīng)器,進入下一土壤處理工序。
進一步,其特征在于,調(diào)節(jié)式噴淋塔的作用是將經(jīng)過熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器處理后的土壤進行淋洗,進一步除去其中的可溶性雜質(zhì)。
進一步,其特征在于,熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器,其內(nèi)部容積為175m3,其傳送帶輸送速度為0 .3m/s。
進一步,其特征在于,熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器,其等離子炬的工作電壓為380V,工作壽命為2000h,每支等離子炬均可單獨控制開啟或關(guān)閉,其等離子火焰的溫度為8500~9000℃。
二、本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)本系統(tǒng)擺脫了現(xiàn)有的有機氯農(nóng)藥污染土壤修復(fù)處理工藝,創(chuàng)造性的利用了有機氯農(nóng)藥成分受熱易發(fā)生
土壤脫附解吸作用,通過熱處理將有機氯農(nóng)藥成分轉(zhuǎn)化為蒸汽態(tài),再將該蒸汽導(dǎo)入高溫等離子體火焰中,利用高溫等離子體火焰所特有的催化裂解作用,使有機氯農(nóng)藥分子發(fā)生裂解,并轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),從而使土壤徹底得到凈化修復(fù),其處理效率可達98.8%。
?。?)本方法有針對性的采用了高溫等離子體火焰,來對含有較高濃度有機氯農(nóng)藥成分的工藝廢氣進行處理,能夠徹底分解有機氯農(nóng)藥成分,經(jīng)過處理的尾氣不含有毒有害物質(zhì)。
(3)本發(fā)明可根據(jù)實際處理土量以及土壤中有機氯農(nóng)藥的實際濃度,現(xiàn)場選擇開啟1支至3支等離子炬,有效降低了處理能耗。
?。?)本方法原理簡單易行,設(shè)計施工成本較低,并且處理效果較好,運行維護成本很低,有利于大范圍推廣應(yīng)用。
三、附圖說明
圖1是去除農(nóng)田土壤有機氯農(nóng)藥成分的土壤修復(fù)設(shè)備示意圖。
圖中:1-原土料斗、2-鼓風(fēng)分選機、3-振動篩分機、4-磁力篩分機、5-研磨粉碎機、6-熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器、7-余熱交換器、8-水洗凈化塔、9-引風(fēng)機、10-調(diào)節(jié)式噴淋塔、11-余熱烘干機、12-修復(fù)土壤儲倉
圖2是熱脫附-等離子裂解反應(yīng)器的示意圖。
61-進料口、62-玻璃纖維保溫隔熱層、63-傳送帶、64-電熱鼓風(fēng)機、65-防護網(wǎng)、66-等離子炬、67-高溫等離子火焰、68-陶瓷防火擋板、69-出料口。