一种土壤有机物污染处理装置

本发明涉及一种土壤修复装置，具体公开一种土壤有机物污染处理装置。

背景技术：

土壤有机物污染是指有毒有害有机物质进入土壤后，其数量和速度超过了土壤的净化作用的速度，破坏了自然动态平衡，使污染物的积累过程逐渐占据优势，从而导致土壤自然正常功能失调，土壤质量下降。

土壤有机污染可造成作物减产，如用含三氯乙醛废酸制成的过磷酸钙肥料可造成小麦、水稻大面积减产，可引起污染物在植物中残留。土壤中的有机物还可以通过植物的吸收和食物链的积累，进而危害人类健康，影响人体生化和生理反应，从而影响新陈代谢、发育和生殖功能，还可能对人的智力发育水平，破坏神经系统和内分泌系统造成严重危害。有机污染物进入人体后可能促进肿瘤的生长，导致癌症发病率增加。

污染土壤的修复有多种方法，主要包括氧化法、淋洗法、多相抽提法、热修复法等。热修复法是一种应用较为广泛的技术，主要是通过加热方式将污染土壤加热至足够的温度，间接使土壤中的污染物达到足够高的温度，从而与污染土壤分离，达到修复的目标。微波加热属于强化热修复的一种，土壤的部分极性污染是微波的敏化剂，可以直接吸收微波挥发或降解，同时由于土壤中水等极性物质的存在，微波可以同步加热土壤，最终土壤中的污染物可以通过挥发、分解得到有效处理，从而达到修复的目的。但现有的微波加热修复装置大多是通过直接对土壤进行微波加热处理有机污染物，存在有机污染物去除率不高、残留物较多的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种土壤有机物污染处理装置，将微波处理与内电解作用结合，相较于单纯微波加热处理，提高了有机物的去除率。

本发明提供的土壤有机物污染处理装置，包括：

预处理室，其顶端设有供污染土壤及铁磁性金属粉进入的进料口，内部水平设有筛网，所述预处理室侧壁上且位于所述筛网处设有第一出料口、位于底壁处设有第二出料口，所述底壁外侧安装有驱动所述预处理室振动的驱动件；

微波处理机构，与所述预处理室在所述第二出料口处连通设置，其包括微波处理腔体、运料传送件及微波加热器，所述运料传送件水平设置于所述微波处理腔体内，且所述运料传送件表面设置有活性炭层；所述微波加热器设于所述微波处理腔体内，所述微波处理腔体远离所述预处理室的一侧且位于所述运料传送件处设有第三出料口，所述微波处理腔体顶端连接有废气处理装置；及

污泥烘干机，与所述微波处理机构通过传送通道连通，所述污泥烘干机的出料口处设有与所述铁磁性金属粉相磁吸的磁铁块。

优选地，所述第二出料口处设有出料管道，所述出料管道上连通设有导料管，所述导料管的另一端设置在所述微波处理腔体的顶壁上。

优选地，所述导料管与所述微波处理腔体的连接处设置有橡胶缓冲垫。

优选地，所述传送通道内设有推动物料移动的绞龙，所述传送通道外壁上设有驱动所述绞龙的电机。

优选地，所述驱动件为振动电机，且所述振动电机采用变频器控制。

优选地，所述微波加热器由微波发生器及波导管组成，且所述微波发生器及所述波导管相联通。

对比现有技术，本发明的有益效果为：

本发明提供的土壤有机物污染处理装置，将污染土壤与铁磁性金属粉混合，当混合物进入至微波处理机构内时，铁磁性金属粉与活性炭层在微波辐射的作用下，形成活性中心，使活性炭层及铁磁性金属粉对有机物的吸附能力增强，且铁磁性金属粉的存在还能促进活性炭的活化与再生，保证活性炭持续保持较佳的吸附能力；该装置将微波处理与内电解作用结合，更好地提高了有机物的去除率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的土壤有机物污染处理装置的结构示意图。

附图标记说明：100、预处理室；200、微波处理机构；201、微波处理腔体；202、运料传送件；203、微波加热器；204、废气处理装置；205、导料管；206、橡胶缓冲垫；302、绞龙、303、电机；400、污泥烘干机；401、磁铁块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例提供的土壤有机物污染处理装置，参考图1所示，包括预处理室100、微波处理机构200及污泥烘干机400；预处理室100的顶端设有供污染土壤及铁磁性金属粉进入的进料口，内部水平设有筛网，预处理室100的侧壁上且位于筛网处设有第一出料口，预处理室100侧壁上且位于底壁处设有第二出料口，底壁外侧安装有驱动预处理室100振动的驱动件；微波处理机构200与第二出料口连通设置，包括微波处理腔体201、运料传送件202及微波加热器203，运料传送件202水平设置于微波处理腔体201内，且运料传送件202表面设置有活性炭层；微波加热器203设于微波处理腔体201内，微波处理腔体201远离预处理室100的一侧且位于运料传送件202处设有第三出料口，微波处理腔体201顶端连接有废气处理装置204；污泥烘干机400与微波处理机构200通过传送通道连通，污泥烘干机400的出料口处设有与铁磁性金属粉相磁吸的磁铁块401；

使用时，打开驱动件，使预处理室100发生振动，将污染土壤及铁磁性金属粉混合经进料口进入预处理室100内，此时持续振动的筛网会对混合物进行筛分，混合物中的土壤、铁磁性金属粉会从筛网漏下，石块等大颗粒物质会在筛网的持续振动下移动至第一出料口处被收集，而从筛网漏下的土壤、铁磁性金属粉混合物会落入预处理室100的底壁上，经底壁的持续振动进一步移动至第二出料口处，再从第二出料口处进入微波处理腔体201内，打开微波加热器203，对微波处理腔体201内的混合物进行处理，在微波辐射下，运料传送件202表面的活性炭粒子之间产生弧光并且快速升温，短时间内在活性炭表面形成活性中心，活性炭表面粘附的有机物很快会被降解为二氧化碳和水，而铁磁性金属粉在微波辐射下，铁屑粒子之间也能够产生弧光，温度快速升高，形成活性中心，由于部分铁磁性金属粉会积聚在活性炭表面，这时活性中心周围的活性炭粒子更快达到高温，活性炭内部空隙扩大，促进活性炭的活化和再生，从而进一步加强有机物的吸附，且在铁磁性金属粉存在的情况下，微波场中活性中心的形成更剧烈，铁磁性金属粉表面粘附的有机物也能够被降解；在微波处理机构200中产生的废气可以进入废气处理装置204中继续进行处理；微波处理后的混合物经传送通道进一步进入污泥烘干机400中，经污泥烘干机400蒸干水分，再从污泥烘干机400的出料口处落下，土壤中混入的铁磁性金属粉能够被出料口处的磁铁块磁吸；该装置将微波处理与内电解作用结合，有效地提高了有机物的去除率；在进行微波处理时，运料传送件202上的物料厚度不超过100mm；需要说明的是，在进行微波处理时可以在微波处理机构200上连接抽吸装置，使微波处理腔体201内保持微负压状态。

上述实施例中，在第二出料口处设有出料管道，出料管道上连通设有导料管205，导料管205的另一端设置在微波处理腔体201的顶壁上，且导料管205与微波处理腔体201的连接处设置有橡胶缓冲垫206；在预处理室100底壁的不断振动下移动至第二出料口处的物料依次经出料管道、导料管205进入到微波处理腔体201内，由于预处理室100处于持续振动状态，橡胶缓冲垫206能够在导料管205与微波处理腔体201之间起到振动缓冲的作用，保证预处理室100的正常运行。

上述实施例中，传送通道内设有推动物料移动的绞龙302，传送通道外壁上设有驱动绞龙302的电机303，经微波处理后的混合物料能够在绞龙的作用下运送至污泥烘干机400中进行烘干处理。

上述实施例中，驱动件为振动电机，且振动电机采用变频器控制。

上述实施例中，微波加热器由微波发生器及波导管组成，且微波发生器及波导管相联通。

分别使用本发明实施例提供的处理装置、本发明实施例提供的处理装置中未加入铁磁性金属粉(作为对比例1)及常规的微波处理装置(授权公告号为cn208527684u作为对比例2)对模拟有机物土壤进行处理，控制微波辐射时间为20min，微波功率为8kw，微波频率为2000mhz；

其中，模拟有机物土壤中硝基酚及多环芳烃的量分别为236mg/kg、2.5mg/kg；

处理结果如表1所示。

表1各组对模拟有机物土壤的处理结果

由表1可以看出，本发明实施例提供的土壤有机物污染处理装置对土壤中硝基酚及多环芳烃的去除率均大于90％，高于对比例1、对比例2的去除率，表明与其他装置相比，本发明提供的土壤有机物污染处理装置对土壤中的有机物具有更佳的处理效果。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。