土壤污染物大致可分為無機污染物和有機污染物兩大類。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬,鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。污染土壤修復技術的研究起步于20 世紀70 年代后期。
污染土壤修復可以保障人類的食物安全和身體健康,具有重大的意義。
熱脫附修復技術是經過直接加熱或間接加熱將污染土壤加熱到足夠的溫度,使其所含的有機污染物(苯、甲苯、二甲苯、乙苯、TPH及多環芳烴類等物質)得以揮發或分離的過程。熱脫附是將污染物從某一相轉化為另一相的物理分離過程,通過控制熱脫附系統的溫和物料停留時間可以有選擇性的使目標污染物揮發。土壤熱脫附技術工程化,廣泛應用于高污染的場地有機污染土壤的離位或原位修復,但是仍然存在設備價格昂貴、脫附時間過長、處理成本過高等問題。
中國專利文獻CN105032913A(申請號:201510494401 .1)公開了一種熱脫附裝置、熱脫附修復系統以及污染土壤的熱脫附方法,該熱脫附裝置包括槽式反射鏡和集熱管,所述集熱管由自外向內依次穿套的外層套管、中間套管和內層套管組成,所述外層套管為透明,外層套管與中間套管之間設有真空隔層,所述中間套管和內層套管之間為熱交換區,所述熱交換區通過管路外接循環泵和油爐,所述內層套管的內部空間為工作區。該熱脫附修復系統包括依次連接的預處理裝置、進料裝置以及所述熱脫附裝置、除塵裝置和尾氣處理系統。
中國專利文獻CN102818816B(申請號:201210340236 .0)公開了一種土壤熱脫附回轉爐測試系統及其測試方法所述測試系統包括載氣裝置、回轉熱脫附測試裝置和尾氣處理裝置,所述載氣裝置包括氮氣瓶、減壓閥和進氣耐腐蝕導氣軟管,所述回轉熱脫附測試裝置包括有管式回轉爐、進氣氣壓閥、流量計和出氣氣壓閥,所述尾氣處理裝置包括有出氣耐腐蝕導氣軟管、冷凝器、洗氣瓶和活性炭吸附器。
中國專利文獻CN104226681A(申請號:201410474990 .2)公開了一種持久性有機物污染土壤間接熱脫附處置該裝置包括污染土壤預處理系統、進料系統、熱脫附系統、出料系統、尾氣凈化系統、自動控制系統;污染土壤預處理系統通過進料系統與熱脫附系統的進料口相連,熱脫附系統的固體出料口與出料系統相連,熱脫附系統的氣體出料口與尾氣凈化系統的進口相連。
上述專利文獻的土壤熱脫附系統,結構各有不同,功能上都是分為兩步,一是加熱污染土壤使其中的有機污染物揮發,二是對熱脫附后的尾氣處理。由于土壤的導熱性差,如何對污染土壤進行加熱會直接影響修復結果。大體積的熱脫附爐對土壤加熱不夠均勻快速;連續進行處理的熱脫附爐運行穩定性差,處理不同種類的土壤時需要進行預處理,以防止對設備的損壞。