用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统及应用方法与流程

1.本发明属于农药污染地块异味管控领域，具体涉及一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统及应用方法。


背景技术：

2.20世纪50年代后期，我国农药生产企业得到迅速发展，并大量生产六六六、滴滴涕原药；六六六、滴滴涕生产过程中，存在着较大的污染和毒性危害，1983年3月起，我国停止生产六六六、滴滴涕农药，并进行农药产品结构调整。目前，随着城市农药厂、化工厂、染料厂等排污企业的关闭搬迁，历史遗留的六六六、滴滴涕农药生产地块，普遍存在着不同程度的六六六、滴滴涕污染现象，需要进行修复治理。
3.常见的农药类污染土壤修复技术包括异位热脱附技术、水泥窑协同处置技术等，修复技术应用过程中，均需要将农药污染土壤进行清挖，而在清挖过程中，六六六、滴滴涕、苯系物、卤代物(四氯乙烯、三氯乙烯)、硫化物(甲硫醚、二甲二硫醚)和氨等化学物质嗅阈值较低，土壤存在强烈的恶臭异味，邻避效应突出，二次污染环境影响较大，故而需要为清挖过程中释放的异味气体进行收集。
4.授权公告号为【cn 103349884b】的发明专利公开一种污染场地无组织排放挥发/半挥发气体的收集与处理装置，气体通过气体收集输送管道，进入尾气处理系统，经处理达标后排放，一定程度上解决了污染土壤清挖前或清挖后无组织排放挥发/半挥发气体的收集、处置问题。但该方案是通过对清挖前或清挖后的污染地块进行覆盖，然后对排放的气体进行收集处置，在污染土壤清挖施工过程中，对污染区域进行整体覆盖不利于清挖污染土壤，且不便于更换清挖场地作业，作业耗时且成本高，此种方式实际应用价值较低，无法实现边清挖污染土壤边进行异味管控的目的。


技术实现要素：

5.本发明为解决现有技术中对清挖基坑异味收集存在的缺陷，提出一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统及应用方法，结合送风板墙和收风板墙设计，实现对污染土壤边清挖边进行异味气体管控的目的，并实现对清挖区域异味气体的有效收集。
6.本发明是采用以下的技术方案实现的：一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，包括供电系统、送风系统与异味空气处理系统，供电系统为送风系统以及异味空气处理系统提供电能；
7.所述送风系统建于清挖基坑边界外的上风向处，包括送风板墙和固定条，送风板墙上安装有多个风扇，风扇通过电缆与供电系统连接，送风板墙通过固定条与地面固定；
8.所述异味空气处理系统包括收风板墙、负压罗茨风机和空气存储箱，收风板墙和送风板墙相对设置，收风板墙上设置有收风区，收风板墙顶部向清挖基坑方向倾斜，收风区为喇叭状，收风区上均匀分布多个收风口连通收风软管，负压罗茨风机进口端连接收风软管，出口端与空气储存箱相连，且在出口端管线上安装空气单向阀；
9.送风系统的风扇转动形成气流，将清挖基坑挥发出的异味空气吹向收风板墙；异味空气处理系统启动后，收风区附近形成负压流场，异味空气被抽入异味空气处理系统中，同时清挖基坑上部形成空气流场，异味空气持续从送风板墙的一侧流向收风板墙，实现对异味空气的收集。
10.进一步的，所述送风板墙和收风板墙的两侧地下均设置有u型滑槽，u型滑槽内设置轮式滑动块，轮式滑动块的底部和左右两侧设置转轮，轮式滑动块内部设置驱动电机，轮式滑动块在驱动电机驱动下沿u型滑槽滑动，以实现送风板墙和收风板墙的移动。
11.进一步的，所述空气存储箱尾端连接空气液化单元和吸附排放单元，空气存储箱与空气液化单元之间以及与吸附排放单元之间均设置有对应的电磁阀与电磁泵；
12.空气液化单元对异味空气进行冷凝液化存储，空气储存箱上部安装pid检测单元，对负压罗茨风机送至空气储存箱的污染空气进行浓度检测，并反馈信号源至电磁阀与电磁泵；当pid检测值大于设定值时，只开启污染空气液化单元前端管线上电磁阀与电磁泵；当pid检测值小于设定值时，只开启吸附排放单元前端管线上电磁阀与电磁泵；
13.吸附排放单元内部填装活性碳，末端设置排放烟囱，吸附排放单元对空气进行吸附后达标排放。
14.进一步的，所述供电系统利用光能储电，包括光能转换电能单元、供电变压器及电力单元，光能转换电能单元为太阳能光伏板，产生的电能通过电缆输送至电力单元进行存储。
15.进一步的，所述送风板墙和收风板墙的内部均填充防火棉，送风板墙的高度大于2m，其厚度为10cm-20cm，收风板墙的高度高于送风板墙的高度。
16.进一步的，所述送风板墙和收风板墙的顶部通过板墙撑架连接固定，板墙撑架整体为网状方钢架，两端插入送风板墙和收风板墙并通过板墙外侧栓体固定。
17.进一步的，所述板墙撑架上安装照明灯或喷雾头。
18.进一步的，所述送风板墙为拼接连接，每个送风板墙上均匀安装四个风扇，送风板墙和收风板墙连续建设多个，并随清挖基坑情况进行拆卸或移动使用。
19.本发明另外还提出一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统的应用方法，包括以下步骤：
20.步骤一：复核地块污染详细调查报告，明确污染清挖基坑边界并做好标识；
21.步骤二：结合人工、快速检测仪器确认异味区，并规划异味污染土壤的清挖方式；
22.步骤三：进行供电系统、送风系统、异味空气处理系统建设；
23.步骤四：开启送风系统后进行污染土壤清挖，并逐渐开启异味空气处理系统：当pid检测值大于设定值时，将异味空气收集进空气液化单元；当pid检测值小于设定值时，将异味控制收集进排放单元，经活性炭吸附后排放；
24.步骤五：移动送风板墙和收风板墙，对清挖基坑实现全面清挖。
25.进一步的，所述步骤四中，在进行污染土壤清挖时，在板墙撑架上设置照明灯、喷雾头或者pid在线检测仪器，照明灯方便夜间施工，通过喷雾头降尘或喷洒气味抑制剂，并通过pid在线检测仪器的检测信号反馈控制送风板墙上的风扇作业功率。
26.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
27.本方案采用开放式结构设计，可以边清挖边对异味空气进行收集，并结合送风板
墙和收风板墙本设计，实现对清挖区域异味气体的有效收集，利用轮式滑动块与u型滑槽，可实现随基坑清挖情况进行人工推动移动或电动移动，实现对污染土壤清挖过程中产生的异味空气进行移动跟踪收集、达标排放或综合利用；另外本方案可根据实际需求，在板墙撑架上安装照明灯，实现夜间连续施工；在板墙撑架上安装喷雾头，实现降尘或喷洒气味抑制剂，有效解决现有农药污染地块土壤清挖邻避效应突出、二次污染风险高等问题，具有良好的应用前景。
附图说明
28.图1为本发明实施例所述管控系统整体组成结构示意图；
29.图2为本发明实施例所述送风板墙结构示意图；
30.图3为本发明实施例所述收风板墙结构示意图；
31.图4为本发明实施例所述板墙撑架结构示意图；
32.图5为本发明实施例用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统的应用方法流程图；
33.其中：1、光能转换电能单元；2、供电变压器；3、电力单元；4、电缆；5、送风板墙；6、风扇；7、固定条；8、轮式滑动块；9、u型滑槽；10、收风板墙；11、收风区；12、收风软管；13、负压风机；14、空气单向阀；15、空气储存箱；16、pid检测单元；17、电磁阀；18、电磁泵；19、空气液化单元；20、吸附排放单元；21、板墙撑架；22、清挖基坑。
具体实施方式
34.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。
35.实施例1、本实施例提出一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，实现对农药污染地块土壤清挖过程中产生的异味空气进行管控，并进行综合利用或按相关标准处理处置，包括供电系统、送风系统与异味空气处理系统，供电系统为送风系统以及异味空气处理系统提供电能，具体的，如图1所示：
36.所述供电系统利用光能进行储电，包括光能转换电能单元1、供电变压器2及电力单元3，光能转换电能单元1主要为太阳能光伏板储电，占地面积约50m2，光/电转换效率为25％～35％，产生的电能可通过电缆输送至电力单元3进行存储；
37.所述送风系统优选建于清挖基坑22边界外的上风向，送风系统包括送风板墙5、风扇6和固定条7，风扇6安装在送风板墙5上，风扇6通过电缆4连接至电力单元3，送风板墙5通过固定条7与水平地面通过螺栓进行固定；送风板墙5的长度为3m、高度2.2m、厚度15cm，内部填充防火棉；风扇6采用轻功率节能风扇，每个风扇直径为0.6m、电功率25w，固定条7，其长度1m、宽度30cm、厚度5cm；另外，本实施例中，送风板墙5可进行拼接，每个送风板墙5上均匀安装四个风扇6；
38.所述异味空气处理系统包括收风板墙10、负压罗茨风机13和空气存储箱15，收风板墙10上设置有喇叭状收风区11，收风板墙10的长度3m、垂直高度高于送风板墙的高度，本
实施例优选3m、厚度同样为15cm，内部填充防火棉，顶部倾斜板斜角45度，倾斜板的长度0.5m；收风区11为圆形，其有效圆直径1.2m；内嵌厚度8cm，收风区11上均匀分布五个收风口连通收风软管12，收风软管12的管径为11cm；负压罗茨风机13进口端连接收风软管12，出口端管线上安装空气单向阀14，负压罗茨风机13工作压力20kpa、流量600m3/min，运行时，圆状喇叭收风区11附近异味污染空气被抽至空气储存箱15内进行暂存。
39.具体工作时，供电系统通过电缆4控制内嵌轻功率节能风扇6转动形成气流将清挖基坑挥发出的异味空气吹向收风板10；异味空气处理系统启动后，收风板吸气口附近形成负压流场，异味空气被抽入异味空气处理系统中，同时清挖基坑上部形成空气流场，异味空气持续从送风板一侧流向收风板。
40.本实施例中，空气存储箱15尾端连接空气液化单元19和吸附排放单元20，空气存储箱15和空气液化单元19之间以及吸附排放单元20之间均设置有对应的电磁阀与电磁泵，空气储存箱15体积为1m3，上部安装pid检测单元16，对负压罗茨风机13送至空气储存箱15的污染空气进行浓度检测，并反馈信号源至电磁阀与电磁泵；当pid检测值大于5ppm时，只开启空气液化单元19前端管线上电磁阀17与电磁泵18；当pid检测值小于5ppm时，关闭污染空气液化单元19前端管线上电磁阀17与电磁泵18，并开启吸附排放单元20前端管线上电磁阀与电磁泵，系统末端污染空气液化单元19对高浓度异味空气进行冷凝液化存储，后续综合利用或按相关标准处理处置；吸附排放单元20填装活性碳，末端设置排放烟囱，系统末端吸附排放单元20对空气进行吸附后达标排放。
41.本实施例将送风板墙5和收风板墙10设计为可随清挖基坑施工状况进行拆卸或移动的形式；具体在送风板墙5和收风板墙10的两侧地下设置有u型滑槽9，u型滑槽9采用铁质材质，规格为宽度40cm、高度30cm，长度根据实际情况设定。u型滑槽9内设置轮式滑动块8，轮式滑动块8的底部和左右两侧设置转轮，轮式滑动块8内部设置驱动电机，轮式滑动块8在驱动电机驱动下沿u型滑槽9滑动，进而实现送风板墙5和收风板墙10的移动，本实施例在送风板墙5和收风板墙10下部各设置三个固定条7，通过螺栓固定于轮式滑动块8上，并稳定于镶嵌于地下的铁质u型滑槽9内部，板墙不稳定时，可增加固定条7数量。
42.另外，所述送风板墙5和收风板墙10的顶部通过板墙撑架21进行支撑固定，如图4所示，为板墙撑架21的结构示意图，板墙撑架21整体为“网状”方钢架，两端插入送风板墙5和收风板墙10，并通过板墙外侧栓体固定；根据需要可以在板墙撑架21上可安装照明灯或喷雾头，也可以根据夜间施工需求可在板墙撑架21上安装照明灯，在送风板墙5顶部安装喷雾。
43.实施例2、基于实施例1所述的管控系统，本实施例提出一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统的应用方法，具体实施步骤如下：
44.步骤一：复核地块污染详细调查报告，明确污染清挖边界并做好标识。
45.步骤二：结合人工、快速检测仪器确认异味区。
46.步骤三：规划异味污染土壤的清挖方式。
47.步骤四：进行供电系统、送风系统、可移动异味空气处理系统建设。
48.步骤五：开启送风系统后进行污染土壤清挖，并逐渐开启异味空气处理系统。
49.步骤六：下个清挖区移动循环。
50.步骤七：吸附排放单元产生的活性碳当作危险废物处置。
51.安装时需要注意的是，送风板墙5和收风板墙10正对向，水平间距为15～20m，送风板墙和收风板墙可连续建设多个，并随基坑清挖情况进行拆卸或移动使用。另外，清挖基坑22两侧铁质u型滑槽9严格根据板墙撑架21的长度进行建设，清挖现场优选由人工推动送风板墙5和收风板墙10进行移动，场地条件优良时，可由挖掘机操作人员直接边清挖基坑，边无线操控轮式滑动块8向清挖方向移动。另外，可根据需要在板墙撑架上安装pid在线检测仪器，通过检测信号反馈控制送风板墙5上的轻功率节能风扇6作业功率。
52.以武汉市某农药场地为例，污染物为六六六、六氯苯等，场地异味较大，采用异位热脱附修复技术进行治理。污染清挖地块应用本装置，总应用开挖作业基坑面超过30000m2，清挖现场检测无异味，环境状况良好。本发明应用过程中污染空气经冷凝液化单元收集高浓度异味空气约200m3，均通入直接热脱附设备回转窑体进行焚烧，过程中热脱附尾气检测达标。
53.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于，包括供电系统、送风系统与异味空气处理系统，供电系统为送风系统以及异味空气处理系统提供电能；所述送风系统建于清挖基坑(22)边界外的上风向处，包括送风板墙(5)和固定条(7)，送风板墙(5)上安装有多个风扇(6)，风扇通过电缆(4)与供电系统连接，送风板墙(5)通过固定条(7)与地面固定；所述异味空气处理系统包括收风板墙(10)、负压罗茨风机(13)和空气存储箱(15)，收风板墙(10)和送风板墙(5)相对设置，收风板墙(10)上设置有收风区(11)，收风板墙(10)顶部向清挖基坑(22)方向倾斜，收风区(11)为喇叭状，收风区(11)上均匀分布多个收风口连通收风软管(12)，负压罗茨风机(13)进口端连接收风软管(12)，出口端与空气储存箱(15)相连，且在出口端管线上安装空气单向阀(14)；送风系统的风扇(6)转动形成气流，将清挖基坑(22)挥发出的异味空气吹向收风板墙(10)；异味空气处理系统启动后，收风区(11)附近形成负压流场，异味空气被抽入异味空气处理系统中，同时清挖基坑(22)上部形成空气流场，异味空气持续从送风板墙(5)的一侧流向收风板墙(10)，实现对异味空气的收集。2.根据权利要求1所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述送风板墙(5)和收风板墙(10)的两侧地下均设置有u型滑槽(9)，u型滑槽(9)内设置轮式滑动块(8)，轮式滑动块(8)的底部和左右两侧设置转轮，轮式滑动块(8)内部设置驱动电机，轮式滑动块(8)在驱动电机驱动下沿u型滑槽(9)滑动，以实现送风板墙(5)和收风板墙(10)的移动。3.根据权利要求1所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述空气存储箱(15)尾端连接空气液化单元(19)和吸附排放单元(20)，空气存储箱(15)与空气液化单元(19)之间以及与吸附排放单元(20)之间均设置有对应的电磁阀与电磁泵；空气液化单元(19)对异味空气进行冷凝液化存储，空气储存箱(15)上部安装pid检测单元(16)，对负压罗茨风机(13)送至空气储存箱(15)的污染空气进行浓度检测，并反馈信号源至电磁阀与电磁泵；当pid检测值大于设定值时，只开启污染空气液化单元(19)前端管线上电磁阀与电磁泵；当pid检测值小于设定值时，只开启吸附排放单元(20)前端管线上电磁阀与电磁泵；吸附排放单元(20)内部填装活性碳，末端设置排放烟囱，吸附排放单元(20)对空气进行吸附后达标排放。4.根据权利要求1所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述供电系统利用光能储电，包括光能转换电能单元(1)、供电变压器(2)及电力单元(3)，光能转换电能单元(1)为太阳能光伏板，产生的电能通过电缆输送至电力单元进行存储。5.根据权利要求1所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述送风板墙(5)和收风板墙(10)的内部均填充防火棉，送风板墙(5)的高度大于2m，其厚度为10cm-20cm，收风板墙(10)的高度高于送风板墙(5)的高度。6.根据权利要求1所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述送风板墙(5)和收风板墙(10)的顶部通过板墙撑架(21)连接固定，板墙撑架(21)整体为网状方钢架，两端插入送风板墙(5)和收风板墙(10)并通过板墙外侧栓体固定。7.根据权利要求6所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述
板墙撑架(21)上安装照明灯或喷雾头。8.根据权利要求2所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统，其特征在于：所述送风板墙(5)为拼接连接，每个送风板墙(5)上均匀安装四个风扇(6)，送风板墙(5)和收风板墙(10)连续建设多个，并随清挖基坑情况进行拆卸或移动使用。9.基于权利要求1-8所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：复核地块污染详细调查报告，明确污染清挖基坑边界并做好标识；步骤二：结合人工、快速检测仪器确认异味区，并规划异味污染土壤的清挖方式；步骤三：进行供电系统、送风系统、异味空气处理系统建设；步骤四：开启送风系统后进行污染土壤清挖，并逐渐开启异味空气处理系统：当pid检测值大于设定值时，将异味空气收集进空气液化单元(19)；当pid检测值小于设定值时，将异味控制收集进排放单元(20)，经活性炭吸附后排放；步骤五：移动送风板墙和收风板墙，对清挖基坑实现全面清挖。10.根据权利要求9所述的用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统的应用方法，其特征在于：所述步骤四中，在进行污染土壤清挖时，在板墙撑架(21)上设置照明灯、喷雾头或者pid在线检测仪器，照明灯方便夜间施工，通过喷雾头降尘或喷洒气味抑制剂，并通过pid在线检测仪器的检测信号反馈控制送风板墙(5)上的风扇(6)作业功率。

技术总结
本发明公开一种用于农药污染地块土壤清挖异味管控系统及应用方法，所述系统包括供电系统、送风系统和异味空气处理系统，送风系统优选建设于清挖基坑边界上风向，由内嵌风扇的送风板墙、固定条等组成，通过螺栓固定于轮式滑动块上；供电系统通过电缆控制内嵌风扇转动形成气流，将清挖基坑挥发出的异味空气吹向收风板墙；异味空气处理系统启动后，收风板墙收风区附近形成负压流场，异味空气被抽入异味空气处理系统中，同时清挖基坑上部形成空气流场，异味空气持续从送风板一侧流向收风板；系统末端根据空气异味浓度进行辨别，将低污染浓度空气通过活性炭吸附后达标排放，将高污染浓度空气进行冷凝液化后综合利用或按相关标准处理处置。处理处置。处理处置。


技术研发人员：王冬冬 王玉 唐阔 邵雪停 李克 王伟 李晶 颜增光 郭观林
受保护的技术使用者：生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/20