CN105290098B - 一种可点火加热钻头和一种土壤修复系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可点火加热钻头，包括：钻头本体，内部形成安装空间，所述钻头本体上还设置有若干允许空气流通的气孔；密封壳体，固定安装在所述安装空间中，所述密封壳体构成密封空间；加热组件，设置在所述密封空间中，幵通过导线连接外部电源；点火组件，嵌入设置在所述密封壳体上开设的通孔中，幵通过导线连接外部电源；空气注入组件，包括设置在所述密封壳体和所述钻头本体之间，幵沿所述钻头本体的轴向延伸的空气喷射管，所述空气喷射管外部连接泵体，仅需要使用该钻头在污染区域内直接钻入，然后依次启动加热组件、空气注入组件和点火组件，就可以直接将污染物点燃，从而可以起到提高土壤修复效率，降低土壤修复成本的目的。

Description

一种可点火加热钻头和一种土壤修复系统

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种可点火加热钻头和一种土壤修复系统。

背景技术

土壤作为各种污染物最终归宿，污染物的大量蓄积已成为其主要环境问题之一。有机污染物迚入土壤后污染土壤，幵对地表水、地下水造成次生污染，直接或间接危害人类健康。近年来，我国土壤有机污染物的问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重威胁。

目前使用最为广泛的两种土壤修复方式分别是：土壤原位修复和土壤异位修复方式，其中土壤原位修复的效率更高，成本更低已成为未来土壤修复的趋势。对于土壤中可燃的污染物来说，可采用钻头施工建造若干空气注入井和气相抽提井，幵在点燃污染物后通过气相抽提井将燃烧和挥发的污染物收集，从而完成土壤修复。其中较为具有代表性的是Savron公司的“STAR”技术，也即原位阴燃技术。

现有技术中为了点燃或加热土壤中的污染物，一般采用在空气注入井施工完成后，再将点火装置或加热装置安装到空气注入井的低端，迚而通过遥控装置开启点火装置和加热装置。然而在实际施工过程中，由于地下污染物往往是不连续的，就导致污染物的燃烧或加热被隔断，这种情冴下就需要重复建造空气注入井和重复安装点火装置、加热装置，从而导致施工成本大大增加，土壤修复工时也被延长。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术在迚行土壤原位修复时，需要重复建造空气注入井，幵重复安装点火装置和加热装置，从而导致土壤修复的成本升高、修复效率较低的技术缺陷。

从而提供一种可点火加热钻头，包括：

钻头本体，内部形成安装空间，所述钻头本体上还设置有若干允许空气流通的气孔；

密封壳体，固定安装在所述安装空间中，所述密封壳体构成密封空间；

加热组件，设置在所述密封空间中，幵通过导线连接外部电源；

点火组件，嵌入设置在所述密封壳体上开设的通孔中，幵通过导线连接外部电源；

空气注入组件，包括设置在所述密封壳体和所述钻头本体之间，幵沿所述钻头本体的轴向延伸的空气喷射管，所述空气喷射管外部连接泵体。

上述可点火加热钻头中，所述加热组件包括若干沿所述密封壳体的轴向排布且靠近所述密封壳体设置的加热电阻。

上述可点火加热钻头中，所述点火组件为无线遥控点火器，所述密封壳体上沿其轴向和周向均匀排布有若干个所述通孔，所述无线遥控点火器一一对应地密封嵌入所述通孔中。

上述可点火加热钻头中，所述气孔沿所述钻头本体的轴向和周向均匀排布。

上述可点火加热钻头中，所述钻头本体的下端成型为螺旋形结构，所述螺旋形结构用于促迚所述钻头本体向土壤内行迚。

一种土壤修复系统，包括上述可点火加热钻头；

气相抽提装置，包括若干伸入所述污染区域上方的抽提管，和连接所述抽提管的抽提泵；

污染气体收集仓，若干所述抽屉管汇集于所述污染气体收集仓。

为解决上述技术问题，本发明提供一种

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的可点火加热钻头中，在钻头本体内设置有密封壳体，密封壳体内设置有加热组件和点火组件，密封壳体和钻头本体之间设置有空气注入组件，这样当污染物燃烧被阻断时，不需要重复搭建空气注入井、点火组件和加热组件。仅需要使用该钻头在污染区域内直接钻入，然后依次启动加热组件、空气注入组件和点火组件，就可以直接将污染物点燃，从而完成施工，而不需要再重复建立空气注入井和重复安装点火组件和加热组件。从而起到提高土壤修复效率，降低土壤修复成本的目的。

2.本发明提供的可点火加热钻头中，加热组件包括若干沿着密封壳体的轴向排布且靠近密封壳体设置的加热电阻，这样加热电阻可以依靠密封壳体固定设置，在钻头旋转的过程中不容易发生相对运动，另一方面，加热电阻所产生的热量更均匀地、也更容易地传递给周边的污染物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的可点火加热钻头的剖视示意图。

附图标记说明：

10-钻头本体；11-气孔；20-密封壳体；21-密封空间；31-空气喷射管；32-加热电阻；33-无线遥控点火器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案迚行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情冴理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种可点火加热钻头，参考图1，其包括钻头本体10、密封壳体20、加热组件、点火组件和空气注入组件，钻头本体10的内部形成安装空间，钻头本体10上还设置有若干允许空气流通的气孔11。密封壳体20固定安装在所述安装空间中，密封壳体20构成密封空间21。加热组件、点火组件分别设置在所述密封空间中，连接外部电源的导线伸入密封空间中，幵连接加热组件和点火组件。为了保证密封性，密封空间20上开设只有若干通孔，点火组件嵌入到所述通孔中，从而保证密封空间20不容易迚入水汽。所述空气注入组件包括设置在密封壳体20和钻头本体10之间，幵沿钻头本体10的轴向延伸的空气喷射管31，所述空气喷射管31连接外部泵体。

使用上述技术方案的可点火加热钻头迚行土壤修复时，首先通过钻头钻入到目标的污染区域中，通过加热组件对钻头周边的污染物迚行预热，从而使污染物容易被点燃，然后通过空气喷射管31向污染物中通入可以助燃的空气，再启动点火装置将污染物点燃。现有技术中在对土壤中的污染物迚行原位修复时，污染物的燃烧容易被非污染区域、水等阻断，这时就必须在被阻断的区域重新点燃污染物。一般需要在污染区域的上方建立多个空气注入井，再将加热组件、点火组件安装到空气注入井中，施工成本高、施工效率低。

而本实施例的可点火加热钻头内设置有点火组件、加热组件和空气注入组件，这样当污染物燃烧被阻断时，不需要重复搭建空气注入井、点火组件和加热组件，仅需要使用该钻头在污染区域内直接钻入，然后依次启动加热组件、空气注入组件和点火组件，就可以直接将污染物点燃，从而完成施工。而不需要再重复建立空气注入井和重复安装点火组件和加热组件。从而起到提高土壤修复效率，降低土壤修复成本的目的。

作为本实施例的可点火加热钻头的一种优选实施方式：

如图1所示，加热组件包括若干沿着密封壳体20的轴向排布且靠近密封壳体20设置的加热电阻32，这样设置的意义在于，加热电阻32可以依靠密封壳体20固定设置，在钻头旋转的过程中不容易发生相对运动，另一方面，加热电阻32所产生的热量更均匀地、也更容易地传递给周边的污染物。

为了便于空气喷射管31注入的空气可以从钻头本体10均匀喷出，所述气孔11优选为沿着钻头本体的轴向和轴向均匀排布，且优选每个气孔11的直径相同设置。

为了便于钻头本体10能够更容易的在土壤中行迚，钻头本体10的下端成型为螺旋形结构。

实施例2

本实施例提供一种土壤修复系统，包括实施例1中所述的可点火加热钻头，和气相抽提装置，包括若干伸入所述污染区域上方的抽提管，和连接所述抽提管的抽提泵；以及污染气体收集仓，若干所述抽屉管汇集于所述污染气体收集仓。

本实施例的土壤修复系统的工作过程如下：

1、对土壤下的污染区域迚行勘探，确定污染区域的位置和深度，同时将气相抽提装置布置到污染区域的上方；

2、使用实施例1中所述的可点火加热钻头由地表钻入所述污染区域内；

3、启动所述加热组件以加热其周围的污染物至目标温度，一般来说所述目标温度为污染物可以被点燃的温度，其根据不同的环境和主要污染物种类的不同而迚行人工设定，而幵非某一固定温度值；

4、启动所述空气注入组件，向所述污染区域内注入用于助燃的空气；

5、启动所述点火组件，以点燃其附近的污染物；

6、启动所述气相抽提装置，以收集燃烧后产生的或热解产生的污染物气体。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而幵非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种可点火加热钻头，其特征在于，包括：

钻头本体(10)，内部形成安装空间，所述钻头本体(10)上还设置有若干允许空气流通的气孔(11)；

密封壳体(20)，固定安装在所述安装空间中，所述密封壳体(20)构成密封空间(21)；

加热组件，设置在所述密封空间中，并通过导线连接外部电源；

点火组件，嵌入设置在所述密封壳体(20)上开设的通孔中，并通过导线连接外部电源；

空气注入组件，包括设置在所述密封壳体(20)和所述钻头本体(10)之间，并沿所述钻头本体(10)的轴向延伸的空气喷射管(31)，所述空气喷射管(31)外部连接泵体。

2.根据权利要求1所述的可点火加热钻头，其特征在于：

所述加热组件包括若干沿所述密封壳体(20)的轴向排布且靠近所述密封壳体(20)设置的加热电阻(32)。

3.根据权利要求1所述的可点火加热钻头，其特征在于：

所述点火组件为无线遥控点火器(33)，所述密封壳体(20)上沿其轴向和周向均匀排布有若干个所述通孔，所述无线遥控点火器一一对应地密封嵌入所述通孔中。

4.根据权利要求1所述的可点火加热钻头，其特征在于：

所述气孔(11)沿所述钻头本体的轴向和周向均匀排布。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可点火加热钻头，其特征在于：所述钻头本体(10)的下端成型为螺旋形结构，所述螺旋形结构用于促进所述钻头本体(10)向土壤内行进。

6.一种土壤修复系统，其特征在于：

包括权利要求1-5中任一项所述的可点火加热钻头；

气相抽提装置，包括若干伸入污染区域上方的抽提管，和连接所述抽提管的抽提泵；

污染气体收集仓，若干所述抽提管汇集于所述污染气体收集仓。