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土壤修复技术:原位热脱附技术介绍

2019-08-20 10:45来源:上格瑞迈作者:庄建鸿关键词:土壤修复技术原位热脱附污染地块修复收藏点赞

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(7)原位热脱附是否绿色修复

关于热脱附技术,业内有不少人认为是“三高”(高耗能、高污染、高成本)技术,无差别地使用外来热能,加热土和土中的水,忽视了污染物迁移转化的差异和自身可利用的一切优势。的确,从技术原理上看,热脱附技术不能算是绿色。在实际工程应用中,保证修复效果和时间周期的前提下,应尽可能地选择低能耗的工程技术手段。因此,热脱附技术虽然能耗高,但能在短期内实现严格的修复目标,对部分有特殊修复要求的挥发和半挥发性污染物场地,是一种极具潜力的修复技术,未来也必将朝着更加绿色的方向发展。原位热脱附技术将从提高能源利用效率、使用清洁可再生能源、修复材料及水资源循环利用、采取高效废气处置方法等措施降低实施过程的环境足迹,使原位热脱附技术朝着绿色化的方向发展。

04国内热脱附修复公司

TCH技术最初是由壳牌公司用于提高原油的采收率,不久,壳牌公司成立的TerraTherm环境修复公司成功将此项专利技术广泛地应用于低渗透性难处理有机物污染场地。TerraTherm的原位热脱附技术主要采用电加热方式。2016年北京宜为凯姆获得了TerraTherm热脱附技术在中国的独家授权。

燃气热脱附技术(Gas Thermal Remediation, GTR)是国内较早引进的一种热脱附技术,属于燃气加热的新型TCH,既可原位实施也可异位实施。大地益源于2014年引进该技术,目前在国内已有多个应用案例。该技术由美国TPS公司开发,利用天然气、丙烷等燃料燃烧提供热能加热土壤实现热脱附,极大地缓解了用电困难等问题。有关燃气TCH和电TCH技术的对比,可参考表3,暂不做评论。

美国TRS公司的ERH技术与2017年被高能环境引入国内,并成功应用于应用于“苏州溶剂厂原址北区污染场地土壤治理项目”。2018年4月进一步成立了合资公司-上海泰焱环境技术有限公司(高能出资5535万约85%,TRS约15%),负责进一步推广。

永清2016年引进加拿大原位热脱附公司McMillan-McGee的ET-DSP技术(Electro Thermal Dynamic Stripping Process),该技术是在ERH技术的基础上改进而来,区别在于ET-DSP使用三相电源来控制地下电极,并且针对现场独特的条件进行模型分析,优化电极分布位置和深度;通过计算机控制到每个电极电流,使得目标区域均匀加热。据了解,目前该技术在天津石化聚醚修复项目中有应用,修复效果不详。

此外,威立雅拥有基于TCH的原位热脱附系统,但不清楚是否在国内有应用案例。森特士兴引进了德国旭普林的原位燃气热脱附技术,并在首钢旧址绿轴地块土壤修复项目中作过中试试验。近些年,国内多个修复公司如中科鼎实、康恒环境等都研发出自己的原位热脱附系统,以电加热TCH为主。总的来看,燃气TCH(GTR)引进国内较早,但电加热TCH 发展较快,热脱附技术从前期的国外技术引进逐渐向国产化转变,但国产设备的修复效果仍有待验证。

表1 传统热传导热脱附技术与燃气热脱附技术的对比

北京建工环境修复2016年完成了 “污染场地原位蒸汽加热与SVE耦合关键技术应用与研究”项目,该项目针对BTEX、TPH等有机污染问题,研发出了原位蒸汽加热-SVE耦合处理工艺及设备,初步估计属于SEE技术,但目前在国内尚无工程应用。SEE在国内实际应用中相对较少,可能是由于其受土壤渗透性和加热温度的限制较大。

05国内应用情况

在国外,原位热脱附技术较多地被用于修复小规模的污染场地,修复方量几千方到几万方,修复几十万方的情况非常少。国内原位热脱附技术起步较晚,近几年才开始运用到污染地块的治理中(表2),最早从浙江开始,更多的是应用在大型污染场地修复,如苏州溶剂厂的修复土方量约为280000立方米,号称是全球最大的原位热脱附修复场地之一。目前北京建工环境修复已经完成了多个原位热脱附修复工程。由于受能源供应(外线电力负荷限制、燃气供应限制)、项目工期、水文地质条件、二次污染控制等因素的影响,原位热脱附技术在大型场地上的应用需要严格论证;在过程模拟、参数控制、尾水尾气处理等方面仍较多依托于国外技术支持。

在实际应用过程中,基于复杂的土壤水文地质环境,往往是SEE和ERH以及SEE和TCH联合处理污染土壤,其中SEE一般为补充热源。其中,SEE和ERH热脱附技术修复价格便宜但是温度很难突破沸点,ERH使用最为广泛,据统计,美国原位热处理场地以ERH应用最多,SEE次之。

表2 原位热脱附国内应用案例

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原标题:原位热脱附技术介绍
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