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治理污染向“地下”扩展--土壤热脱附设备的推广使用

访问量:89 次发布时间:2018-02-03

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市民对空气和水的污染越来越关注,但还有一种污染不被很多人所知,那就是被称为“看不见的污染”——土壤污染。市环保局了解到,从今年开始,污染治理扩至“地下”,逐步修复一些被污染的土壤。近日,环科院固废室负责的多项土壤修复技术取得积极进展,给土壤污染开出治理“药方”,并将在全市推广使用。
 
近日,记者随环科院固废室工作人员来到北辰区一家已经废弃的化工厂,这里是他们的土壤修复示范工程所在地。与工厂周边郁郁葱葱不同,厂区里几乎寸草不生,越往核心区走,化学制剂的味道就越刺鼻。固废室副主任马建立告诉记者,该企业生产过程中有大量有机类固体污染物,经测算有50多种,土壤污染非常严重。
 
马建立把记者带到一个大型设备前,“这就是我们研制的热脱附设备,”马建立说,“经过对有毒土壤进行加热,利用各种化学制剂沸点的不同,先把有毒化学物质与土壤分离,再进行无害化处理。”治理效果如何?马建立告诉记者,经检测,处理后土壤中有毒物质减少了99%以上。“你看,那边是我们在经过处理的土壤上种出来的植物。”记者看到一些小花盆,里面长满了绿萝、油菜、芦荟等植物,与寸草不生的厂区形成鲜明对比。
 
目前,市环科院固废室已完成了本市市区污染地块的摸底排查工作,发现一些已搬迁的化工、冶炼、重工等企业原址上存在不同程度的污染,特别是一些镍、铬等重金属污染和化学污染比较突出,成为城市潜在的环境污染隐患。按照相关规定,地块出让前必须对土壤安全性进行评估,有污染的必须经过治理后才能完成后续手续。
 
本市已对这些污染问题开出了“药方”,并得到专家和相关部门认可,比如针对苯系物治理的氧化技术、针对重金属污染治理的固化稳定技术——不仅能治理重金属污染,还能实现土壤的资源化利用,制成砖块等建材产品。
 
原位热脱附技术出现于20世纪30年代,自20世纪70年代开始用于污染场地的修复。其技术原理是通过升高污染物区域的温度,改变污染物物理化学性质,促进土壤污染物脱附进入气相与水相,再被抽提脱离地下环境,转移至地上进行处理。
 
原位土壤热脱附设备有以下几个优点:广谱、高效;可同步处理污染土壤与地下水;相对于其他的特别是异位技术,该技术无二次污染,对周围环境干扰少;系统灵活,移动性好,可重复使用;可与原位淋洗、化学氧化、生物修复配合使用。原位热脱附技术在我国具有极大潜力。
 
原位热脱附技术按照加热方式,可以分成蒸汽加热、电阻加热和热传导加热。根据能源性不同,分燃气加热和电加热。按照升温的温度可以分成低温和高温两种,低温和高温界限通常为100℃。蒸汽加热和电阻加热温度通常低于100℃,热传导温度可达100℃以上。污染物并不是一定需要加热到沸点以上才能够从土壤中分离,只要加热通常都是促进解吸的,只是时间长短的问题。
 
热脱附系统主要包括供能系统、加热系统、抽提系统、废水废气处理系统和监控系统等。热脱附技术的应用方式有两种:原位修复、建堆(异位)修复。
 
第一个案例由TERRATHERM提供。越战时期,美国在越南使用大量的化学武器,造成局部土壤被二噁英严重污染。近期美国政府援助越南把部分污染土壤收集起来,在越南岘港机场采用IPTD堆进行处理。首先在两边建挡墙,构筑一个比较稳定的结构;把土壤填到这个结构体中,下面建有导水系统,把加热棒通过打桩的方式插在土里,并建设抽提井;整个系统构建完成后,对土堆进行加热,一直到处理达标之后,把土挖出来进行最终处置。
 
第二个案例是一个农药厂,业主为避免挖掘施工异味扰民,选择了原位热脱附技术。施工的过程包括钻孔、外管安装、内管安装、铺设保温层、浇筑混凝土、燃烧器安装,还需要配套建设废水废气处理系统和远程监测系统。
 
第三个案例由北京建工环境修复提供。现场采用了我国第一套自主研发的原位热脱附系统,将约3.5万方污染土壤(最深16.5米)在102天内处理达标。该系统在这个场地得到很好的应用。
 
原位土壤热脱附设备在我国已有十多例中试及工程利用,在我国具有比较好的应用情景,尤其在经济发达地区的高风险有机污染场地上。该技术系统多样、集成度高、工艺复杂,在国内处于一个起步摸索的阶段,面临很多的挑战;而我国的自主研发能力非常强,我们赶超国外的技术水平预计在短期内可以实现,赶超之后如何创新,是我们要研究思考的问题。 
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