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土壤热脱附设备可大大降低待处理污染土壤的体积

访问量:57 次发布时间:2018-02-08

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技术原理:通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离,去除。
 
技术特点:热脱附技术中加热的方式有多种,如高频电流、微波、过热空气、燃烧气等。加热温度控制在200-800 ℃,热脱附过程中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用,通过调节温度可以选择性的移除不同的污染物。该技术对处理土壤的粒径和含水量有一定要求,一般需要对土壤进行预处理。
 
系统构成和主要设备:由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统设备包括如筛分机、破碎机、振动筛、链板输送机、传送带、除铁器等;脱附系统设备包括:回转干燥设备或热螺旋推进设备;尾气处理系统设备包括:旋风除尘器、二燃室、冷却塔、冷凝器、布袋除尘器、淋洗塔、超滤设备等。
 
关键技术参数或指标:主要包括土壤特性和污染物特性。土壤特性涉及土壤质地、水分含量、土壤颗粒分布;污染物特性涉及浓度、沸点范围、二噁英的形成。
 
技术应用基础和前期准备:技术应用前,需要识别土壤污染物的类型及其浓度,了解土壤质地、粒径分布和湿度等参数,同时还需要确定场地信息、处理土壤体积、项目周期和处理目标等。此外,还需要考虑是否有足够的空间进行土壤预处理,公用设施(燃料、水、电)是否满足要求,以及管理部门和当地群众对热脱附技术的接受程度等。
 
主要实施过程:土壤挖掘,对地下水位较高的场地,挖掘时需要降水使土壤湿度符合处理要求;土壤预处理,对挖掘后的土壤进行适当的预处理,例如筛分、调节土壤含水率、磁选等;土壤热脱附处理,根据目标污染物的特性,调节合适的运行参数(脱附温度、停留时间等),使污染物与土壤分离;收集脱附过程产生的气体,通过尾气处理系统对气体进行处理后达标排放。
 
运行维护和监测:根据热脱附装置的工艺流程和设备的运行状况和特点,制定完善的设备维护和保养制度,并编制相应的维修和保养手册,确保装置的稳定和安全运行。系统中热脱附的炉体、燃烧腔体、烟气管道、急冷和中和装置、布袋除尘器及引风机等主要设备应作为维护的重点部位。设备系统应建立大修制度,大修周期应按系统设备的实际运行时间确定,一般大修周期不应超过1年。
 
修复周期:热脱附修复技术处理周期可能为几周到几年,实际周期取决于以下因素:污染土壤的体积,污染土壤及污染物性质,设备的处理能力。
 
参考成本:一般单台处理设备的能力在3-200吨/小时之间,直接热脱附设备的处理能力较大,一般20-160 吨/小时;间接热脱附的处理能力相对较小,一般3-20 吨/小时。
 
国外对于中小型场地(2万吨以下,约合26800m3)处理成本约为100-300美元/ m3,对于大型场地(大于2万吨,约合26800m3)处理成本约为50美元/ m3。根据国内生产运行统计数据,污染土壤热脱附处置费用约为600-2000元/吨。影响处置费用的因素有:处置规模、进料含水率、燃料类型、土壤性质、污染物浓度等。
 
应用情况:国外,在国外始于七十年代,广泛应用于工程实践,技术较为成熟。在1982-2004年期间,约有70个美国超级基金项目采用热脱附作为主要的修复技术。国内,我国对热脱附修复技术的应用处于起步阶段,已有少量应用案例。
 
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