【修复知识】热解吸修复技术

2014-04-11治愈大地（土壤重金属污染修复）

热解吸修复技术是通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度（通常被加热到150~540℃），以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离的过程。

热解吸技术通常分为两大类：

-土壤或沉积物加热温度为150~315℃的技术为低温热解吸技术；

-温度达到315~540℃的为高温热解吸技术。

目前此类修复工程涉及的污染物包括：苯、甲苯、乙苯、二甲苯或石油烃化合物（TPH）。

一、热解吸系统

1）热解吸技术可以分为两步：

-加热被污染的物质使其中的有机污染物挥发；

-处理废气，防止挥发污染物扩散到大气。

热解吸系统可以分为两类：

-连续给料系统；

-批量给料系统。

2）直接接触热解吸系统（第三代）

3）间接接触热解吸系统

间接接触热解吸系统也是连续给料系统，它有多种设计方案：

旋转干燥热解吸系统（下图）

热螺旋解吸系统

加热灶

4）热空气浸提热解吸系统

热空气浸提热解吸系统是批量给料系统，它将热、堆积和气体浸提技术结合起来，以去除和降解土壤中的烃类污染物，使污染土壤得以修复的过程。这项技术在处理汽油、石油、重油、PAHs污染的土壤上十分有效。

5）堆式热解吸系统

5）热毯与热井

类似于土壤热蒸气浸提技术，下图为采用热井加热受污染土壤的原位热解吸示意

图。

1）修复处理过程

不管采用什么样的热解吸系统，对污染土壤处理成功与否在很大程度上取决于加热温度和土壤本身的特性。此外，系统性能还与污染物种类、与污染土壤亲近程度以及水分含量等密切相关。总得来说，如果有充足的停留时间、气流以及足够高的温度，处理系统通常很有效。

2）系统设计及性能

-连续给料热解吸系统比批量给料系统的土壤处理能力更高，适合较大工程；

-几乎所有技术都强调土壤的前处理过程；

-连续给料热解吸技术更适合需要处理温度高的污染物；

-批量给料热解吸系统需要更小的工程施展空间和更短的活化时间。

三层可行性试验。

3）系统所需资源

燃料、水和电力都是操作热解吸系统的必须资源。

4）修复地点的实际条件

当地土地利用情况、气候条件、待修复污染土壤的体积或数量、污染土壤的运输、当地劳动人员和辅助设施的可得性和工资支付、可提供的工程施展空间以及环保部门的许可。

三、应用热解吸系统应考虑的问题

1.场地特征

2.水分含量（过高的水分将提高操作费用）

3.土壤粒级分布与组成

4.土壤密度

5.土壤渗透性与可塑性

6.土壤均一性

7.热容量

8.污染物与化学成分

四、热解吸系统的适用范围

热解吸系统可以用在广泛意义上的挥发态有机物（VOCs）、半挥发态有机物（SVOCs）、农药，甚至高沸点氯代化合物如PCBs、二噁英和呋喃类污染土壤的治理与修复上。待修复物除了土壤外，也包括污泥和沉积物等，但是热解吸技术对仅被无机物如重金属污染的土壤、沉积物的修复时无效的。

1.温度范围

2.可行性研究

3.重金属污染物

4.其他因素（污染物浓度较低可采用其他简单处置、时间限制、公众接受度、能源和水供应、空间足够与否、费用、各国各地处理标准等）

五、实例

地点：美国南峡谷瀑布（Glens falls）Drag点.

类型：PCBs污染，土壤中PCBs平均浓度500mg/kg，最大浓度5000mg/kg。技术1：非直接接触旋转干燥系统，在330℃条件下。

效果1：处理后达到0.268mg/kg，去除率大于99%。

技术2：原位热毯处理系统，在200摄氏度条件下。

效果2：PCBs的浓度从75~1262mg/kg，降至小于2mg/kg，去除率大于99%。