土壤修復技術之土壤熱脫附修復技術

        土壤修復技術中的熱脫附技術是指在真空條件下或通入載氣時，通過直接或間接熱交換，將土壤中的有機污染物加熱到足夠的溫度，以使有機污染物從污染介質上得以揮發或分離，進入氣體處理系統的過程。熱脫附可通過調節加熱溫度和停留時間等方式有選擇地將污染物從一相轉化為另一相，在修復過程中并不出現對有機污染物的破壞作用。通過控制熱脫附系統的溫度和污染土壤停留時間有選擇的使污染物得以揮發，并不發生氧化、分解等化學反應。熱脫附主要包含兩個基本過程：一是加熱待處理物質，將目標污染物揮發成氣態分離;二是將含有污染物的尾氣進行冷凝、收集以及焚燒等處理至達標后排放至大氣中。
        隨著工程項目的廣泛應用，熱脫附逐漸發展為原位脫附(包括熱氣、熱蒸汽等)和異位熱脫附(移動式熱脫附設備，回轉窯熱脫附設備，微波法等)。
        異位熱脫附系統可分為直接熱脫附和間接熱脫附，也可分為高溫熱脫附和低溫熱脫附。
        (1)直接熱脫附由進料系統、脫附系統和尾氣處理系統組成。進料系統：通過篩分、脫水、破碎、磁選等預處理，將污染土壤從車間運送到脫附系統中。脫附系統：污染土壤進入熱轉窯后，與熱轉窯燃燒器產生的火焰直接接觸，被均勻加熱至目標污染物氣化的溫度以上，達到污染物與土壤分離的目的。尾氣處理系統：富集氣化污染物的尾氣通過旋風除塵、焚燒、冷卻降溫、布袋除塵、堿液淋洗等環節去除尾氣中的污染物。
        (2)間接熱脫附由進料系統、脫附系統和尾氣處理系統組成。與直接熱脫附的區別在于脫附系統和尾氣處理系統。脫附系統：燃燒器產生的火焰均勻加熱轉窯外部，接加熱至污染物的沸點后，污染物與土壤分離，廢氣經燃燒直排。尾氣處理系統：富集氣化污染物的尾氣通過過濾器、冷凝器、超濾設備等環節去除尾氣中的污染物。氣體通過冷凝器后可進行油水分離，濃縮、回收有機污染物。
        主要設備包括進料系統：如篩分機、破碎機、振動篩、鏈板輸送機、傳送帶、除鐵器等;脫附系統：回轉干燥設備或是熱螺旋推進設備;尾氣處理系統：旋風除塵器、二燃室、冷卻塔、冷凝器、布袋除塵器、淋洗塔、超濾設備等。
        異位熱脫附技術的處理周期可能為幾周到幾年，實際周期取決于以下因素：(1)污染土壤的體積;(2)污染土壤及污染物性質;(3)設備的處理能力。一般單臺處理設備的能力在3~200噸/小時之間，直接熱脫附設備的處理能力較大，一般20~160噸/小時;間接熱脫附的處理能力相對較小，一般3~20噸/小時。
        影響異位熱脫附技術處置費用的因素有：(1)處置規模;(2)進料含水率;(3)燃料類型、土壤性質、污染物濃度等。國外對于中小型場地(2萬噸以下，約合26800m3)處理成本約為100-300美元/ m3，對于大型場地(大于2萬噸，約合26800m3)處理成本約為50美元/m3。根據國內生產運行統計數據，污染土壤熱脫附處置費用約為600-2000元/噸。