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時科環境帶您全面了解原位熱脫附技術-GTR技術

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時科環境帶您全面了解原位熱脫附技術-GTR技術

  • 分類:時科動態
  • 作者:時科環境
  • 來源:
  • 發布時間:2021-01-08 13:24
  • 訪問量:

【概要描述】燃氣熱脫附技術(GTR)是利用燃氣燃燒為熱源,通過熱傳導使土壤溫度升高,將土壤中有機污染物解吸出來,再利用氣相抽提將廢水和廢氣收集處理,使污染土壤清潔的過程。

時科環境帶您全面了解原位熱脫附技術-GTR技術

【概要描述】燃氣熱脫附技術(GTR)是利用燃氣燃燒為熱源,通過熱傳導使土壤溫度升高,將土壤中有機污染物解吸出來,再利用氣相抽提將廢水和廢氣收集處理,使污染土壤清潔的過程。

  • 分類:時科動態
  • 作者:時科環境
  • 來源:
  • 發布時間:2021-01-08 13:24
  • 訪問量:
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01、技術簡介

 

燃氣熱脫附技術(GTR)是利用燃氣燃燒為熱源,通過熱傳導使土壤溫度升高,將土壤中有機污染物解吸出來,再利用氣相抽提將廢水和廢氣收集處理,使污染土壤清潔的過程。

 

燃氣熱脫附技術GTR

圖為:燃氣熱脫附技術GTR原理展示圖

 

02、技術原理

 

在燃燒器中,通入天然氣、液化石油氣、丙烷等燃料,同時通過風機產生的負壓將新鮮空氣吸入,在燃燒器內混合、點火,在內管燃燒,產生高溫氣體引至加熱井中,通過熱傳導加熱目標修復區域,使得土壤溫度升高至修復目標溫度。

在加熱過程中,污染物從土壤中解吸出來或者發生裂解反應,此時借助氣相抽提系統將含有污染物的蒸汽提取至地表,然后進入后續的尾氣治理系統,達到污染物去除的目的,最終實現達標排放。

 

03、技術特點

 

燃氣熱脫附技術的5大優勢

實用性強,能夠修復高濃度揮發性、半揮發性有機物、農藥類污染;
適用性廣,適宜修復各種類型土壤;
修復周期短,系統可重復利用;
修復徹底,標本兼治;
原位、異位均可實施。

 

04、工程設計五大要點

 

1. 如何確定加熱目標溫度

l 經驗法
污染物沸點在150℃以下,通常設置加熱溫度為100℃以下;
沸點150~250℃,根據修復目標值和工期要求,目標值較高、工期允許選擇100℃以內;其它在150℃~200℃;
沸點大于250℃,加熱溫度通常在200℃~250℃。

l 模型法
結合計算機數值模型擬合綜合研判。

 

2. 如何設置溫度監測點

溫度監測點通常設置在加熱井間距中心,該點又稱為最冷中心點,該點監測溫度達到目標溫度,其他點位溫度均可達標。

 

3. 如何設計加熱井間距

l 經驗法:在成本與加熱時間中找到平衡,根據工程經驗建立規劃模型進行優化;
l 模型法:結合計算機數值模型進行綜合判斷。

 

4. 如何進行水力控制及必要性

必要性:水會消耗大量熱量,地下水的流動會使得熱量流失;水的存在會形成氣體通道,導致熱量散失;
水力控制常規阻隔技術:水泥土攪拌樁、旋噴樁形成閉合的、落地式止水帷幕;
降水:粘性土地區需使用真空降水,砂性土一般井點降水。

 

5. 如何平衡加熱時間與尾氣濃度

 

l 廢氣特點:
產生的廢氣濃度短期內可能達到數萬ppmV,遠高于一般工業廢氣濃度;
成分復雜,處理難度大。

 

l 解決方法:
增加預抽提時間,平滑廢氣峰值濃度;

 

C3冷凝技術,廢氣冷卻溫度達到-40℃,污染物冷凝回收;
高濃度廢氣回燒,實現廢氣再利用和廢氣的減量化。

 

05、常見的技術誤區

 

1. GTR技術耗能高,不是綠色修復技術

GTR針對高濃度有機污染物,尤其在污染源區處理NAPL,具有其它技術無法替代的優勢。對于污染場地這類“病人”,小病開藥,大病開刀,要對癥實治,不可因噎廢食。

 

2. GTR技術安全風險高

GTR技術使用的燃燒頭燃氣壓力為0.5~2kPa,小于家用燃氣灶壓力,且總管壓力與居民入戶壓力相當;截止目前,GTR所有實施項目事故率為零;燃氣在相對閉合的空間燃燒,不會導入進污染土壤。總體風險可控。

 

3. 修復目標溫度應設置至沸點溫度

污染物揮發性與飽和蒸壓相關,在溫度和壓力逐漸升高的地下水環境,飽和蒸氣壓也會逐漸增大,與此同時,污染物沸點也會降低,揮發能力呈現幾何級數增長,一般不需要加熱至沸點。

 

06、工程案例實施

 

采用原位GTR修復技術對某化工廠場地的污染土壤和地下水修復,目標污染物包括二硝基甲苯、鄰甲苯胺、DCE等。修復深度為原地面以下9-13 m,土方量12000 m3。加熱井間距為2.0m左右,抽提出來的尾氣經過氣液分離后分別進入水處理系統和尾氣處理系統處理達標后排放。

 

結果顯示:運行15天,場地大部分區域達到100℃以上;運行45天,地層上部開始出現大于100℃。運行66天后,所有目標污染物濃度均達到驗收標準。

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