土壤熱解吸處理
土壤熱解吸作為一種污染土壤修復(fù)技術(shù),因其對有機物污染土壤治理的有效性,近年來得到較快的發(fā)展,目前已在國外發(fā)達國家得到了應(yīng)用,而我國也有了一些土壤熱解吸工藝和設(shè)備的報道
熱解吸是指通過對污染土壤加熱,使污染土壤升溫至足夠溫度,污染物從土壤中揮發(fā)、分離出來,使得土壤得以凈化。熱解吸適合于揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機物污染土壤的治理,具有處理效率高、無二次污染、修復(fù)后土壤可利用等特點,但是也存在著能耗高、處理成本大的問題。
一般,熱解吸工藝可分為兩個階段 :一為污染土壤熱解吸階段 ;二為尾氣處理階段,其中尾氣處理階段的能耗約為熱解吸工藝總能耗的 60% 以上,這是因為通常污染土壤熱解吸在 400-600℃下進行,而尾氣則需要在更高的溫度下采用焚燒的方法處理 :直接熱解吸公布了一種污染土壤直接熱解吸裝置,其尾氣在補燃器內(nèi)處理,溫度達到 1200℃左右 ;污染土的熱脫附方法公布了一種污染土的熱解吸(熱脫附)方法,采用焚燒方法處理包含氣化污染物的煙氣,其焚燒溫度為 750-1200℃,優(yōu)選為 750-950℃。目前,由于熱解吸存在的尾氣處理能耗高問題,使得其應(yīng)用受到了很大的限制,因此如何降低熱解吸尾氣處理的能耗是當(dāng)前污染土壤熱解吸技術(shù)亟需解決的問題。
污染土壤熱解吸處理,是將熱解吸器氣相出口排出尾氣進行處理達到排放標(biāo)準(zhǔn),所使用的包括 :除塵處理、催化燃燒、冷卻處理和吸收處理;
除塵處理 :將從熱解吸器氣相出口排出尾氣經(jīng)過過濾袋除去顆粒 ;為了有效地去除顆粒,污染土壤經(jīng)過熱解吸后,土壤中的有機污染物被解吸出來,與熱解吸過程產(chǎn)生的粉塵形成帶有顆粒物的煙氣,首先進行除塵處理,煙氣除塵處理在旋風(fēng)除塵器或布袋除塵器中進行,除塵處理方式為兩級處理,第一級針對粒徑 50μm 以上的粗顆粒物,第二級針對粒徑 50μm 以下、5μm 以上的細(xì)顆粒物,總除塵效率達到 98% 以上 ;
催化燃燒 :污染土壤熱解吸尾氣含有大量的有機污染物,如苯系物、多環(huán)芳烴和不含氯代有機物等,并且尾氣的溫度在 600℃以下 ;將除去顆粒的尾氣送入催化燃燒室進行催化燃燒,燃燒的過程是伴有催化劑催化燃燒的過程,催化燃燒溫度為 200-600℃,催化燃燒時間為 2 秒以上 ;所述的催化劑是一種負(fù)載金屬氧化物催化劑,由載體和氧化錳及Ce、Zr、Ti、Co、Fe、Cu 中的一種或一種以上元素的復(fù)合氧化物組成 ;催化劑分散固定在催化燃燒室內(nèi)的反應(yīng)床上,催化燃燒過程中通過鼓風(fēng)機通入空氣,通過在線氧氣檢測控制儀保證尾氣中氧含量不低于 8%(最優(yōu)為 10%)。催化燃燒過程中通入空氣,保證尾氣中的一定氧含量,這樣既可使催化燃燒在高效下進行,又可抑制催化燃燒過程二噁英的產(chǎn)生。經(jīng)過催化燃燒處理后,尾氣中有機污染物的破壞去除率可在 99% 以上;
冷卻處理 ::尾氣經(jīng)過催化燃燒處理后,有機污染物得到去除,尾氣的溫度在200-600℃,為了回收熱量和便于后續(xù)處理,需要進行冷卻處理。將從催化燃燒室出來的尾氣送入冷卻塔冷卻到 100℃以下(例如直至環(huán)境溫度,或者 40℃至 80℃);尾氣從冷卻塔下部進入,從上部排出,冷卻塔上部四周安裝若干噴頭,通過向冷卻塔噴淋水霧降低尾氣溫度,形成的熱水用于發(fā)電。
吸收處理 :尾氣經(jīng)過冷卻處理后,仍含有 SO2、NOx 等污染物,需要進行吸收處理。將從冷卻塔出來的低于 100℃的尾氣送入吸收塔,通過吸收液洗滌除去尾氣中的 SO2、NOx等污染物,達到排放標(biāo)準(zhǔn)通過煙囪排放。