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时科环境带您全面了解原位热脱附技术-GTR技术

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时科环境带您全面了解原位热脱附技术-GTR技术

  • 分类:时科动态
  • 作者:时科环境
  • 来源:
  • 发布时间:2021-01-08 13:24
  • 访问量:

【概要描述】燃气热脱附技术(GTR)是利用燃气燃烧为热源,通过热传导使土壤温度升高,将土壤中有机污染物解吸出来,再利用气相抽提将废水和废气收集处理,使污染土壤清洁的过程。

时科环境带您全面了解原位热脱附技术-GTR技术

【概要描述】燃气热脱附技术(GTR)是利用燃气燃烧为热源,通过热传导使土壤温度升高,将土壤中有机污染物解吸出来,再利用气相抽提将废水和废气收集处理,使污染土壤清洁的过程。

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01、技术简介

 

燃气热脱附技术(GTR)是利用燃气燃烧为热源,通过热传导使土壤温度升高,将土壤中有机污染物解吸出来,再利用气相抽提将废水和废气收集处理,使污染土壤清洁的过程。

 

燃气热脱附技术GTR

图为:燃气热脱附技术GTR原理展示图

 

02、技术原理

 

在燃烧器中,通入天然气、液化石油气、丙烷等燃料,同时通过风机产生的负压将新鲜空气吸入,在燃烧器内混合、点火,在内管燃烧,产生高温气体引至加热井中,通过热传导加热目标修复区域,使得土壤温度升高至修复目标温度。

在加热过程中,污染物从土壤中解吸出来或者发生裂解反应,此时借助气相抽提系统将含有污染物的蒸汽提取至地表,然后进入后续的尾气治理系统,达到污染物去除的目的,最终实现达标排放。

 

03、技术特点

 

燃气热脱附技术的5大优势

实用性强,能够修复高浓度挥发性、半挥发性有机物、农药类污染;
适用性广,适宜修复各种类型土壤;
修复周期短,系统可重复利用;
修复彻底,标本兼治;
原位、异位均可实施。

 

04、工程设计五大要点

 

1. 如何确定加热目标温度

l 经验法
污染物沸点在150℃以下,通常设置加热温度为100℃以下;
沸点150~250℃,根据修复目标值和工期要求,目标值较高、工期允许选择100℃以内;其它在150℃~200℃;
沸点大于250℃,加热温度通常在200℃~250℃。

l 模型法
结合计算机数值模型拟合综合研判。

 

2. 如何设置温度监测点

温度监测点通常设置在加热井间距中心,该点又称为最冷中心点,该点监测温度达到目标温度,其他点位温度均可达标。

 

3. 如何设计加热井间距

l 经验法:在成本与加热时间中找到平衡,根据工程经验建立规划模型进行优化;
l 模型法:结合计算机数值模型进行综合判断。

 

4. 如何进行水力控制及必要性

必要性:水会消耗大量热量,地下水的流动会使得热量流失;水的存在会形成气体通道,导致热量散失;
水力控制常规阻隔技术:水泥土搅拌桩、旋喷桩形成闭合的、落地式止水帷幕;
降水:粘性土地区需使用真空降水,砂性土一般井点降水。

 

5. 如何平衡加热时间与尾气浓度

 

l 废气特点:
产生的废气浓度短期内可能达到数万ppmV,远高于一般工业废气浓度;
成分复杂,处理难度大。

 

l 解决方法:
增加预抽提时间,平滑废气峰值浓度;

 

C3冷凝技术,废气冷却温度达到-40℃,污染物冷凝回收;
高浓度废气回烧,实现废气再利用和废气的减量化。

 

05、常见的技术误区

 

1. GTR技术耗能高,不是绿色修复技术

GTR针对高浓度有机污染物,尤其在污染源区处理NAPL,具有其它技术无法替代的优势。对于污染场地这类“病人”,小病开药,大病开刀,要对症实治,不可因噎废食。

 

2. GTR技术安全风险高

GTR技术使用的燃烧头燃气压力为0.5~2kPa,小于家用燃气灶压力,且总管压力与居民入户压力相当;截止目前,GTR所有实施项目事故率为零;燃气在相对闭合的空间燃烧,不会导入进污染土壤。总体风险可控。

 

3. 修复目标温度应设置至沸点温度

污染物挥发性与饱和蒸压相关,在温度和压力逐渐升高的地下水环境,饱和蒸气压也会逐渐增大,与此同时,污染物沸点也会降低,挥发能力呈现几何级数增长,一般不需要加热至沸点。

 

06、工程案例实施

 

采用原位GTR修复技术对某化工厂场地的污染土壤和地下水修复,目标污染物包括二硝基甲苯、邻甲苯胺、DCE等。修复深度为原地面以下9-13 m,土方量12000 m3。加热井间距为2.0m左右,抽提出来的尾气经过气液分离后分别进入水处理系统和尾气处理系统处理达标后排放。

 

结果显示:运行15天,场地大部分区域达到100℃以上;运行45天,地层上部开始出现大于100℃。运行66天后,所有目标污染物浓度均达到验收标准。

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