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玻璃化技术土壤修复

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浏览:- 发布日期:2019-11-05 15:25:13【

土壤修复的原位玻璃化技术是指通过向污染土壤插入电极,对污染土壤固体组分给予16002000℃的高温处理,使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等得以挥发或热解从而从土壤中去除的过程。

 

其中,有机污染物热解产生的水分和热解产物由气体收集系统进行进一步处理。熔化的污染土壤冷却后形成化学惰性的、非扩散的整块坚硬玻璃体,有害无机离子得到固定化。

 

该技术的特点是:

 

(1)原位玻璃化技术适用于修复含水量较低、污染物深度不超过6m的土壤。

 

(2)不适用于处理可燃有机物含量超过5%-10%的土壤。

 

(3)该技术处理费用较高,且土壤含水量会增加处理成本。有很多因素会对这一技术的应用效果产生影响,如碎石重量超过20%

 

(4)低于地下水位的污染修复需要采取措施防止地下水反灌;加热土壤可能导致污染物在地下向清洁区域移动。

 

(5)固化的物质可能会防碍到未来土地的使用。

 

(6)需要处理修复过程中排放的气体。

原位玻璃化技术示意图

该技术的修复成本是500-8000$/m3,修复周期是6-24个月,可以去除的污染物有非卤代的挥发性有机污染物、卤代的挥发性有机污染物、非卤代的半挥发性有机污染物、卤代的半挥发性有机污染物、燃料、无机物、放射性核素、爆炸物和持久性有机污染物。污染物去除率>90%

 

玻璃化技术源于20世纪五六十年代核废料的玻璃化处理技术,近年来该技术被推广到污染土壤的治理,1991年美国爱达荷州工程实验室把各种重金属废物及挥发性有机组分填埋于地下0.66m后,使用原位玻璃化技术,证明了该技术可行性。

 

该技术分原位和异位两种。

 

一、原位玻璃化技术

 

原理:通过向污染土壤插入电极,对污染土壤固体组分给予1600~2000℃的高温处理,使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等得以挥发或热解从而从土壤中去除的过程。

 

产物:其中有机污染物热解的水分和热解产物由气体收集系统收集进行进一步处理。熔化的污染土壤(或废弃物)冷却后形成化学惰性的、非扩散性的整块坚硬玻璃体,有害无机离子得到固化。

 

应用:适用于含水量较低、污染物深度不超过6m的土壤。处理对象可以是放射性物质、有机物、无机物等多种干湿污染物质。

 

构成:电力系统、封闭系统(使逸出气体不进入大气)、逸出气体冷却系统、逸出气体处理系统、控制站和石墨电极。

 

二、异位玻璃化技术

 

原理:异位玻璃化技术使用等离子体、电流或其他热源在1600~2000℃高温熔化土壤及其中的污染物。

 

产物:有机污染物在如此高温下被热解或者蒸发去除,有害无机离子则得以固化,产生的水分和热解产物则由气体收集系统收集进一步处理。熔化的污染土壤(或废弃物)冷却后形成化学惰性的、非扩散性的整块坚硬玻璃体。

 

应用:可以去除、破坏污染土壤、污泥等泥土类物质中的有机污染物和大部分无机污染物。

 

成本:移动的玻璃化设备的处理能力为3.8~23.0m3/d,需要投入的修复费用为650~1350美元/m3