德国ECON工业公司的土壤修复案例分析

1/7德国宜科（ECON）工业公司土壤修复案例分析目录项目介绍...........................................................................................................................................2处理工艺与方式...............................................................................................................................4汞污染土壤的修复...................................................................................................................4土壤挖掘与预处理（破碎与筛分）............................................................................5土壤清洗..........................................................................................................................5真空热脱附(VTDU)........................................................................................................5稳定化..............................................................................................................................6项目结果...........................................................................................................................................6项目参数...........................................................................................................................................7项目时间安排...................................................................................................................................7结论..................................................................................................................................................72/7项目介绍业主：法国能源公司阿海珐集团。项目地点：米拉马斯市(法国东南部)受污染土地面积：18公顷（270亩）项目的环保措施：项目地址靠近米拉马斯市，因此对项目的进行有最大的环保制约。项目背景该项目地块是接近100年的工业用地，主要是国防工业。其工业历史如下：1918－1954年，生产氮气和硫产品，用于粉末行业。二战期间发生的事故包括：军需火车爆炸，造成部分建筑与仓库损坏。另两次事件是1944年，两次炸弹爆炸。1954-1959年，矿物加工，主产品镍。1960年开始，轻质同位素的生产，主要是锂－汞汞合金同位素分离。废旧基础设施在1986年被拆毁。拆毁的废物填埋成一座小山，这座小山的土壤修复也是整个项目一部分。锂的生产随着工厂的关闭直到2009年才停止。3/7本项目的任务，是对土壤进行修复，然后将修复后的土地作为新的工业用地使用。项目特点第一，考虑到本项目需要修复土壤的量，本项目需要进行原位修复，以节省运输成本。第二，对工地废渣料进行管理。不过，最最重要的是，整个的修复工作需要保证安全情况下进行。环境条件本项目环境条件的主要特征，是地块分为主要的两个区，第一个区，也是最重要的区，是汞污染区，其靠近之前提到的废渣山，以及汞使用工厂的地基处(图2)。第二个区，是硝基萘污染区，这是生产硝基产品的结果。另外，基于进行过矿物加工，该地块还受到重金属，PCB与柴油的污染。图2.Miramas地块的环境分区调控元素地方政府的环境保护安装分类，授权对整治目标整体进行监控。污染情况污染物原工艺浓度汞轻质同位素生产高至2600mg/kg,沥出液高至1300µg/l硝基萘硝基化学品生产重金属,PCBs,烃类矿物生产4/7处理工艺与方式本项目的重点，是汞与汞化合物的处理，最优化的处理方式是一种组合方式，包括破碎、清洗、真空热脱附，和固态化。第一种，热脱附。通过加热土壤的小颗粒，以蒸发汞，然后通过冷凝回收。第二种，清洗大颗粒物料，以清洗掉表面含汞的微尘。如果之后修复的水平达不到，就对物料进行粉碎，再使用热脱附进行处理。对于有机硝酸酯类化合物，采用生物法工艺：通过喷射空气，水，基质，增加天然细菌的活动，污染物被自然环境的细菌消解掉。该工艺是技术型与经济型的结合。对于其他的污染物，通过其他专业公司采用异位修复进行处理。汞污染土壤的修复流程图5/7土壤挖掘与预处理（破碎与筛分）被汞污染的土壤被挖掘出来后，进行破碎（图3)和筛分后，按照尺寸，分为两类：0～30mm，采用真空热脱附工艺进行处理。30～80mm，采用清洗工艺进行处理。图3.破碎机土壤清洗为了优化TDU的使用,粗料一般没有被污染，经过清洗，洗掉表层污染的细灰。清洗的废水采用闭路，以节省水耗。细颗粒通过沉淀回收，送去TDU。对清洗后的物料进行检查，一旦达不到修复目标，就进行破碎，以便采用TDU进行处理。废水在一个同时与TDU配套的废水处理装置进行处理。真空热脱附(VTDU)尺寸0-30mm的物料采用热脱附。该装置布置在之前拆除建筑物的地块。该装置高17米，重量250吨，处理量每年28,000吨。装置运行时间24/7,该物料按照批次式进行处理，每批次10－12吨，采用真空下的加热来进行汞的蒸发。该装置包括(图4):喂料器模块(M01)用于上料与输送料到一级干燥模块。一级干燥模块(M02)在汞脱附之前干燥土壤与物料。二级干燥模块(M03)通过加热物料蒸发汞。冷却模块冷却处理成品物料(M05)6/7造粒模块(M06)采用水与粘合剂混合物料，以便得到具有机械性能的团聚体，便于储存。辅助资源模块(M04和M07)包括了真空发生器，汞再凝结装置，锅炉房模块，以及控制站。图4.热脱附装置稳定化在真空热脱附的卸料口，安装了一个稳定化混合器，往里面的处理好物料中添加水和水泥。这种举措一方面增加土壤的机械特性，另外减少其他重金属的渗出性，诸如As,Cd,等，在稳定化后，对物料进行检测看是否达到指标。项目结果土壤通过VTDU（真空热脱附的处理后，达到最终汞含量1ppm,汞浸出0.001mg/l的指标。PCB与其他烃类也被有效移除。基于被处理后固体的稳定化，残余重金属的渗出性达到修复目标，处理后的物料能够现场重新使用了。7/7项目参数整个装置的运营规划是从2010到2014共5年。项目时间安排2010年之前，项目研究。TDP中试，管理过程与文件的准备。2010年，TDU，周边设备如污水处理厂，物料储存的安装。2011年，测试启动TDU，以及清洗系统仓的安装启动。2012,2013年，整套装置正常运行。2014年，工艺装置的拆卸，最终记录的发展。现场老旧建筑的拆卸与土壤的修复是同时进行的。结论清洗与热脱附的组合，证明是一个很好的工艺。当然，清洗工艺的使用，很大程度取决于物料的种类（例如土壤类型）。为达到汞含量1ppm,需要使用一个400°C加热系统。低温无法确保达到需要的处理结果。图2.热脱附装置图3输入物料图4.帐篷，暂时存放物料