4月13日，上海功佳資訊諮詢有限公司（簡稱“ACI環保”）聯合環保線上於線上舉辦

油泥治理技術節能環保及運營安全性研討會

。美國GEO公司副總裁及工程技術總監兼潔易奧環境修復（江蘇）有限公司CEO陳曉松博士，應邀出席並針對

含油汙泥熱脫附工藝無害化、資源化道路探索及案例分析

這一話題作技術分享。

1 常見異位熱修復技術

根據需要達到的溫度不同，熱處理技術可以大致分為熱解和熱脫附兩種。熱解和熱脫附的區別在於一個“解”字，熱解是受熱分解的意思。因此熱解過程存在熱分解反應；而熱脫附，是透過加熱來解除油在土上的吸附狀態，並形成流動相被去除的過程。可以那麼說，熱解反應更像是涉及到了化學反應的過程，而熱脫附更像是物理過程。

這裡發生了熱解的方法有焚燒，熱解碳化，還有陰燃等技術。而主要依靠熱脫附的有直接熱脫附和間接熱脫附。當然，還有更低溫度下的依靠蒸汽和熱水或加入溶劑來對油進行熱洗的技術，這也主要是依靠物理的手段來進行。

各種技術的比較如下：

水泥協同處置法

是前幾年最常見的對含油土壤的異位修復，因為它具有快速而且處理徹底的特點。它利用水泥迴轉窯內超過1000度的高溫，在生產水泥熟料的同時，焚燒固化處理汙染土壤。但由於水泥生產對進料中汙染物含量有很高要求，在使用該技術時需慎重確定摻燒量。由於一個水泥廠的產量有一定限制，因此目前該技術在各地已經達到比較飽和的程度。

另外，水泥窯並不適用於含油率高的油泥，它要求含油率低於5%。同時，如果汙染土壤裡含有較多的氯化物，也會有二次汙染的風險。

直接焚燒

是比較簡單粗暴的方法，它需要的溫度也比較高，一般在800到1000度之間。它的優缺點和水泥窯類似，能快速徹底地實現無害化，但它能接受的含油率也需要在5%以下，含水率需要在25%以下，也可能產生二次汙染。另外，它還有成本高，能耗大，無法實現資源化和執行穩定性差等缺點。

熱解和碳化技術

比直接焚燒等技術溫度稍低，在400-800度之間的有。和直接焚燒不同，熱解的過程一般是在絕氧的條件下進行，而焚燒是在耗氧情況下進行。焚燒過程能釋放出熱量，而熱解是需要靠吸熱來進行。焚燒的終產物是二氧化碳和水，而熱解的產物的小碳鏈的油和氣，剩餘的會碳化成焦黑物質。由於產生的油和氣可以回收，因此熱解具有資源化利用的效果。

熱解對汙染的處理也比較徹底，可部分實現資源化，尾氣量比直接焚燒小。但它的缺點也比較明顯，由於是在絕氧條件下進行，因此對於操作的要求就比較高，裝置投入大，而且需要的安全係數也比較嚴。這次河南的無氧熱解爐閃爆就是這個技術在操作中，因為工作人員不慎，維修人孔沒有關閉導致氧氣進入而造成的安全事故。其它缺點還有能耗高，容易造成二次汙染，裝置投資高，裝置執行中地結焦和密封等問題比較常見。

目前市面上還有正處於研發階段的一些技術，比如

陰燃技術

。它的原理是利用加熱裝置，點燃地下的油相，形成連鎖燃燒氧化反應。它地缺點是能耗小，可以處理濃度很高的油泥。但它的缺點在於對場地和油渣油泥的含油率，含水率等反應條件要求苛刻，目前的尾氣處理技術尚不完善，容易造成二次汙染。該技術目前還處於研發階段，汙染實現資源化。

利用物理手段的

熱脫附技術

也分為直接熱脫附和間接熱脫附。它們的區別就在於汙染土是否和熱源直接接觸。為了實現熱脫附的目的，它們的溫度一般在300到600度之間。

直接熱脫附

的汙染土壤會進料到反應爐裡， 這個反應爐可以是迴轉窯形式。直接熱脫附裝置就是把土送到熱轉窯後，與火焰直接接觸，被均勻加熱到目標汙染物氣化的溫度以上，達到汙染物與土壤的分離。這個技術的目標溫度比汙染物的沸點還高。直接熱脫附的處理量比較大，傳熱效率相對較高，裝置的成本相對較低。它的缺點在於燃燒的煙氣直接和土壤接觸，因此會產生大量的粉塵和煙氣，就需要進入旋風除塵裝置，再進入二燃室對油氣進行進一步去除。當它在處理高濃度油泥時存在爆炸的風險，因此需要將油泥進行預處理到5%以下的含油率，含水率需要到25%以下。直接熱脫附無法實現資源化。另外，當尾氣處理不當的時候可能造成二次汙染。

間接熱脫附

的裝置是汙染物不直接和火焰接觸。間接燃燒器產生的火焰均勻加熱迴轉窯外部，汙染土壤被間接加熱到沸點後，和土壤分離，廢氣經過燃燒直排。間接熱脫附裝置既有迴轉窯，也有流化床等形式。由於

燃氣和汙染土沒有直接接觸，也就不需要處理因為燃燒產生的有害煙氣。由於煙氣和汙染尾氣分離，尾氣量比較小，部分油可以回收實現資源化。它的缺點是處理的規模不如其它幾種方法大。目前尾氣處理的技術還不完善，容易造成二次汙染。

最後，常見的方法還有利用

蒸汽或熱水

來對油泥和油土進行洗滌。這種方法的優點在於成本比較低，可以實現資源化。它的缺點在於需要大量水和水處理，由於油在土裡的持留性，它最終能達到的含油率目前大概是在6%左右，達不到農用土的標準。另外還需要解決清洗藥劑普適性，對乳化嚴重的油水處理效果差，需要預處理降低粘度，回收的油品質量等問題。

這幾種方法存在的一些共同的痛點：

（1）目前大部分的異位熱處理的尾氣處理技術都不太完善，容易造成二次汙染；

（2）大部分異位熱處理都需要進行預處理，比如干化或減量化等步驟，處置的流程也比較長；

（3）一些異位裝置比較大型，對裝置的穩定性要求比較高，比如進料出料系統經常會出現問題，或者一些結焦或腐蝕化造成的裝置執行不穩定的問題。

堆土式的異位熱脫附技術

的一些特點正是針對這些問題開發的技術，它的一些特點是：

（1）不需要進行預處理，可以同時進行減量化，無害化和資源化；

（2）對需要處理的油泥的含油率和含水率沒有濃度上的要求，因此不需要另外的幹化和減量化的處理；

（3）這個技術的尾氣處理系統比較完善，基本上可以防止二次汙染；

（4）由於處理方法的特點，堆土式不需要有進出料等容易損耗的裝置，因此在操作上比較簡單；

（5）系統的安全性也比較高；

（6）在不含有大量重質油的油泥裡，可以達到0.1%的修復目標；

（7）可以實現回收油和資源化的目標。

2 原位熱脫附技術

堆土式異位熱脫附

其實是從原位熱脫附發展而來的，相比較於剛才提到的那些異位熱處理技術，堆土技術在原理上和原位熱脫附更接近。

GEO公司是1989年成立於美國加州，主要採用尾氣處理和熱脫附技術進行土壤修復。目前已經在世界各地5大洲超過12個國家完成過上百個專案，包括在新加坡和澳大利亞進行的唯一的原位熱脫附專案。從2013年起，GEO就將原位燃氣熱脫附技術首次引進中國，是迄今為止在中國完成原位熱脫附專案最多的公司。

這是一些專案的現場照片：

原位熱脫附技術

簡單來說，就是透過打到地下的加熱井，把土壤和地下水的溫度加熱到100甚至300度，就像一個蒸籠一樣把地下的有機汙染物蒸發出來，然後透過地下抽提井將揮發的汙染蒸汽抽到地面的尾氣處理裝置，達到排放標準後才排放。整個系統有三個部分，一個是透過打到地下的加熱井的加熱系統，大的紅色井就是加熱井。另一個是透過打到地下的抽提井來實現的尾氣抽提系統，小的綠色井是抽提井。加熱井和抽提井在整個場地內以一定的規律排放。第三個就是在地面的尾氣和尾水處理系統。

加熱井分為內管和外管兩個部分，燃氣從地表的燃燒器進入，空氣從閥門入口進入，在內管混合燃燒，形成熱空氣在內管向下流動，之後在外管向上流動，經抽風機抽取後排入大氣。請注意加熱的過程是一個閉路系統，也就是加熱井不注入任何燃氣或空氣到土壤中去，唯一進入土壤中的是熱量。熱以熱傳導的方式擴散到土壤和地下水，並使它們的溫度升高，汙染物逐漸揮發出來，被真空抽提井提取到地表的尾氣處理系統。在這裡，所有的汙染物都是被收集或處理的，不會隨著燃燒的空氣排放。整個過程就像是你在後院的bbq，唯一排放到大氣中的只有CO2， CO和空氣。

加熱井實際上就是碳鋼管。在加熱井上裝有燃燒器，天然氣可以從這裡通入。燃燒器上有壓力監測點，如果沒有足夠的空氣引入，或者點火裝置沒有檢測到點火成功，天然氣就會自動切斷，防止出現燃氣洩漏的風險。

燃氣可以是天然氣，丙烷，煤制氣，柴油等。在國內有些專案採用的是天然氣，由燃氣公司提供燃氣管道到場地；有些專案採用的是煤制氣，由廠家每天運來一批煤氣罐進行替換，不需要安裝較長的管道；在美國，有些沙漠地帶不方便引入各種管道或電線，就採用了丙烷罐車。

最常見的一個問題就是使用燃氣，是否安全？

實際上，燃氣壓力只需要0。5到2kpa， 也就是家用爐灶的燃氣壓力。到場地燃氣總管的壓力是20kpa左右，這是很小的用氣壓力。一般中國的城鎮居民用氣管道也需要200kpa。燃燒器本身的需要的電壓很小，只有74w。整個場地不會有明火，火焰只在燃燒井內管進行，沒有任何爆炸或起火的風險，我們已經做過上百個專案，達到了0事故率。

接下來是一個具體的原位熱脫附案例介紹。

這個專案需要對土壤和地下水同時治理。這個場地面臨的幾個主要挑戰有地質條件複雜，多為粘性土，滲透性很差，汙染從地表到地下20幾米。粘性土場地是一個巨大的挑戰，因為常見的化學注射法，注入的藥劑要和汙染物接觸，就必須在土裡擴散，而這個擴散係數，不同的土相差上億倍，結果是藥劑在粘土裡不擴散，而任何薄薄的一個流沙層，都會讓藥劑形成一個優先通道，快速流失。而熱脫附依靠的是熱擴散係數，不同的土只相差兩三倍，所以熱在地下是均勻擴散；這個場地的汙染物種類多， 濃度高，有純油相存在。

原位熱脫附

實際上包含了加熱和抽提及尾氣處理幾個部分。多相抽提的意思就是，抽的不僅是汙染物蒸氣，還抽地下水和油相。實際上，原位熱脫附更像是多相抽提或真空抽提的衍生技術。可以那麼說，熱脫附技術，加熱的技術含量只佔20%，更多的技術難點在於抽提和抽出的尾氣處理上。目前國內其它單位的一些設計，在加熱上花了很大功夫，但沒有設計好抽提的部分，這就造成了只是把深層的汙染物轉移到地下淺層，或者直接洩漏到大氣中，造成嚴重的汙染遷移。這個原則也會同樣被運用到稍後要討論的異位熱脫附上，對抽提和尾氣收集處理的重視，也是堆土式異位熱脫附有別於其它異位熱處理技術的重要區別。

這個場地的施工首先需要在場地四周打止水帷幕，目的是防止地下水不斷湧入，帶走熱量。接下來打入各種井，包含了加熱井，多相抽提井，真空抽提井，還有溫度檢測井。然後在地表鋪設絕熱層和水泥層。真空抽提管道會彙集到地表的尾氣處理系統。專案開始，會進行升溫數值擬合。

大家看到這個場地垂直破面的升溫擬合圖。

一開始溫度很快上升，在第15天的左右，大部分地區都已經達到100度，也就是紅色區域。在100度會持續相當長時間，你看到30天的時候，還是基本保持在100度，因為需要突破水的沸點，把水蒸乾才能突破100度。45天的時候，在淺層靠近加熱井的地方開始突破100度。60天時，淺層相當大區域出現200度以上溫度。專案在66天的時候結束。在無水區域，溫度才能快速突破100度。100度左右對於原位熱脫附是一個很重要的臨界點，因為要突破這個溫度就需要把所有水都蒸乾，這個過程消耗的能量是從室溫升到100度的5-6倍。對於沸點是500度的汙染物，要到突破100度後才會開始消失。對於沸點是250度的場地，場地平衡在100度左右就開始部分消失。而對於沸點低於100度的汙染物加熱不久就已經大部分消失。最後，各個汙染物都達到了超過99%的去除率，地下水也都達到了未檢出。

可能有人會問，為什麼有的汙染物沸點是500度，在200度也能去除呢？

打個比方，放在室外的一碗水，幾天後也會消失，室外溫度最高也只有45度，重要的是有氣流不斷透過，而且持續上超過幾天的時間。所以原位熱脫附的目標溫度是不需要達到沸點的。在原理上解釋是，有機物在不同溫度下都有一定的飽和蒸汽壓，如果周邊的土壤氣體被及時抽提走，汙染就會從土壤或液相里再進入氣相，達到飽和蒸汽壓的平衡。

所以，原位熱脫附和堆土式異位熱脫附在目標溫度的要求上比其它異位熱處理低很多，因為土壤在加熱系統裡的停留時間是以幾周到兩個月來計算，而其它異位熱處理的停留時間只有幾分鐘，時間上有三到四個數量級，對需要達到的飽和蒸汽壓也就同樣有幾個數量級上的差別。

個人選擇目標溫度的一些經驗是將有機汙染物根據沸點分為三個組別，第一組，沸點低於150度的VOCs為主，目標溫度設定在100度。另外一組，一些半揮發性有機物，沸點高於250度，比如苯並吡，pcb，農藥等多環芳烴，就需要突破100度。而對於沸點在150到250度之間的這個組別的汙染物，比如柴油，萘，鄰甲苯胺等就需要更多考慮修復目標來決定是否選擇100度或以上的溫度。

因為業主要在修復後的場地建高樓，所以他們很關心一個問題就是熱脫附後，會不會改變土壤性質，影響用途。在處理前後對土樣進行了地基土承載力檢測，證明了土壤性質不會受到影響。這也是堆土式和其它異位熱脫附的一個區別，由於目標溫度較低，所以土壤的物理化學性質不受影響，包括微生物在熱脫附後還是持續存在。

3

堆土式異位間接熱脫附技術

堆土型的間接熱脫附

就是原熱熱脫附的翻版，把挖出來的土堆成一個土堆，把之前打到地下的加熱井橫放插進土堆裡，在土堆外圍鋪設隔熱板，這樣就形成了一個異位的間接熱脫附反應堆。它是間接熱脫附的一種，因為火焰和煙氣不和汙染土壤或氣體直接接觸，因此大部分間接熱脫附的優點，比如安全效能高，尾氣量少，能耗少等，在堆土型熱脫附裡也都擁有。

和原位類似，土堆裡一樣埋有加熱井，抽提井，和溫度監測井。

堆土的過程把各種管道一起埋入其中。對於油泥油渣等汙染土，由於較難形成土堆，也採用在地下挖坑的方法來進行。在地下挖出6米深的基坑，寬度在10米左右，長度可以根據需要處理的土方量來決定。坑的底部及四周鋪上水泥層和隔熱層，起到隔絕熱和防止液體擴散的作用。從油田出來的油渣可以直接堆放到基坑內。當然，在不適合挖基坑的場地，也可以在地表建水泥牆，來起到同樣的作用。

堆土型和其它間接熱脫附在原理上有很大不同。

首先加熱是依靠熱傳導，對於土壤顆粒大小沒有太多要求，因此不需要對土壤進行篩分、脫水、破碎、磁選等預處理。同時，因為進料是直接用挖土機進行填埋，不需要有進料和出料的管道，大家也知道，其它異位熱脫附的進出料系統是經常出問題的部件。另外，由於有抽提作用的存在，不需要事先進行幹化和減量化的步驟，可以在土堆裡同時實現減量化，無害化和資源化的目標。

堆土完成後，將加熱井和抽提管插到土堆裡，這樣就形成了一個和原位熱脫附很類似的修復地塊。加熱井連線地表的抽提風機，抽提管連線地表的尾氣處理系統。這個場地假定需要處理很高含油率和含水率的油泥，含油率和含水率分別都達到了45%。

土堆需要在1-2個月內進行加熱，升溫的過程和原位熱脫附基本類似。

這個曲線圖顯示了在不同的加熱時間裡，溫度，含油率，和含水率的變化，

分成6個階段加熱到不同溫度。

（1）

首先第一步是加熱之前，先對土堆進行大概2周的真空抽提，對於含油率超過30%的純油相，由於有較高的流動性，就能以液體形式被真空抽走。和剛才介紹的原位系統類似，土堆裡有網路狀分佈的抽提管，它們連線到了負壓超過30kpa的真空泵上，這樣整個土堆內部就處於負壓狀態。就好像一個吸塵器一樣在不斷的對整個土堆進行抽提。

在基坑的底部，還有一個油相的收集槽，抽提管也連線到這個槽裡，這樣如果有液相形成，彙集到底部的槽裡，也會被一起抽走。因為堆土型的負壓有嚴格控制，尾氣能被完全控制處理，減少了很多二次汙染。採用的抽提管有較細的花管，同時用較密的鐵絲網進行包裹，這樣，泥渣等固體物質就不會被吸到尾氣系統，只有液相會被吸入。油相如果超過一定的濃度，比如超過30%，就會以純液相存在，具有一定的流動性，對於這部分可流動的液體，就可以用高負壓直接抽提。

（2）

經過了一段時間不加熱的抽提後，會開始對土堆進行加熱，這個時候會控制加熱的速度，讓溫度緩慢上升到60度左右。可以看到，隨著溫度的上升，油類的粘度係數快速下降，也就意味著油的流動性大為增強。油類的粘度係數也和含水率有關係，當含水率超過20％後原油乳液由油包水型轉變為水包油型。這兩個影片顯示了油相在不同溫度下的流動性增強。持續的多相抽提，除了抽提油，也在同時抽提水。這就和熱水沖洗的方法一樣，依靠抽提作用，一方面把流動的油類快速抽走，同時抽提出來的熱水也可能處於水包油的狀態，就像這個影片一樣，油包水或水包油的狀態也讓流動性加強，升溫讓抽提系統的效率大為增強。在這個階段的末期，土堆溫度達到60度左右，真空抽提可以將含油率進一步降低到20%左右。因此，這就體現了堆土式熱脫附的一個巨大的優勢，對需要處理的泥渣沒有含油率上限的限制，在加熱前或低溫加熱階段，就可以把含油率從任意高濃度降低到20%左右的含油率。這部分油相被直接抽提到油水分離系統。

（3）

隨著溫度從60度逐漸上升到100度左右，也就是水的沸點，含油率可以進一步下降到15%左右，它的除油機理主要還是在液相抽提，同時一部分碳鏈低的飽和烴在這個階段也會開始揮發。同樣的，水的流動性和揮發性也會在這個階段增加，能直接以抽提的形式降低含油率。

（4）

接下來，由於水的存在，土壤溫度會維持在100度左右相當長一段時間。這個階段主要是去除土裡的水含量，只有當水含量降到5%左右的土壤持水飽和度，溫度才會突破平衡值開始上升。大量水蒸汽的產生也會對油類的去除率起到一個水蒸汽衝提的作用。這個過程就類似於水蒸汽對油泥的蒸汽洗滌技術，不同的蒸汽洗滌是靠外源蒸汽，而熱脫附的蒸汽衝提是靠土壤裡的水分揮發來進入抽提系統。這個水蒸汽衝提的效果可以將土壤的含油率進一步降低到6%左右。這個過程有大量的水蒸汽和含油尾氣蒸發和抽提出來。和直接熱脫附相比，由於汙染尾氣和燃燒煙氣進入不同的系統，因此汙染尾氣量相對少很多。同時，不同於其它異位熱脫附是在對一個空腔裡抽提，堆土式有插入到土壤裡的抽提網狀系統，尾氣的抽提更加直接而且充分。

（5）

和

（6）

在這個階段溫度被加熱到目標溫度。剛才已經介紹過，堆土式相對於其它異位熱脫附的最主要不同在於反應的停留時間上。就像之前舉的水的例子，一碗水放室外幾天也就蒸發了，所以也不需要達到汙染物沸點，哪怕對付多環芳烴，PCB，或部分沸點在600度以下的重油類，也只需要200-350度就可以達標。目標溫度的下降讓燃氣的利用效率也大幅提高，相對於其它異位熱脫附裝置，可以減少碳排放。最後可以達到0。1%以下的目標。當然，如果油泥裡含有大量的沸點超過600度的重油，這部分汙染就比較難去除。

處理結束後，就可以把加熱管和抽提管拔出，將修復完成的土壤挖出。在這裡需要強調的是不同於傳統的直接熱脫附技術或其它間接熱脫附技術的既進既出處理方法，堆土的執行一次需要大概3個月的時間來完成從安裝到加熱的修復，因此需要較大的處理面積。

以一次性修復1萬噸油泥為例，大概需要1000平方米的地塊來進行修復。這樣，相當於就是一個1000平方米的基坑可以實現4萬噸油泥的年處理量。修復的面積和處理量成正比。在具體場地實施中，可以做成兩個土堆，這樣一個土堆在執行，另一個土堆就可以開始進行堆土。

4

堆土式熱脫附的尾氣處理方案

尾氣處理系統分為三級處理。

第一級是冷凝和油氣水分離系統。

在這級處理系統，透過對蒸汽進行熱交換降溫，讓溫度降到室溫左右，這時大部分水蒸汽和一部分油氣將重新變成液相，在氣液分離罐裡實現分離，液體由於重力作用，沉澱到罐底，氣相繼續留到下一級系統。對於從土堆裡直接抽提出來的液相也會在分離罐裡沉降到罐底。同時，由於抽提管的構造，被抽提到系統中的泥渣等固體物質很少，不需要旋風除塵等裝置。沉澱到分離罐的液相就可以被泵到油水分離和水處理系統。

油水分離的系統

主要也就是簡單的沉澱池，對液相進行1-2天的靜置，油相就會在沉澱池裡和水分離出來。這時就可以對油相進行收集。這裡的油可以進行回收。當然，各種油會混在一起，需要交由油廠進行進一步精分。剩下的水相會經過活性炭吸附，達標後才進行排放。

在室溫下還保持氣相的尾氣就會進入

二級處理系統

，主要也就是熱氧化系統。常見的一些熱氧化裝置主要有直燃熱氧化爐，或者有配備熱交換的RTO系統，當然如果尾氣含氯或硫比較少的，也可以直接進入類似火炬的直接燃燒系統或者二燃室。

當然，在進行尾氣熱氧化時，

特別要注意幾點

，首先是尾氣裡的含油率不能過高，以防止出現爆燃的現象。另外如果燃燒不完全，也會出現二噁英等二次汙染。如果尾氣裡有氯化物和硫化物等，就需要配套淋洗塔等裝置來中和。熱氧化裝置的運營維護要求也比較高。國內目前配套的尾氣處理，特別是熱氧化裝置，還存在這樣或那樣的問題。

為了解決這些問題，GEO公司及其中國分公司潔易奧（江蘇）環境修復有限公司也研發了自己的熱氧化處理系統GTRO系統。

它的原理很簡單，既然加熱器利用了燃氣，那汙染物本身也是一種燃料，完全可以把它引入加熱井中燒掉。它的好處是不需要有很大型的一個裝置，由於分流到各個燃燒井中，每個井處理一小部分，不需要引入大量的空氣，也就使用了更少的能源，而且由於燃燒的氣體要在管道內流動，停留時間比一般的熱氧化爐長，可以達到3秒以上，能減少二噁英等物質的產生。

同時，因為整個加熱管是處於負壓引風狀態，爆炸的風險也相較於其它熱氧化爐小，在一些原位的專案裡也有把汙染其它重新引入地下的加熱井來實現對汙染物的能源化利用，有點類似煮豆燃豆萁的原理。具體到堆土系統裡，就是利用加熱井來作為尾氣熱氧化裝置。當然，具體是否採用還需要看土壤裡含氯和含硫物質的濃度高低，是否會對管道形成腐蝕作用。

最後是

第三級系統

，利用活性炭吸附達標後才排放。

5 總結

總體上說，堆土式在安全性上有較高的優勢，因為：

1） 採用間接熱脫附，燃燒氣體和汙染油相或蒸汽不直接接觸；

2） 土堆處於負壓狀態，產生的汙染蒸汽隨時被抽提，避免了高濃度油氣的累積；

3） 分級加熱的策略，將高濃度流動性油相在加熱前或加熱初期抽走；

4） 系統根據抽提尾氣的執行引數，實現自動化控制，保證了加熱的同時有足夠的抽提

總的來說，堆土式異位熱脫附有如下核心優勢：

1） 減量化/無害化/資源化同步進行；

2） 無需預處理；

3） 對含油率/含水率無上限要求；

4） 尾氣處理系統完善，無二次汙染；

5） 無需進出料等易損裝置；

6） 系統安全性高；

7） 可達到＜0。1%含油率的修復目標（部分重質油除外）；

8） 可回收油，實現資源化

現階段，ESTD技術尚有如下限制：

1） 佔地面積大。由於堆土高度或基坑的安全限制，以處理1萬土為例，需要佔地1000平方米；

2） 處理週期相對較長。不同於傳統的直接熱脫附技術或其它間接熱脫附技術的既進既出處理方法（處理時間幾分鐘到半個小時），修復時長將達到幾周至2個月。假定每批次含安裝時間為3個月，1000平米的佔地面積可以處理4萬噸每年的處理量；

3） 處理單價相對較高。由於堆土式能到達更嚴格的修復目標和尾氣排放要求，總體能耗、處理裝置、施工費用也會相應較高。目前市場單價在500到1000元每噸不等，受到汙染物種類、初始濃度、修復目標、土壤性質和含水率等因素影響。

QUESTION

問答環節

ANSWER

問

請問陳博士，對於有機廢棄物的沸點有上限要求嗎？對於重質汙染物也可以蒸提出來嗎？謝謝！

答

大部分

有機物在300-350度之間都可以在足夠的土壤氣體抽提時間內被蒸發提取達標。一般來說，沸點比較高的比如PCB，多聯氯苯，苯並吡等物質（沸點在5、6百度間的），都已經在很多專案場地中達到修復標準。對於重質汙染物，在300-350度足夠時間下，很多也會發生分解或氧化等反應，還是有可能達標的，但具體要看物質成分及周邊土壤型別及其它有機物的組成。

對於蒸提作用（在接近水的沸點時，汙染物隨水蒸汽的抽提而被帶出），高濃度的重質汙染物也會被蒸提抽取，但達到一定濃度後，汙染物在土壤中的吸附和脫附作用變為主導作用因素，濃度就不能進一步下降了。

問

請問陳總單位產能的能耗是多少？包含燃料消耗和系統的電耗等？

答

一般來說，堆土式異位熱脫附每噸土耗能在25-55方之間，具體隨土壤型別，含水率，含油量和成分不同而不同。各種異位熱修復方法的經驗能耗也都在表格裡有總結。

問

熱脫附對於含油率有什麼要求麼？

答

堆土式對於含油率沒有上限上的要求，因為前期的多相抽提和加熱輔助多相抽提可以將含油率降低到5%以下。

問

抽屜過程如何防止液相氣化後從土壤表面擴散？

答

整個土堆需要處於負壓狀態，氣化和液相都會被插入土堆中的抽提官網抽提進入到尾氣處理系統。土堆配有壓力監測系統來保證整個土堆處於負壓狀態。

問

請教一下陳總這個加熱並排放的煙氣溫度是多少？燃料的熱量利用率是多少？

答

一般來說，煙氣溫度在250到500度之間。燃料的熱量利用率比其它異位熱修復較好，因為目標溫度低，煙氣不和汙染接觸，無需煙氣處理。

問

請問熱解和裂解有什麼區別？

答

熱解廣義來說包含了熱裂解，熱氧化，熱解脫，水解等各種反應。但運用到異位熱修復，當我們說熱解、碳化技術，指的就是熱裂解。

問

和之前的處理工藝相比，成本如何？

答

具體的成本對照需要看油泥油土成分和修復目標。一般來說，對於含油率高的油泥，由於可以實現資源化，成本比其它異位熱修復低。對於需要達到較嚴格修復目標的油土，由於其它異位熱修復需要的溫度更高，堆土式也有成本優勢。

特別緻謝：

遠在GEO公司總部美國的陳曉松博士，在4月13日凌晨2點多高質量完成線上演講，會後將口頭演講整理成一份文字資料交給了我們的工作人員，由此此篇文章才能得以順利完成。感謝陳博士的付出與貢獻！