CN101244425A - 二恶英污染土处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二恶英污染土处理方法，目的提高处理的成本效益，在该方法中分别采用进土速率(最高每小时18公吨)、泥土处理温度(最低摄氏328度)、解吸转炉内气压(不高于0寸水柱)、凝结用水(Quench Water)、酸碱度(酸碱值pH4)。
Description
技术领域
本发明涉及土地除淤工作中，在处理二恶英污染土时所用的二恶英污染土处理方法，并且实现最高成本效益。
背景技术
过往工业活动令不少土地受不同有害物质、源头、程度的污染。当工业活动停止及原先土地需要再行发展，往往必须进行土地除淤工序，待有关土地净化后，方能著手发展。土地除淤工序复杂与否完全根据泥土中污染物的种类、毒性、浓度、物理及化学特性所决定。当中以处理二恶英污染物的程序较难掌握，过程控制要求也极为细致。例如，在中国专利申请03140845.3中，采用了一种泥土改质固化安定剂来净化污染的土壤。而在中国专利申请200410086312.5中，通过焚烧并加入辅助燃料和石灰石来降低土壤中的二恶英等有害物质，但是其中焚烧的温度为800-950℃的高温，给实施带来了不便。
在众多处理技术中，热力解吸法比较其他方法，例如高温焚化、玻璃化处理法、化学除氯法等等，对操作人员技术要求相对较低，有利于监控处理过程。正因为监控便利，确保了成本效益。为确保处理过后的泥土中二恶英残余含量合乎净化标准，过往热力解吸设备惯常采用较高的处理温度(高于沸点至少摄氏150度)。换句话说，热能需求大，因此处理成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于采用较低的处理温度配合其他优化的操作参数，不但保持热力解吸设备效能，而且降低热能需求带来的运作成本，使二恶英除淤工序变得更有成本效益。
本发明提出了一种二恶英污染土处理的方法：包括：(1)二恶英污染土的预处理；(2)经过预处理后的二恶英污染土由泥土运输带从储存仓运入筒状转炉；(3)二恶英污染土在筒状转炉加热，使泥土里的二恶英在高温之下转变成气体；(4)加热后二恶英气体经过凝结器、快速冷却器、高效率空气粒子筛、活性碳筛检程序与污染土分离。最后经处理的污染土符合二恶英净化标准的要求。
在本发明的一个实施例中，其中，进泥速率为最高每小时18公吨、泥土处理温度为最低摄氏328度、解吸转炉内气压为不高于0寸水柱、凝结用水(Quench Water)酸碱度为酸碱值pH4。
附图说明
图1示出了本发明的热力解吸处理方法的示意图。
具体实施方式
热力解吸程序以间接加热方式，把污染土加热至高于二恶英的沸点(摄氏305度)，泥土中的二恶英会蒸发成气体，经冷凝后分阶段抽取。过程中会产生油水混合物，而二恶英则会溶解在油中。油质残渣随后会收集起来并运往别处设备销毁。
图1示出了本发明的热力解吸处理方法，其中，二恶英污染土1通过泥土运输带从储存仓运入筒状转炉2，运输带设有遮盖，以防止泥土与雨水接触。同时，内设有搅拌碎器用使泥土体积均匀，同时增加泥土表面面积，加强热力解吸的效果。
筒状转炉2是由一些可转动的不锈钢铁壳组成。来自明火的热力经由外壳，再以辐射能传递至污染土。泥土里的二恶英在高温之下转变成气体，再经其后的凝结及过滤分类处理。
还设置有隔滤房(未示出)，其设计用于过滤高温惰性气体(最高为摄氏480度)，内部装有耐高温纤维隔滤系统，用以分隔出气体里的灰尘粒子。
设在隔滤房后的是凝结器5，用于冷却及收集废气里的污染物及水蒸气。这些收集得到的液体经筛检程序，处理系统将其分类为水及含污染物的液体和固体，低沸点的气体会被带到其后的快速冷却器6再作处理。图中12表示污染土的流向，其中该污染土含有二恶英蒸气。
快速冷却器6采用了单行式管状设计，透过冷风机带动冷却剂在管道外回圈流动，凝固管内的蒸气并减低气体湿度。蒸气进入活性碳筛检程序之前需要经过高效率空气粒子筛检程序，以清除蒸气中的油点和悬浮粒子。这些筛检程序能隔除蒸气里的污染物，减低对后期的活性碳筛检程序所带来的损害，延长使用时间。另外，在最后一个活性碳筛检程序之后也设有一个高效率空气粒子筛检程序以阻隔脱离了的碳性粒子。
除了利用阻隔方式清除蒸气中的污染物外，还可以同时设有活性碳吸取其余的污染物。另外，蒸气大多含有一氧化碳及一些不能凝固的碳化氢11，需要引导回焚化炉进行氧化作用才排出。
在泥土从凝结器的出口处，环绕地设置有三十条200毫米长的气管(未示出)，空气在管内流动并带走及减低经高温处理的泥土的温度。
最后还设置有含油废水处理系统。含油废水处理系统是处理油分/水分混合物的机组。整个系统包含贮存缸及多个筛检程序。从凝结器及快速冷却器收集到的油分/水分混合物首先输入水油分隔器7，例如大型贮存缸，利用地心吸力将油水分开，剩下的水分便进行絮结作用形成淤泥。这些带有淤泥的水分经筛检程序及活性碳后，流出的水要再经污水处理装置8进一步处理后才排入污水渠。残余的固体9则收集起来，运往化学废料处理厂加以处理。其中10表示在需要的时候将残余的固体运输到其他设备进行进一步的处理。
热力解吸设备的实际动作效能会受到数项因素影响，当中包括：污染土的性质及浓度、污染土湿度、污染土的颗粒大小、进泥速率、泥土处理温度、解吸转炉内气压、凝结用水(Quench Water)酸碱度、污染土净化标准，等等。在本发明的一个实施例中，采用了参数如下：
| 操作条件 | 参数 |
| 进土速率 | 最高每小时18公吨 |
| 泥土处理温度 | 最低摄氏328度(℃) |
| 解吸转炉内气压 | 不高于0寸水柱 |
| 凝结用水(Quench Water)酸碱度 | 酸碱值(pH)4 |
为了确保热力解吸设备的运作无误及其处理效能得以优化，热力解吸过程中的每个细节都经过周详考虑，测验及调校。根据本发明的方法，试验的结果如下。
(一)处理能力测试(Treatability Test)
为评估热力解吸技术用于处理二恶英污染土时的有效性及其设计条件，把由现场污染区抽取的样本用作进行处理能力测试。测试的目的为决定热力解吸技术是否有效清除污染土中的有机污染物，使其达到有关的净化标准。
处理能力测试中分别测试了四个操作温度，为华氏700度(摄氏371度)、800度(摄氏427度)、900度(摄氏482度)及1000度(摄氏538度)。测试结果发现污染土经过四个操作温度下进行热力解吸处理后，所有污染土样本的二恶英残存量均低于要求的净化标准(即一百亿分之一)。下表总结处理能力测试结果：
| 污染土处理温度(华氏) | 常温未经处理 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| 样本二恶英含量μg/kgTEQ(ppb) | 3.12 | 0.031 | 0.00016 | ＜0.00001 | ＜0.00001 |
(二)系统检查及示范测试(System Checking and DemonstrationTest)
系统检查及示范测试是要证明解吸设备已按生产商规格完成安装，及确保解吸设备在机械、电器及控制设备方面完整无缺。测试期间，解吸设备使用有污染的泥土以最高进泥速度连续运行4个小时，目的证明整个系统正常操作。及后有关的监察仪器和操作预警系统亦会进行校准及测试。最后，解吸设备会以没有污染的泥土进行24个小时连续运行。待所有安排的系统检查及示范测试满意完成后，解吸设备将进行下一部分的测试。
(三)性能验证测试计划(Proof of Performance Text Programme)
性能验证测试是一组详细的质量保证及控制测试。不但保证解吸设备在种种法例及牌照的限制上，能安全地营运，而且亦保证其处理效果达到预定的标准。整个测试计划包括了三个阶段：
1.污染土调整测试(Contaminated Soil Shakedown Test)
2.评价测试(Evaluation Test)
3.性能验证(ProofofPerformance Test)
污染土调整测试是对主要操作参数，如进土速率及处理温度进行的敏感度进行对比研究。这项测试以六个进土率及十二个处理温度交错组合成七十二个测试条件。每个条件测试以污染土进行约一至两小时，处理泥土的合成样本将取自于每十五分钟的分段取样。
评价测试是单一的整体污染土处理测试，其操作模式完全参照往后的性能验证测试，是项测试不但以实物污染土进行，其间所有泥土，烟囱排气取样及检测亦会同期进行。目的收集资料包括烟囱排气量及温度、排气内剩余污染物的浓度，进土污染物浓度等。这些资料均会输入电脑，以空气扩散仿真程序确认日后解吸厂不会对环境造成危害。
通过对结果的比较，可以得出，本发明相对于其他现有的技术可获得显著的技术效果。
Claims (6)
1. 二恶英污染土的处理方法：(1)二恶英污染土的预处理；(2)经过预处理后的二恶英污染土由泥土运输带从储存仓运入筒状转炉；(3)二恶英污染土在筒状转炉加热，使得泥土里的二恶英在高温之下转变成气体；(4)加热后二恶英气体经过凝结器、快速冷却器、高效率空气粒子筛、活性碳筛检程序与污染土分离。
2. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，二恶英污染土的加热温度至少不小于328℃。
3. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，二恶英污染土的预处理方法为粉碎和干燥，其中粉碎后二恶英污染土颗粒直径不大于25mm，污染土的含水率小于10％。
4. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，其中使用的筒状转炉由一些可转动的不锈钢铁壳组成，来自明火的热力经由外壳，再以辐射能传递至污染土。
5. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，其中使用的隔滤房设计采用过滤高温惰性气体，内部装有耐高温纤维隔滤系统。
6. 如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述过滤高温惰性气体的温度不大于480℃。
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|---|---|---|---|
| CNA2007100732495A CN101244425A (zh) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | 二恶英污染土处理方法 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN101244425A true CN101244425A (zh) | 2008-08-20 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101792526B (zh) * | 2009-11-24 | 2012-02-29 | 中国蓝星（集团）股份有限公司 | 聚合物的干燥方法以及装置 |
| CN102989102A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-27 | 暨南大学 | 垃圾焚烧发电厂电子束辐照降解二恶英装置及方法 |
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2007
- 2007-02-14 CN CNA2007100732495A patent/CN101244425A/zh active Pending
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| CN102989102B (zh) * | 2012-11-28 | 2015-04-22 | 暨南大学 | 垃圾焚烧发电厂电子束辐照降解二恶英装置及方法 |
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