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多阶高温热脱附对煤气厂污染场地的修复

 

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现场信息:

 

煤气厂(Manufactured Gas Plant,MGP)的经营活动从19世纪60年代开始,并延续到1952年。现场上一只废弃的贮气区域内装有大约2,010立方码(1,537立方米)被煤焦油污染的土壤和碎屑物。这只贮气罐直径为62英尺(19米),深18英尺(5.5米),建有砖墙,底部据断定应该是混凝土筑成的。

 

合同类型和项目目标

 

该项目签订的是担保绩效合同,要以符合《马萨诸塞州紧急整治规划》(Massachusetts Contingency Plan,MCP)的永久性解决办法来清除贮气罐内的重质非水相液体,并将挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物以及石油烃总含量的浓度降低到《马萨诸塞州紧急整治规划》规定的浓度上限以下,从而最大程度降低残余风险。

 

重要污染物:

 

煤焦油中包含的污染物浓度非常高,其中苯并芘为650mg/kg,萘为14,000mg/kg,苯6,200mg/kg,总石油烃230,000mg/kg。

 

土壤特性:土壤是砂土、砂砾、圆石、砖、混凝土残片以及灰渣的混合物。

 

 

地下水:地下水滞留层水位在贮气区域内地表以下5.5英尺(1.7米)的地方。区域地下水位低于贮气区域。

 

修复过程:

 

修复工艺为原位热传导,最高目标加热温度为325℃,加热井为25个,加热井之间的距离为3.7米,加热井安装深度为5.5米。地下水通过油水分离器,活性炭进行处理,挥发蒸汽通过再生式热氧化器进行配合活性炭进行处理。

 

 

 

项目总结:

 

TerraTherm公司全面采用了原位热脱附技术。首先在现场加热之前,煤焦油中的重质非水相液体一开始无法回收。经过抽水后,TerraTherm公司以逐步的方式来实施了原位热脱附技术,而没有开挖土地。这是最早采用多级原位加热方式的整治项目。当时的加热分为三个阶段,让修复区域的土壤温度先后达到低温(80摄氏度)、中温(100摄氏度)和高温(325摄氏度)。在一级加热期间回收了1.6万加仑以上(6万升)的煤焦油/乳化物,二、三级期间抽提并处理的以萘为代表的气相污染物达到16.6万磅以上。原位热脱附技术降低土壤污染物浓度(毫克/公斤),结果分别为:二级加热期间让苯浓度从3400mg/kg降低到0.95mg/kg,萘从14000mg/kg降低70mg/kg,苯并芘从650mg/kg降到100mg/kg;三级加热期间苯从2068mg/kg降到0.35mg/kg,萘从679mg/kg降到5.7mg/kg,苯并芘从20mg/kg降到0.33mg/kg。贮气区域中所有重质非水相液体被清理,所有成分都低于修复目标规定的限度。国家电网估计这个全包项目的成本(原位热脱附技术是85万美元)比开挖土地的成本更低。Terratherm公司是2003年11月进入现场的,修建工作在当月启动。排水/焦油回收工作从2004年2月开始。全面加热从2004年7月开始,到2005年3月完成。2005年6月完成项目并撤出现场。

图:修复工程效果图

图:高温环境下一些残余的煤焦成该种稳定的状态,污染物因此被固化

 

 

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