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生態(tài)環(huán)保產業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設和高質量發(fā)展的關鍵力量，正面臨著轉型升級的迫切需求。環(huán)保新質生產力，正成為推動產業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產業(yè)的新技術、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術進步獎項，全面介紹行業(yè)內的實用技術裝備和示范工程，引導行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉型貢獻力量。
生態(tài)環(huán)境保護實用裝備
2023-Z-14
申報單位
北京建工環(huán)境修復股份有限公司
推薦單位
中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會土壤與地下水修復專業(yè)委員會
一、技術簡介
適用范圍
適用于土壤修復治理工程的基坑開挖、轉運、暫存、待檢等工序中，也可用于垃圾填埋場、化工園區(qū)污染管控場地等存在有機污染氣體逸散風險的場合。
技術原理
有機污染場地揮發(fā)及半揮發(fā)性氣體、異味二次污染控制技術裝備，是一種可將氣味抑制劑高倍泡沫化的專用設備。該設備將產生的氣味抑制劑泡沫噴灑在污染土壤或污染源表層，可形成致密泡沫狀的覆蓋層，因氣味抑制劑泡沫比表面積較大，更容易吸附揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機物污染氣體分子，從而有效阻止有害氣體的逸散。該設備的主要原理如下：
(1)利用氣味抑制劑本身的物理特性，當其按特定比例濃度與清水進行混配時，其溶液具有一定的表面張力，更容易包裹住空氣形成泡沫，是形成致密泡沫的前提條件。根據(jù)這一原理，該設備配有氣味抑制劑溶配藥裝置，具有精準定量、混勻等功能，為后續(xù)工序提供優(yōu)質的氣味抑制劑溶液。
(2)為節(jié)省氣味抑制劑原液，形成氣味抑制劑的高倍發(fā)泡流，并使該高倍發(fā)泡流覆蓋更大的施工作業(yè)面積，采用高等流體力學工程技術原理，在發(fā)泡裝置中，將定量高壓的氣相流(壓縮空氣)和定量高壓的液相流(氣味抑制劑溶液)進行氣液混合；同時為形成致密、穩(wěn)定的泡沫流，通過靜態(tài)混合器對該劇烈反應過程進行控制，為穩(wěn)定的、連續(xù)的高倍高壓泡沫流打好工藝基礎。
(3)研究表明：氣味抑制劑的表面活性特征，即吸附有機污染氣體分子的特點，及其越致密的氣味抑制劑泡沫具備更大的比表面積、更高的吸附能，使得有機污染氣體分子更難脫離。利用這一原理，在發(fā)泡裝置中專門設計了一個發(fā)泡腔室，在發(fā)泡腔室內設有多孔蜂窩結構，同時配合專用的縮口噴嘴，形成細微的、致密的泡沫流。
工藝路線
有機污染場地揮發(fā)及半揮發(fā)性氣體、異味二次污染控制技術裝備的工藝路線為：
(2)通過自吸泵將黏稠的氣味抑制劑原液泵送至混合攪拌罐中。在混合攪拌罐中，加清水稀釋，按設計濃度進行定比例配比，得到所需表面張力的氣味抑制劑溶液，其中清水與原液的混合比5:1——10：1，其濃度是氣味抑制劑發(fā)泡成敗的關鍵之一，需精準控制，并低速攪拌混勻。
(3)將空氣壓縮機與發(fā)泡裝置進行連接，并使一定流量和壓力的壓縮空氣進入發(fā)泡裝置發(fā)泡腔室內，其中壓縮空氣壓力0.6——1.2MPa，空氣與氣味抑制劑溶液的體積比20：1——50:1。約1——2s后，通過高壓泵將一定比例濃度的氣味抑制劑溶液泵送至發(fā)泡裝置，壓縮空氣與氣味抑制劑溶液因發(fā)泡裝置的特殊結構產生劇烈的兩相互溶現(xiàn)象，從而形成大量的致密泡沫。
(4)大量致密泡沫通過發(fā)泡裝置的穩(wěn)定腔室后，形成穩(wěn)定、均質的氣味抑制劑泡沫。
(5)最后，通過專用噴嘴噴灑出連續(xù)的、穩(wěn)定的、具有一定壓力的高倍泡沫流，噴灑距離達到10m以上，覆蓋于污染土壤或污染源表面，起到抑制氣味的作用。
技術應用數(shù)量：30
技術應用行業(yè)：生態(tài)保護和環(huán)境治理業(yè)、土壤管理業(yè)
應用效果
1.廠界環(huán)境空氣中VOCs、二甲苯、顆粒物、苯排放指標滿足廢氣排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中二級標準要求和《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)中表2其他行業(yè)標準；苯<0.1mg/m³、二甲苯<0.2 mg/m³、VOCs<2 mg/m³。臭氣濃度滿足《惡臭污染物排放標準》(DB12/059-2018)表1中新建項目排放標準，臭氣濃度<20(無量綱)。
2.開挖界面噴灑氣味抑制劑后，臭氣濃度滿足《惡臭污染物排放標準》。
研發(fā)背景
隨著全國各地污染土壤專項整治活動的開展，如何在開挖、轉運、暫存、修復治理等施工過程中避免二次污染成為公眾的關注焦點，特別是揮發(fā)性、半揮發(fā)性的有機污染場地的氣味擴散問題，經(jīng)常為周邊居民所困擾，如何有效抑制氣味，成為有機污染場地修復治理的技術難點和各方關切點。
目前國內采用的傳統(tǒng)技術措施主要有：(1)密閉開挖，設備投入大，造價高，且存在技術難點；(2)鋪設防護膜，一般采用HDEP膜，成本高，且無法多次使用，與綠色修復理念和發(fā)展趨勢相反；(3)施工場地周邊建設噴霧管網(wǎng)，此類工法對降塵效果較好，但對于氣味控制效果較差；(4)采用超大空間的膜結構大棚，將整個污染場地覆蓋，可有效避免二次污染問題，但成本太高，工程難推廣。
本技術提出采用有機氣體、異味二次污染控制技術裝備的方法解決揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機污染物擴散問題。氣味抑制設備在國外的污染場地、礦山開采等領域早有使用，但因國外的技術封鎖，特別是近年來國際局勢愈趨復雜的背景下，國內一直未掌握該核心設備及技術。北京建工環(huán)境修復股份有限公司自2009年以來，通過裝備引進、技術再創(chuàng)新、國家重點研發(fā)技術支持等多管齊下，成功研制出了擁有國內自主知識產權的有機污染場地氣味抑制設備。
技術/裝備特點
與國外同類先進技術與設備相比，該有機污染場地氣味抑制設備具有如下優(yōu)勢：
(1)設備集成度更高，采用動力分散設計理念，行走動力采用新能源電動電池，氣味抑制發(fā)泡相關執(zhí)行機構動力采用柴油機組，整車構造緊湊，重量和體積均大大降低，速度可達30km/h，自主行走能力強，更加適用于我國土壤修復工程現(xiàn)狀，從加藥站至施工作業(yè)現(xiàn)場一般僅需5——10min。
(2)發(fā)泡倍數(shù)更高，單次噴灑所覆蓋的面積可達1000㎡以上，是國外同類產品的2——3倍，同時整套裝備額定功率為國外同類產品的1/4，節(jié)能降耗效果明顯，整車制造成本僅為國外同類產品在中國銷售價的1/3。
(3)國產化率達到100%，智能化高，可精準配藥、配氣，操作使用方便，設有簡易駕駛室、省力卷管器、集控式操作臺等輔助配置設施。
二、典型應用案例
案例名稱
河西區(qū)黑牛城道(大成五金)地塊復興九里南側(四信里南側之油墨廠)地塊修復項目
案例簡介
本項目修復污染土總量約59.77萬m3，地下水污染方量約25萬m3。處理對象為常規(guī)污染物(苯、乙苯、間&對——二甲苯以及總石油烴)、非常規(guī)污染物(二甲苯麝香、葵子麝香、5-叔丁基間二甲苯)等揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機污染物。采用分階段“污染源處理與工程控制修復相結合，同時配套風險控制”的總體修復策略?，F(xiàn)場污染土壤開挖過程、施工場區(qū)及異位場地污染土壤暫存區(qū)，二次污染防控措施主要采用氣味抑制設備噴灑氣味抑制泡沫實現(xiàn)污染土壤暴露面與環(huán)境的隔絕。
達到的標準或性能要求
根據(jù)環(huán)境空氣質量功能區(qū)分，本項目屬于二類區(qū)。苯、二甲苯、非甲烷總烴執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996要求；乙苯和臭氣濃度執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》(DB12/-059-2018)表2周界環(huán)境空氣濃度限值要求。
業(yè)主單位
天津市海河建設發(fā)展投資有限公司
投運時間
2018年5月
2021年10月29日和2021年12月9日通過天津市生態(tài)環(huán)境局委托天津市環(huán)境科學學會組織的項目第一階段(原場地)和第二階段(異位場地)效果評估。第一階段(原場地)效果評估結論為：阻隔層以上土壤達到風險評估報告確定的修復目標及第一類用地篩選值；阻隔層以下土壤及地下水超過相應標準限值，在確保場地內現(xiàn)有阻隔設施完整、風險管控設施持續(xù)有效運行的前提下，地塊各個區(qū)域針對相應規(guī)劃用途可以實現(xiàn)安全利用；第二階段(異位場地)效果評估結論為：該地塊異地修復的污染土壤達到土壤污染風險評估報告確定的修復目標要求，項目結束后異地暫用地可以安全利用，修復后土壤環(huán)境質量滿足去向要求，規(guī)范落實了相應的監(jiān)管計劃及責任主體。
工藝流程
本項目在二次污染防控實施過程中，應用了有機污染場地揮發(fā)及半揮發(fā)性氣體、異味二次污染控制技術裝備。
主要設備：包括柴油發(fā)電機、行走底盤、儲液罐、噴管、發(fā)泡裝置、高壓風機、高壓泵、隔膜泵、卷管器、噴嘴及電氣控制等。
運行情況
本工程根據(jù)施工季節(jié)合理安排開挖區(qū)域，采取優(yōu)化選擇運輸路線等工程措施，在原場地開挖區(qū)裸露面及異位場地污染土壤暫存區(qū)噴灑氣味抑制劑等技術措施進行二次污染控制，確保原場地及廠界、異地場地周邊的異味得到有效控制。
經(jīng)現(xiàn)場第三方檢測顯示得出：
1. 廠界環(huán)境空氣中VOCs、二甲苯、顆粒物、苯排放指標滿足廢氣排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)表2中二級標準要求和《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》(DB12/524-2014)中表2其他行業(yè)標準；苯<0.1mg/m³、二甲苯<0.2mg/m³、VOCs<2mg/m³。臭氣濃度滿足《惡臭污染物排放標準》(DB12/059-2018)表1中新建項目排放標準，臭氣濃度<20(無量綱)。
2. 開挖界面噴灑氣味抑制劑后，臭氣濃度滿足《惡臭污染物排放標準》(DB12/059-2018)表1中新建項目排放標準，臭氣濃度<20(無量綱)。
綜上，氣味抑制設備在現(xiàn)場應用中可有效控制氣味擴散，起到二次污染防控效果。
技術應用產生的碳減排效果：有機污染場地揮發(fā)及半揮發(fā)性氣體、異味二次污染控制技術裝備所噴灑的藥劑為高活性綠色生物制劑，能達到去除異味和抑制異味產生的雙重效果，嚴格防控有機污染場地現(xiàn)場揮發(fā)性/半揮發(fā)性污染氣體、異味等環(huán)境二次污染風險?，F(xiàn)場二次污染防控措施采用氣味抑制設備，可直接提高土壤污染治理的效率、避免二次污染帶來的經(jīng)濟損失，同時修復產業(yè)和再開發(fā)過程中排放的溫室氣體、降低的特征污染物排放水平也會大幅削減，具有顯著的生態(tài)效益。
三、技術申報單位聯(lián)系信息
單位名稱：北京建工環(huán)境修復股份有限公司
單位地址：北京市朝陽區(qū)京順東街6號院16號樓2層
聯(lián)系人：張岳
原標題：環(huán)保新質生產力 | 有機污染場地揮發(fā)及半揮發(fā)性氣體、異味控制技術裝備
