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河北怀安化肥股份有限公司厂区 污染场地修复技术方案公示

河北怀安化肥股份有限公司位于张家口市怀安县柴沟堡镇东洋河路68号,于1975年建成投产,主营尿素、碳铵等氮肥,企业总占地面积238456.6m2(约357.68亩)。该厂于2010年停产,现已依法实施破产,生产区设备和地表建筑物已经拆除,目前该地块拟作为二类居住用地开发。

《河北怀安化肥股份有限公司厂区地环境调查及风险评估报告》于20167月编制完成,并取得了河北省环保厅出具的《关于对河北怀安化肥股份有限公司厂区场地环境调查及风险评估报告评审意见的函》(冀环办字函[2016]203号)。根据调查评估结果,该场地土壤及地下水均已受到氨氮污染,其暴露风险超出人体健康可接受水平。

根据《工业企业场地再开发利用环境安全的通知》(环发[2012]140号),本场地在开发建设前需对污染土壤和地下水进行修复治理。受业主委托,中国地质科学院水文地质环境地质研究所承担本污染场地修复技术方案的编制工作

根据《河北怀安化肥股份有限公司厂区场地环境调查及风险评估报告》(报批版)及河北省环保厅《关于对河北怀安化肥股份有限公司厂区场地环境调查及风险评估报告场地环境调查及风险评估报告评审意见的函》(冀环办字函[2016]203号):怀安化肥厂场地总占地面积238456.6m2,需要进行修复处置的污染土壤面积3030m2,需要修复的地下水范围为35006m2

根据怀安县住房和城乡规划建设局《关于河北怀安化肥股份有限公司厂区地块分期开发的情况说明》(2017428日),目前该地块拟分期开发,其中一期开发地块位于场地西南部,总面积189663.21m2,二期开发地块位于场地东北部,总面积48793.37m2。该场地土壤和地下水修复范围均位于二期开发地块范围内,本次修复工程编制范围为怀安化肥厂地块中的二期出让地块范围。

1 土壤修复技术比选

为有效开展场地污染土壤修复技术的筛选,针对土壤中氨氮的物理化学特性,下面将针对能够适用于本项目污染土壤修复的主要技术简要介绍如下:

1.1 气相抽提技术SVE

        基本原理是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将其带走,经抽提井收集后处理,达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时,可以设置注气井,人工向土壤中通入空气。典型的土壤气相抽提系统主要包括:抽气设备、气体抽排井、布气管道、监测装置、控制装置、抽排尾气处理装置等。

1.2 常温解吸技术

技术原理:充分利用污染物本身的低沸点易挥发的性质对其进行去除,不需加热,节约能源;通过定时地机械扰动,促使土壤中有机污染物的解吸和挥发,从土壤中分离出的挥发性气体污染物经尾气处理系统处理后排放,不对周边环境造成影响。该技术适用于沸点较低的挥发性有机污染物。

1.3 热脱附技术

热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时,通过直接或间接热交换,将土壤中的有机污染物加热到足够的温度,以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离,进入气体处理系统的过程。热脱附可通过调节加热温度和停留时间等方式有选择地将污染物从一相转化为另一相,在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用。通过控制热脱附系统的温度和污染土壤停留时间有选择的使污染物得以挥发,并不发生氧化、分解等化学反应。

热脱附主要包含两个基本过程:一是加热待处理物质,将目标污染物挥发成气态分离;二是将含有污染物的尾气进行冷凝、收集以及焚烧等处理至达标后排放至大气中。

随着工程项目的广泛应用,热脱附逐渐发展为原位脱附(包括热气、热蒸汽等)和异位热脱附(移动式热脱附设备,回转窑热脱附设备,微波法等)。

热脱附系统由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统:通过筛分、脱水、破碎、磁选等预处理,将污染土壤从车间运送到脱附系统中。脱附系统:污染土壤进入热转窑后,与热转窑燃烧器产生的火焰直接接触,被均匀加热至目

标污染物气化的温度以上,达到污染物与土壤分离的目的。

1.4 土壤洗脱技术

技术原理:采用物理分离或增效洗脱等手段,通过添加水或合适的增效剂,分离重污染土壤组分或使污染物从土壤相转移到液相,并有效地减少污染土壤的处理量,实现减量化。洗脱系统废水应处理去除污染物后回用或达标排放。土壤洗脱技术包括原位洗脱技术与异位洗脱技术两种。

原位土壤洗脱技术主要应用于污染土壤层下为非渗透层的特定条件,因此洗脱后的废水能够通过水泵泵出而得到有效处理。这种修复技术主要适用于沙质土壤,它的操作流程为:洗脱溶液通过污染土壤层上的注射井或者莲蓬喷头之类的装置进入污染土壤层,上述过程产生的废水经安装在污染土壤层上的一系列的排放井泵出,泵出的废水经处理后排放或者重新利用。

1.5 生物通风技术(BV

生物通风技术是在气相抽提技术基础上发展起来的一种增强式的SVE技术。该技术通过将空气注入受污染土壤中,同时通过注液系统添加NP等营养物质或菌剂,强化有机物挥发速率和生物降解速率,并为有机污染土壤中的微生物提供充足的电子受体和营养物质,在土壤孔隙中压力梯度的驱使下使得挥发性有机物(VOCs)及降解产物随空气流向抽气井,从而得到去除土壤中有机污染物的目的。

综合考虑本项目场地土壤污染程度、土壤的物理化学性质、业主施工时间要求以及场地条件限制等,对于本场地土壤中氨氮污染物的修复,气相抽提技术由于单只气相抽提井影响半径较小,且氨氮的修复效果受土壤含水率的影响较大,修复效果很难达到;热脱附技术需要配套建设加温设施,成本较高,且修复后土壤不利于再次利用;生物通风技术修复时间太长,且污染土壤中缺少微生物生长繁殖的碳源;常温解析技术和原位土壤淋洗技术的修复效果、技术成熟性、修复周期、修复成本、场地适应性等方面均能满足本场土壤修复的要求,但原位淋洗技术更适用于砂质污染土壤的修复,因此把常温解析技术和原位土壤淋洗技术作为本场地污染土壤修复的推荐技术。

综上所述,经初步筛选,常温解析技术可以作为该场地全部污染土壤的修复治理技术,原位土壤淋洗技术可以作为该场地砂质污染土壤的修复治理技术。

2 结论与建议

2.1 污染土壤技术筛选结果

根据该场地土壤的污染特征、场地水文地质条件、土地利用规划和场地未来的开发建设计划,经修复技术的初步筛选和进一步的可行性评估,确定本场地污染土壤有效可行的修复技术为:浅层粉土利用常温解析技术,深层砂质土壤利用原位土壤淋洗技术;对污染地下水有效的可行的修复技术为:抽出处理技术。

2.2 场地修复方案的比选

经对场地污染土壤适用技术的合理组合,形成了场地污染土壤修复的备选方案,再对其进行方案的比选,确定了本场地污染土壤修复的最佳方案为:

1)污染土壤的修复:采用常温解析技术进行修复,修复土方量19730m3

2)污染地下水的修复:采用抽出处理的技术进行修复,需要抽出处理地下水约为17m3(实际修复过程中需要对抽出处理过程中水位和污染羽变化进行监测,并对模型进行反馈和优化,抽出处理水量以实际发生量为准)。

2.3 投资估算

经测算,该场地污染土壤修复的总费用为672.3万元。

2.4 工程进度计划

经预测,本场地污染土壤修复工程所需时间约为4个月,地下水修复时间较长,约为1年零11个月,整体工程验收大概需要2年半。

2.5 修复处置完成后的土壤用途

该工程修复验收后的砂质土回填基坑,杂填、粉土置于场地表层作为绿化用土使用。

2.6 建议

1)本场地在现场施工及修复过程中须严格执行环境管理计划,避免产生二次污染。修复过程中工作人员须按照规定穿戴相关装备方能进入作业现场进行现场作业,以确保施工人员的人身安全,避免发生安全事故。

2)在后续施工组织设计阶段应落实污染土的开挖、修复、堆存和验收的相关工作,并细化修复工程环境应急方案。

 

 

 

委托单位:怀安县工业和信息化局

联系人:冀先生

联系电话:18730396011

编制单位:中国地质科学院水文地质环境地质研究所

联系人:韩主任

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