胡 孫， 陳紀(jì)賽， 周永賢， 張長(zhǎng)富

（南京中船綠洲環(huán)保有限公司， 江蘇 南京 210039）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，大量的化工廠遷出城區(qū)，遺留的化工污染場(chǎng)地往往用做房地產(chǎn)進(jìn)行開發(fā)，任務(wù)重，周期短，不宜采用修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)的原位修復(fù)技術(shù)，需要快速高效的異位修復(fù)技術(shù)[1]。異位熱脫附作為一種非燃燒技術(shù)，具有處理范圍寬、設(shè)備可移動(dòng)、修復(fù)后土壤可再利用等特點(diǎn)[2]，特別是對(duì)含氯有機(jī)物，異位熱脫附處理方式可以避免二噁英的生成，廣泛用于有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù)[3]。目前傳統(tǒng)熱脫附技術(shù)主要為滾筒式熱脫附，新興熱脫附技術(shù)包括流化床式熱脫附、微波熱脫附技術(shù)和遠(yuǎn)紅外線熱脫附[4]。到目前為止，歐美等國(guó)家對(duì)熱脫附處理污染土壤的研究較為深入，國(guó)內(nèi)處于起步階段。目前國(guó)內(nèi)大型環(huán)保公司正在努力研發(fā)異位熱脫附處理設(shè)備，但是能夠真正有效的運(yùn)用于土壤修復(fù)還相對(duì)較少[5]。本次中試實(shí)驗(yàn)主要是通過運(yùn)用南京中船綠洲環(huán)保有限公司自主研發(fā)的SR02A異位熱脫附設(shè)備，以某污染場(chǎng)地土壤為研究對(duì)象，對(duì)其土壤中的VOCs，SVOCs，PAHs等有機(jī)物污染物進(jìn)行多階段的處理分析，通過控制異位熱脫附過程中不同出土溫度、熱脫附處理量、熱脫附停留時(shí)間，探討對(duì)污染物處理效果的影響，驗(yàn)證SR02A異位熱脫附設(shè)備在土壤修復(fù)中的實(shí)際應(yīng)用效果，為我國(guó)土壤修復(fù)提供技術(shù)及設(shè)備支持。本方案采用SR02A異位間接熱脫附設(shè)備，該設(shè)備利用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧訜嵬寥乐烈欢囟?，使土壤中有機(jī)污染物和可揮發(fā)性重金屬（如Hg）揮發(fā)成混合蒸汽，達(dá)到污染物與土壤分離目的[6-7]。土壤中揮發(fā)出的混合蒸汽含有水蒸氣、揮發(fā)性有機(jī)污染物，通過循環(huán)噴淋冷卻的方式將其冷卻凝結(jié)，大部分進(jìn)入循環(huán)冷卻水中；少部分不凝氣送至燃燒室回?zé)?。每隔一段時(shí)間將富集的污染物循環(huán)冷卻水排至污水池，由專用廢水處理設(shè)備進(jìn)行處理。

本方案的優(yōu)勢(shì)在于熱源煙氣與被加熱土壤間接換熱，不對(duì)土壤本身進(jìn)行燃燒，對(duì)其土壤本身的理化性質(zhì)沒有發(fā)生改變，污染土壤在密閉的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)揮發(fā)分離和冷卻分離，避免了二次污染；同時(shí)脫附時(shí)間和溫度可控，處理效率較高，成本相對(duì)較低，可快速處理大量有機(jī)污染物。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本試驗(yàn)采用南京中船綠洲自主研發(fā)的SR02A異位熱脫附系統(tǒng)。該熱脫附系統(tǒng)由進(jìn)料斗、計(jì)量料秤、進(jìn)料輸送機(jī)、一級(jí)脫附室、二級(jí)脫附室、出料輸送機(jī)、燃燒室、煙氣風(fēng)機(jī)、噴淋罐、除霧罐、活性碳吸附裝置、循環(huán)水箱、空氣冷卻器等組成，具體的系統(tǒng)原理見圖1。

圖1 熱脫附系統(tǒng)原理

各設(shè)備主要組成及功能如下：

（1）預(yù)處理設(shè)備

預(yù)處理包括調(diào)節(jié)土壤含水率和篩分2部分。調(diào)節(jié)土壤含水率是通過挖掘機(jī)拌合生石灰，使土壤由塊狀變成散狀，同時(shí)粘度降低，有利于后續(xù)處理。然后采用特制的滾筒篩分機(jī)對(duì)預(yù)處理之后的土壤進(jìn)行篩分，去除大石塊和垃圾雜物，使土壤呈現(xiàn)散裝，方便土壤進(jìn)入熱脫附設(shè)備進(jìn)行熱處理。

（2）進(jìn)料設(shè)備

進(jìn)料設(shè)備主要由進(jìn)料斗、皮帶稱重機(jī)、刮板輸送機(jī)構(gòu)成。預(yù)處理后的土壤用裝載機(jī)投入進(jìn)料斗，通過皮帶秤控制進(jìn)料量，由刮板機(jī)提升至熱脫附系統(tǒng)進(jìn)料口。為了充分利用高溫?zé)煔獾挠酂?，本設(shè)備在刮板機(jī)中設(shè)置了煙道，可以使排出的煙氣對(duì)土壤進(jìn)行預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)能量的充分利用。

（3）熱脫附本體

熱脫附本體是由燃燒室、一級(jí)熱脫附室、二級(jí)熱脫附室、氣鎖、煙氣風(fēng)機(jī)、煙囪等組成。該燃燒室主要是通過燃燒天然氣對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行加熱，而一級(jí)熱脫附室以及二級(jí)熱脫附室主要是通過吸收燃燒室產(chǎn)生的熱量對(duì)土壤進(jìn)行加熱處理。

（4）出料設(shè)備

熱脫附出料設(shè)備主要由一臺(tái)螺旋輸送機(jī)及除塵加濕噴淋管路組成，通過該設(shè)備對(duì)處理后的土壤進(jìn)行運(yùn)輸?shù)街付▍^(qū)域。

（5）混合蒸汽處理設(shè)備

該系統(tǒng)主要由噴淋塔、除霧塔、活性炭吸附罐、引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水箱、循環(huán)水空冷機(jī)及配套管路閥件組成，該設(shè)備主要是對(duì)熱脫附室產(chǎn)生的混合蒸汽進(jìn)行循環(huán)噴淋冷卻處理。

（6）電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)為整套系統(tǒng)的控制核心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥、電動(dòng)閥、電機(jī)、水泵、燃燒器等執(zhí)行器件的準(zhǔn)確控制，以及對(duì)設(shè)備溫度、壓力、流量等運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄。系統(tǒng)由設(shè)在集裝箱的總控室、各現(xiàn)場(chǎng)控制柜、各測(cè)量?jī)x表、傳感器及連接電纜構(gòu)成。

1.2 供試土樣

本研究采用的土樣選用某化工搬遷遺留污染場(chǎng)地中的開挖土壤，該土壤中的主要污染物是VOCs，SVOCs，PAHs，Hg等，本項(xiàng)目主要修復(fù)區(qū)塊中的A，B，C，D 4個(gè)修復(fù)區(qū)，總土方量為 400 m3，選取 4個(gè)不同的修復(fù)區(qū)作為本次的研究對(duì)象，一方面是由于該4個(gè)修復(fù)區(qū)污染物的濃度具有差異性，對(duì)不同濃度的有機(jī)污染物進(jìn)行研究可以更好的反應(yīng)出該設(shè)備對(duì)整個(gè)場(chǎng)地土壤修復(fù)狀況；另一方面采取多區(qū)域進(jìn)行修復(fù)實(shí)驗(yàn)可以避免單一研究某一區(qū)域所造成的誤差，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有代表性。通過前期的場(chǎng)地調(diào)查研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)整個(gè)污染場(chǎng)土壤中污染物主要為氯苯、DDT、六六六、PAHs等有機(jī)污染物，個(gè)別區(qū)域重金屬Hg也存在一定的超標(biāo)現(xiàn)象。

1.3 實(shí)驗(yàn)及分析方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)思路

從前人的研究可以看出，影響異位熱脫附處理效果和運(yùn)行成本的因素很多[8]，除了土壤中污染物含量及含水率等因素外，其中影響處理效果的最關(guān)鍵因素是出土溫度和停留時(shí)間[9]；影響運(yùn)行成本的最關(guān)鍵因素是處理量和出土溫度[10]。出土溫度可以很好的反映出設(shè)備中污染物受熱溫度，出土溫度與污染物的受熱溫度呈現(xiàn)線性增加的關(guān)系，而停留時(shí)間能夠突出污染物在設(shè)備中的反應(yīng)時(shí)間，處理量的多少影響了土壤修復(fù)成本以及修復(fù)效率[11]。

基于上述分析，本試驗(yàn)擬分3個(gè)階段進(jìn)行。

第1階段：將熱脫附出土溫度作為本中試的核心變量，探討出土溫度分別在200，250，300，350℃時(shí)，4個(gè)區(qū)塊土壤達(dá)標(biāo)情況及各有機(jī)污染物的去除率。結(jié)合前人對(duì)異位熱脫附的研究以及設(shè)備本身的情況，本階段處理量設(shè)定在3 t/h，停留時(shí)間設(shè)計(jì)參數(shù)取30 min。

第2階段：對(duì)C區(qū)土壤進(jìn)行采樣分析，探討在特定熱脫附停留時(shí)間下，處理量增大到4 t/h時(shí)，在出土溫度為 200，250，300，350 ℃時(shí)，該設(shè)備對(duì)土壤中污染的處理效果以及污染物的去除效率情況，同時(shí)結(jié)合第1階段的研究結(jié)果，探討在停留時(shí)間一定時(shí)，不同處理量對(duì)土壤中污染物的處理效果的影響。

第3階段：選取C區(qū)土壤作為研究對(duì)象，保持出土溫度250℃，處理量停留時(shí)間分別為20，23，26，30，35 min時(shí)，考量土壤達(dá)標(biāo)情況及各污染物的去除率，結(jié)合第1階段停留時(shí)間30 min，研究不同熱脫附停留時(shí)間對(duì)整個(gè)土壤有機(jī)物的去除效率的影響。

選取C區(qū)塊作為第2、第3階段試驗(yàn)土的原因是該區(qū)塊污染物沸點(diǎn)分布較寬，污染物成分具有代表性，供試土方量充裕。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)方法

SR02A異位熱脫附系統(tǒng)基本操作流程為，預(yù)處理—啟動(dòng)—升溫—進(jìn)料—調(diào)溫—控溫—出料—停止—降溫。控溫和調(diào)溫點(diǎn)位于二級(jí)脫附室靠近出口部位，隔著鋼板外殼的溫度傳感器采到的溫度，該溫度并不是直接的土壤溫度，需要試燒過程摸索傳感器溫度和出料取樣口溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

預(yù)處理工序包括：土壤開挖，轉(zhuǎn)運(yùn)至料場(chǎng)，添加少量生石灰調(diào)節(jié)含水率，篩分去除大石塊。

啟動(dòng)到升溫用2 h，調(diào)溫用0.5 h，在溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求之后，依次進(jìn)入A，B，C，D 4種物料。進(jìn)料30 min后，設(shè)備內(nèi)前一種物料絕大部分被排出，最大程度上避免幾種不同試驗(yàn)土壤之間的相互影響。之后進(jìn)入控溫階段，在控溫階段采集出土樣品。4種物料在1個(gè)工況點(diǎn)完成試驗(yàn)后，調(diào)溫到下一個(gè)工況點(diǎn)，再進(jìn)行切換物料控溫采樣等操作循環(huán)。每種物料的每個(gè)工況點(diǎn)試驗(yàn)用時(shí)為1.5 h左右，試驗(yàn)結(jié)束后停止及降溫2 h。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地

試驗(yàn)場(chǎng)地位于風(fēng)險(xiǎn)控制區(qū)東側(cè)，占地面積100 m×100 m，四周設(shè)置圍擋，分試樣土壤暫存區(qū)、預(yù)處理區(qū)、設(shè)備區(qū)、出土待檢區(qū)和備用區(qū)。土壤暫存區(qū)、預(yù)處理區(qū)和設(shè)備區(qū)場(chǎng)地用素混凝土硬化，在土壤暫存區(qū)和預(yù)處理區(qū)西側(cè)設(shè)置了污水暫存池，熱脫附產(chǎn)生的污水排放到暫存池后交由統(tǒng)一的污水處理設(shè)備處理。該中試試驗(yàn)場(chǎng)地布置見圖2。

1.3.4 采樣及檢測(cè)分析

本試驗(yàn)針對(duì)預(yù)處理工序，需對(duì)預(yù)處理前和預(yù)處理后（進(jìn)設(shè)備前）的土壤以及排放的尾氣進(jìn)行采樣；針對(duì)熱脫附工序，需對(duì)每個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行采樣。

本次采集預(yù)處理之前的土壤樣品主要是對(duì)堆放土壤分別采集3份，對(duì)每個(gè)地塊已經(jīng)進(jìn)行含水率處理之后的土壤樣品進(jìn)行采集，每個(gè)地塊采集4份不同土壤進(jìn)行混合取樣。每個(gè)工況點(diǎn)在控溫1 h的時(shí)間內(nèi)，在 10，30，50 min（前、中、后段）時(shí)各取 1 個(gè)土壤樣品。每次取樣按照VOC（含三乙胺）、SVOC（含PAHs，OCPs）樣品采集、保存方法進(jìn)行樣品采集，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行PID檢測(cè)分析。

土壤取樣與質(zhì)控方法參照HJ/T 166—2004土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，而揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物主要是通過氣相色譜/質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)試分析。土壤采樣數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 不同地塊土壤樣品采集數(shù)統(tǒng)計(jì)個(gè)

本試驗(yàn)系統(tǒng)采用天然氣作為燃料，可以實(shí)現(xiàn)清潔燃燒。有害物質(zhì)尾氣經(jīng)噴淋冷卻—除霧—活性吸附處理后剩余部分返送至燃燒室高溫?zé)峤狻Ｓ捎谖磳?duì)不凝氣成分進(jìn)行在線檢測(cè)，因此從設(shè)備出來的煙氣中不能完全排除有害物質(zhì)殘余，本次中試試驗(yàn)同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行采樣分析。尾氣檢測(cè)應(yīng)該在控溫穩(wěn)定后進(jìn)行，每個(gè)工況點(diǎn)采樣檢測(cè)1次，共23次，在試驗(yàn)設(shè)備煙囪上設(shè)置了取樣口，可以使用便攜式煙氣檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)環(huán)境保護(hù)的要求，該段氣體排放按照GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 熱脫附出土溫度

通過對(duì)A，B，C，D 4塊土壤中的有機(jī)污染的去除率進(jìn)行研究可以直觀的反映出不同條件下的有機(jī)污染物的處理效果，因此對(duì)A，B，C，D 4塊土壤中有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)分析。

為了更好的了解處理之后的土壤修復(fù)效果，我們對(duì)處理之后的含量值進(jìn)行分析，了解其修復(fù)效率其去除率見下：

式中：C0為原土中有機(jī)污染物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg；C為處理之后的有機(jī)污染物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg；P為有機(jī)污染物的去除率。

不同出土溫度下各種污染物的含量值見表2。從表2可以看出，原土中的有機(jī)污染物含量值除了1,3-二氯苯、1,4-二氯苯?jīng)]有超過目標(biāo)修復(fù)值以外，其他有機(jī)污染物均超過目標(biāo)修復(fù)值，因此這也說明了該場(chǎng)地土壤已經(jīng)因人類活動(dòng)而受到污染。對(duì)于不同出土溫度下，土壤中的有機(jī)污染物整體上隨著溫度的上升而逐漸下降，這主要是由于溫度上升導(dǎo)致有機(jī)污染物從土壤中揮發(fā)出來，使其在土壤中的含量降低。而A，B地塊中出土溫度為250℃時(shí)有機(jī)物含量要高于200℃下的含量，這可能是由于預(yù)處理土壤是選擇同一地塊不同位置的土壤混合而成，其預(yù)處理后土壤中有機(jī)污染物含量存在差異性。在出土溫度達(dá)到350℃時(shí)，其處理后土壤中有機(jī)污染物的含量值均低于修復(fù)目標(biāo)值，這說明在出土溫度達(dá)到350℃時(shí)，中船綠洲自主研發(fā)的異位熱脫附設(shè)備能夠去除土壤中有機(jī)污染物，并使其濃度達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值以下。

表2 不同出土溫度有機(jī)污染物含量描述統(tǒng)計(jì)mg·kg-1

通過對(duì) A，B，C，D 4塊土壤中的有機(jī)污染物在200，250，300，350 ℃下的濃度進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，均隨著溫度的上升，其濃度整體上逐漸下降，這說明隨著溫度的上升，有機(jī)污染物大量的從土壤中揮發(fā)出來。其污染物在350℃的出土溫度下，自身的濃度已經(jīng)很低，基本都低于修復(fù)目標(biāo)值，這說明出土溫度在350℃時(shí)，該熱脫附設(shè)備能夠很好的處理有機(jī)污染物，而且已經(jīng)達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值，達(dá)到治理污染土壤的效果。此時(shí)如果再繼續(xù)增加溫度，其濃度下降的趨勢(shì)很小，增加出土溫度對(duì)污染物的的脫附效率并沒有顯著影響，并增加了處理成本。因此對(duì)于熱脫附出土溫度而言，出土溫度為350℃是該設(shè)備的最佳出土溫度。

同時(shí)為了研究整個(gè)設(shè)備在實(shí)際修復(fù)過程中是否產(chǎn)生二次污染物，本文也對(duì)熱脫附中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行收集并進(jìn)行檢測(cè)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 不同熱脫附出土溫度下煙氣中Hg及其化合物含量

結(jié)合前期場(chǎng)地調(diào)查報(bào)告，在A，D 2地塊土壤中重金屬Hg及其化合物濃度均低于檢測(cè)下限，因此在對(duì)煙氣排放檢測(cè)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，只有B，C中煙氣中檢測(cè)到含有Hg及其化合物。煙氣中其他污染物的濃度很低，基本都低于檢測(cè)下限，均在煙氣中沒有檢測(cè)到，這說明污染土壤經(jīng)過該設(shè)備處理后，其煙氣排放中的有機(jī)污染物濃度很低，只能監(jiān)測(cè)到Hg及其化合物，而且該設(shè)備在整個(gè)運(yùn)行過程中主要是利用天然氣進(jìn)行燃燒加熱，整個(gè)過程中沒有產(chǎn)生其他污染物，同時(shí)土壤中有機(jī)污染物經(jīng)過揮發(fā)之后也均是通過冷卻塔進(jìn)行冷凝后排放。同時(shí)從表3可以看出，對(duì)于B組處理溫度為200℃以上，其處理后的濃度均低于排放標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于C組土壤在處理溫度達(dá)到350℃的時(shí)候，煙氣中的Hg及其化合物的濃度低于排放限值，而其他溫度下煙氣中的Hg及其化合物的濃度濃度要高于排放限值。因此結(jié)合B，C 2塊土壤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，該設(shè)備在350℃下能夠很好的處理土壤中Hg及其化合物的污染問題，該設(shè)備在350℃下的產(chǎn)生的煙氣污染物排放濃度均低于排放值，沒有二次污染物產(chǎn)生。

2.2 熱脫附處理量

為了研究不同熱脫附處理量對(duì)污染土壤中有機(jī)污染物處理效果的影響，探討最適合該設(shè)備的最佳處理量。本文選取了取C區(qū)塊土壤作為研究對(duì)象，保持停留時(shí)間30 min不變，將處理量提升到4 t/h，在出土溫度為200，250，300，350℃時(shí)，考量土壤達(dá)標(biāo)情況及各污染物的去除率，并與處理量為3 t/h時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出處理量不同時(shí)，有機(jī)污染物去除率的差異性。選取C區(qū)塊的土壤主要是由于該區(qū)塊污染物沸點(diǎn)分布較寬，污染物成分具有代表性，供試土方量充裕，污染物濃度含量較高，能夠很好的反映不同處理量對(duì)該設(shè)備的修復(fù)效果的影響。而C地塊中有機(jī)污染物中β-HCH的含量相對(duì)較高，可以很好的反映有機(jī)污染物的去除率隨設(shè)備處理量的變化趨勢(shì)，其他有機(jī)污染物的含量相對(duì)較小，不能很好地反映設(shè)備處理量對(duì)其去除效率的影響。

因此本文通過研究污染物β-HCH在不同處理量下的變化趨勢(shì)，探討適合該設(shè)備的最佳處理量，其實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果見圖3。

圖3 不同處理量對(duì)β-HCH去除率影響

從圖3中可以看出，同一溫度下不同處理量對(duì)去除率的影響出現(xiàn)差異性，在4種不同溫度下的3 t/h下的去除率均高于4 t/h的去除率，這說明處理量的增加到4 t/h會(huì)導(dǎo)致有機(jī)污染物去除率的下降，這主要可能是由于在出土溫度保持不變的情況下，處理量的增加會(huì)導(dǎo)致土壤在熱交換器中的相同土壤量的熱交換量減少，導(dǎo)致單位有機(jī)污染物揮發(fā)所需要的熱量減少，使得有機(jī)污染物去除率發(fā)生下降，在溫度較低的時(shí)候，處理量的不同對(duì)于去除率沒有明顯的影響，這可能是由于溫度過低，大部分有機(jī)物不能從土壤中揮發(fā)出來，而隨著溫度的上升，處理量不同對(duì)于污染物的去除率影響變大。從圖3中可以看出，在350℃下，4 t/h下的去除率較低，其經(jīng)過熱脫附之后的土壤中污染物的含量要高于修復(fù)目標(biāo)值。在以低于修復(fù)目標(biāo)值為前提下，處理量為4 t/h時(shí)，此時(shí)需要更多的天然氣以及停留時(shí)間，這在一定程度上會(huì)導(dǎo)致修復(fù)成本的增加。因此結(jié)合前面的研究可以發(fā)現(xiàn)在350℃下，該設(shè)備最佳處理量為3 t/h，而且此時(shí)的出土中的污染物濃度達(dá)到了目標(biāo)修復(fù)值。因此在350℃下該設(shè)備的最佳處理量為3 t/h。

2.3 熱脫附停留時(shí)間

結(jié)合前面的研究可以發(fā)現(xiàn)，不同熱脫附出土溫度下，處理量的增加會(huì)導(dǎo)致處理效率的下降，這可能是由于處理量的增加會(huì)需要更多的停留時(shí)間，因此取C區(qū)塊土壤，保持出土溫度350℃，停留時(shí)間分別為 20，23，26，30，35 min 時(shí)， 在處理量為 3，4 t/h下對(duì)不同停留時(shí)間下的出土土壤進(jìn)行采樣，分析土壤中有機(jī)污染物β-HCH的濃度，其實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果見圖4。

圖4 不同停留時(shí)間對(duì)β-HCH去除率影響

從圖4中可以看出，不同的停留時(shí)間對(duì)β-HCH的處理效果不同，整體上隨著溫度的上升，去除率上升。但是隨著停留時(shí)間的繼續(xù)上升，3 t/h下的去除率要明顯高于4 t/h。處理量為3 t/h時(shí)，停留時(shí)間從30 min到35 min時(shí)，β-HCH的處理效果上升的趨勢(shì)相對(duì)較為緩慢，在停留時(shí)間為30 min的時(shí)候，其處理去除率已經(jīng)達(dá)到了97%，繼續(xù)增加停留時(shí)間對(duì)于其去除率增加的程度很小，而且同時(shí)對(duì)于天然氣的消耗量更大，增加修復(fù)成本，對(duì)于土壤修復(fù)的成本要求更高。當(dāng)處理量為4 t/h，有機(jī)污染物去除率較低，因此結(jié)合多方面考慮，選取停留時(shí)間30 min作為該設(shè)備的最佳停留時(shí)間。

3 結(jié)論

（1）不同熱脫附出土溫度對(duì)于土壤中的污染物的去除率影響呈現(xiàn)差異性，隨著溫度的上升，土壤中有機(jī)污染物的去除率上升，當(dāng)出土溫度達(dá)到350℃的時(shí)候，土壤中有機(jī)物去除率最高，其處理之后的污染物濃度均達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值。

（2）熱脫附出土溫度以及熱脫附停留時(shí)間相同下，不同的熱脫附處理量對(duì)污染物的處理效果不同，處理量在3 t/h的時(shí)候，該設(shè)備對(duì)對(duì)污染物的處理效果最佳。在出土溫度以及相同處理時(shí)間下，隨著處理量的增加會(huì)導(dǎo)致去除率的下降。

（3）該設(shè)備在一定出土溫度以及處理量下，不同熱脫附停留時(shí)間影響修復(fù)效率，30 min下的停留時(shí)間對(duì)污染物處理效果最好，隨著停留時(shí)間的上升，處理效率增大。當(dāng)停留時(shí)間超過30 min時(shí)，處理效率逐漸變緩，再增加停留時(shí)間會(huì)導(dǎo)致處理成本上升。

（4）通過現(xiàn)場(chǎng)的中試試驗(yàn)，該設(shè)備能夠很好的處理土壤中有機(jī)污染物，煙氣中沒有明顯的污染物，該設(shè)備能夠很好的用于土壤中有機(jī)污染物的修復(fù)工程，能夠快速的處理有機(jī)污染物，為我國(guó)土壤修復(fù)行業(yè)提供可靠的修復(fù)設(shè)備。