高浓度有机污染土壤自燃修复技术的影响因素

自燃修复(self-sustaining treatment for active remediation,STAR)技术是一种新近发展起来的并对修复非水相液体(NAPLs)污染包气带具有较好应用前景的修复方法。该技术与固体物质的阴燃类似,是没有火焰的缓慢燃烧。有机污染物附着在土壤含水层介质固体表面,依靠异相氧化燃烧,产生的热量可以维持污染物的持续燃烧,不需要热量的持续输入。为了探讨高浓度有机污染土壤STAR修复技术的影响因素,缩短煤焦油加热时间,减少二次污染的产生。通过一维模拟柱分别开展了污染物浓度、空气流速、含水率对煤焦油维持阴燃的影响。研究表明:当污染物浓度在80 000～110 000 mg·kg~(-1)时,煤焦油可以维持阴燃;当浓度低于80 000 mg·kg~(-1)时,煤焦油不能维持阴燃;随着煤焦油浓度的增大峰值温度出现所需时间越来越短,平均峰值温度越来越大,平均燃烧传播速度越来越小;空气流速在2～10 cm·s~(-1)范围内时煤焦油均可维持阴燃,且随着空气流速的增大峰值温度出现所需时间越来越短,平均燃烧传播速度与空气流速间近似呈线性增长关系;含水率的增大对煤焦油维持阴燃没有影响,且随着含水率的增大峰值温度出现所需时间越来越长,平均峰值温度和平均燃烧传播速度均有所降低。与污染物浓度和空气流速相比,含水率对加热时间的影响最大。因此,在含水率变化的情况下,应重点关注煤焦油副产物苯、甲苯、二甲苯、萘等有毒有害气体的产生。

Study on the Effect Factors of STAR Remediation Technique in High Concentration Organic Contaminated Soil