Tendance de développement de la technologie de traitement thermique in situ pour les sites contaminés

1. Sur la base de l'analyse des cas de traitement thermique in situ au pays et à l'étranger, il est conclu que les émissions de carbone unitaires d'un projet de traitement thermique in situ sont comprises entre 0,5 et 330,0 kgCO2-EQ · M-3. Les émissions de carbone de ce processus proviennent principalement de la consommation d'énergie non renouvelable causée par le fonctionnement du système de réparation (74,8% ~ 97,7%), et la petite partie restante provient de l'installation et du démontage du système de réparation (1,3% ~ 17,7%), la consommation de matériaux (0,4% ~ 7,0%) et le transport et la surveillance (0,1% ~ 4,0%). La consommation d'énergie de réparation unitaire d'un projet de traitement thermique in situ typique se situe entre 2,9 et 820,0 kWh · M-3. Cette consommation d'énergie est principalement des apports de chaleur (75% ~ 95%), et le reste est composé de consommation d'énergie dans le fonctionnement du dispositif de réparation, de l'installation, du transport et de la surveillance de l'équipement. La majeure partie de l'apport de chaleur dans le sol est utilisée pour chauffer le milieu contaminé, représentant environ 40% ~ 70% de la consommation totale d'énergie, et le reste est perdu par la perte de chaleur d'extraction, la dissipation de chaleur de convection et de conduction environnante.

2. Les sources d'énergie renouvelable telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne sont abondantes dans les réserves et ont de larges perspectives d'application dans les projets de traitement thermique in situ, et devraient réaliser des réductions d'importance des émissions dans les activités d'assainissement. L'énergie solaire est généralement appliquée par le biais de systèmes de production d'énergie photovoltaïque pour générer des équipements de petite puissance tels que les dispositifs d'extraction, d'échantillonnage et de surveillance. Il existe également des études qui tentent de la convertir directement en énergie thermique pour l'application, comme l'utilisation de concentrateurs, les fours de chauffage solaire et les fours rotatifs solaires pour chauffer directement le sol contaminé, réalisant avec succès l'élimination efficace des polluants. Ces dernières années, la technologie d'assainissement microbienne améliorée par solaire combinée avec des systèmes de stockage de chaleur souterraines a attiré beaucoup d'attention. L'application d'un système de production d'énergie éolienne unique est courante dans les expériences de correction électrochimiques et la recherche sur le dessalement de l'eau de mer, et l'effet de réduction des émissions est bon. Dans les activités d'assainissement du site, afin d'assurer une alimentation énergétique, des systèmes d'énergie éolienne et d'énergie solaire sont souvent utilisés en combinaison, ce qui peut réduire considérablement la consommation d'énergie de l'assainissement. Cependant, les systèmes de production d'énergie sur place sont facilement limités par des conditions climatiques, et il est souvent difficile d'atteindre une alimentation continue et constante, ce qui entraînera une réduction de l'efficacité de l'assainissement des technologies qui reposent sur l'action du champ électrique, telles que l'assainissement électrochimique et la résistance Technologie de chauffage (mode de couplage électrique-thermique).

3. Optimisation du processus de traitement thermique in situ au niveau technique devrait également améliorer les avantages de réparation. Les instructions d'optimisation incluent:

1) Optimisation de la technologie unique: ① Technologie d'extraction améliorée à la vapeur (voir), qui est principalement optimisée en modifiant la méthode d'injection de vapeur, telles que l'injection de vapeur du cycle de pression, la fracturation hydraulique combinée à l'injection de vapeur, à la vapeur et au co-injection d'air, à la vapeur surchauffée Remplacement de la vapeur saturée, etc. ② La technologie de chauffage de résistance (ERH), qui est principalement optimisée en modifiant la méthode de réapprovisionnement en eau et le mode d'alimentation électrique. De plus, le décapage électrothermique-dynamique basé sur l'ERH est également une technologie d'optimisation efficace. ③ Technologie de chauffage de conduction thermique (TCH), qui est principalement optimisée en contrôlant dynamiquement la température et le débit d'entrée de gaz naturel, etc. Les mesures de contrôle comprennent "la stratégie de contrôle de la température basée sur la surveillance de la température ", "Contrôle du débit de gaz naturel multi-paramètre Schéma basé sur la température, la teneur en eau et le taux d'élévation de la température "et " Schéma de contrôle de la température basé sur la disposition du puits de chauffage sur place ".

2) Couplage technologique: ① Couplage du traitement thermique in situ et de la technologie de traitement chimique. L'ajout d'agents chimiques peut réduire la température du traitement thermique et raccourcir le temps de traitement en modifiant l'environnement chimique de la zone de traitement thermique, en améliorant l'uniformité de l'élévation de la température et en accélérant l'élimination des polluants. La technologie de traitement thermique couplé peut accélérer le processus d'assainissement chimique en augmentant la température pour améliorer la désorption et la dissolution des polluants, activer les agents de peroxydation et favoriser la migration des agents. ② Couplage du traitement thermique in situ et de la technologie d'assainissement microbien. La recherche de la recherche de cette technologie de couplage est sur la correction microbienne thermiquement améliorée. Un chauffage à basse température est utilisé pour augmenter la disponibilité microbienne des polluants organiques dans la zone cible et améliorer l'activité microbienne, améliorant ainsi l'efficacité de l'assainissement. Ces dernières années, la technologie d'assainissement microbienne améliorée thermique combinée avec des énergies renouvelables et des systèmes de stockage de chaleur souterraines a également été largement étudiée, avec des effets d'économie d'énergie et de réduction de la consommation importants. ③ Couplage entre les technologies de traitement thermique in situ. Cette technologie de couplage est généralement utilisée pour réparer des sites contaminés complexes. La méthode commune est la combinaison de la technologie See et TCH ou ERH. Voir traite les zones élevées de perméabilité, et ERH ou TCH traite les zones de faible perméabilité, obtenant de bons résultats de remédiation. De plus, l'étude a révélé que le couplage des méthodes de chauffage de différentes fréquences, tels que le CRE et le chauffage radiofréquence, peut améliorer l'uniformité du chauffage dans les milieux souterrains avec une forte hétérogénéité.

3) Contrôle de la perte de chaleur pendant le processus de restauration: ① Par exemple, la barrière de chaleur de surface, généralement une seule couche de faible perméabilité et de faibles matériaux de conductivité thermique (tels que le béton, le béton en mousse, etc.) est utilisé pour couvrir la zone cible; Certaines études ont également utilisé des matériaux multicouches ou des structures de revêtement de surface multicouches pour l'isolation; De plus, pour la technologie voir, la combinaison de la co-injection de vapeur et d'air sur la base de l'installation d'une couche de couverture de surface peut considérablement améliorer l'effet de contrôle de la perte de chaleur de surface. ② La barrière des eaux souterraines, les mesures de barrière comprennent la mise en place de barrières physiques, la mise en place des puits de barrière hydraulique et l'ajout de puits d'injection de vapeur, parmi lesquels les barrières physiques sont les méthodes de barrière les plus couramment utilisées, les puits de barrière hydrauliques sont principalement utilisés pour l'isolement de l'eau et les précipitations en haute perméabilité à haute perméabilité Les zones et l'ajout de puits d'injection de vapeur conviennent principalement à la conduction thermique et à la technologie ERH, qui est une mesure de barrière très prometteuse. ③ Recyclage de la chaleur des déchets, le recyclage de la chaleur des déchets a un grand potentiel de réduction de la consommation. La recherche actuelle est principalement axée sur la technologie GTR. Les méthodes de recyclage comprennent: le recyclage de la chaleur pour préchauffer l'air, le recyclage de la chaleur pour préchauffer le sol, le recyclage de la chaleur pour chauffer les taches froides et le recyclage des carburants et des polluants à valeur calorifique élevée.