论土壤集中处置（中）

土壤集中处置的模式一般是建有土壤集中处置中心或土壤修复中心，针对不同污染类型土壤的常用修复装备整合到一起，对接纳的污染土壤进行工厂化集中处置，构建新型的土壤修复平台。

 

图1 台境公司的土壤复育场

一、土壤集中处置的优势

qw土壤集中处置中心在国内土壤修复刚起步的时候，并未被看好，直至近年来土壤修复行业遇到各种痛点和难点后，大家才再次审视该项技术，该技术的应用是行业需求的选择。

土壤集中处置的优势表现在以下几方面：

（1）提高原污染地块再利用的周转率，可快速释放原有污染地块。土壤进行异位集中处置，将污染土壤从原污染地块开挖清运后，可以在原位土壤污染位置较快释放出清洁地块，大为缩减原位修复过程中土壤在原地的处置时间，及时提高污染地块再利用的周转率。

 

图2 周转率提高有助于提升污染土壤地块的价值

（2）有利于土壤综合修复技术的提升，针对性综合性多元化处置。土壤集中处置中心针对土壤污染特点采纳相应的土壤修复技术进行综合性处置。日积月累，丰富的土壤处置经验与综合性多元化土壤修复技术的研发，更有利于土壤修复技术的提高，进而提升土壤处置效率，有利于土壤修复行业的长效发展。

 

图3 土壤修复技术提升有利于土壤修复行业的长效发展

（3）降低土壤处置经济成本和时间成本，临时设施建设成本显著降低。相对于原位或原地异位的临时性处置设施建设，土壤处置中心所建立的综合性厂房与生产线，可以长期重复使用，有效避免了临时设施的搭建和拆除以及土壤处置设备转场费用，并节约了土壤修复周期，显著降低了时间成本。

规模化生产降低处置成本。土壤集中处置中心所采用的是高质量标准化厂房，有稳定的长期运营的设备和生产线、完善的废气废水处置设施以及周全的出入库计划和安排等，对于土壤修复易达到成熟的规模化处置效应，可有效提高单立方土壤修复的能源利用率，降低人工、药剂等各项成本。

 

图4 土壤集中处置有利于控制成本

（4）集中化处置，利于监管，利于环保监管与督察。土壤集中处置中心有明确的厂区和厂界，且长效稳定地运营，结合在线监控和数字化技术，在线实时工况监管，污染排放数据可以联网监控，更利于定期且长期的环保监管和督查工作。利于二次污染防治。在传统的原位修复过程中，易造成土壤中有机气体挥发进入大气、污染物质随场地的用水泄漏进入环境以及其他的二次污染情况。而在土壤集中处置过程中，处置企业必须要满足环保排污许可要求，严格控制废水废气的达标排放，才能获得长期稳定运营。二次污染现象通过防控治理和严格监管工作，可达到有效控制。

 

图5 土壤集中处置利于环保集中监管

（5）土壤集中处置适用范围广泛

不仅适用关闭搬迁地块，也适用于在产企业。仅从土壤修复角度考虑，土壤集中处置方式有普适性。对于面积范围广处置量大的地块或处理难度大的地块，均可在将其污染土壤转移至土壤集中处置中心后，解决原地块的污染污染问题。对于在产企业空间有限操作不便的前提下，也可通过客土法及时将污染土壤转移至土壤集中处置中心，以保证在产企业恢复正常生产。

而转移至土壤集中处置中心的土壤，可经过研发与综合性处置等多种手段，逐步消纳污染土壤。

 

图6 土壤转运（土壤转运的规范化需要有相关的法规标准约束，并需严格监管）
（6）有利于土壤处置技术的研发和试验开展：有不可替代的场地优势。在土壤修复方案编制过程中，往往需要小试和中试实验的支撑。对于临时的原位土壤修复而言，很难立即有效提供中试实验场地，或者需要更多的时间用于临时实验室的搭建与实验设备器材的配置。而小试实验也局限于各实施单位自身的实验室场地和条件。对于土壤集中处置中心而言，为了针对性地有效处置不同类型污染土壤，需要有高效的研发团队，并建有相应的实验室，包括中试生产线，其场地优势显著。而长期的土壤处置经验更有利于土壤实验的开展，有利于土壤修复新技术的开发与综合利用。

 

图7 污染土壤样品（土壤集中处置有利于建立长效研发与实验机制）

二、适用土壤集中处置的修复技术

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，土壤修复的技术原理为：

（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；

（2）降低土壤中有害物质的浓度。按照土壤污染物分类，除放射性污染土壤外，目前国内土壤修复工程中污染土壤的类型主要分为重金属污染土壤、有机物污染土壤、重金属--有机物复合污染土壤。适用于土壤集中处置的修复技术主要为土壤异位修复技术。目前国内发展较为成熟且适用于土壤集中处置的主要技术有土壤筛分技术、土壤清洗技术、常温热解吸技术、热脱附技术、氧化还原技术及生物堆技术等。

A.土壤筛分技术：土壤筛分技术可将大颗粒的石块和砖砾筛分出来，该类型物料大部分经过简单处理即可成为清洁物料，可资源再利用。该技术可有效地降低污染土壤总量，使需要处置或填埋的污染土壤量得到有效减少。筛分技术也经常作为土壤修复前端处置工序之一，与其他修复技术结合应用。

 

图8 污染土壤中筛分出的清洁大石块，可资源再利用

B.土壤清洗技术：土壤清洗技术也是污染土壤有效减量化技术，尤其适用于重金属污染土壤，同时也适用于部分难挥发性有机污染土壤，是目前较为有效的且应用成熟的可将大多数重金属污染物从土壤中去除的技术。该技术在上世纪八十年代即在欧美等国家有所应用，目前在日本应用较为广泛。该技术主要比照采矿选矿工业，开发出相应的物理、化学、物理--化学联合使用的土壤清洗技术。

 

图9 土壤清洗技术可有效地实现污染土壤减量化

C.常温热解吸技术：常温热解吸技术是在密闭系统内，利用翻抛作业设备对规则码放的污染土壤进行人为扰动和翻抛，通过增大污染土壤与空气的接触面积增加孔隙度，在良好的通透性条件下，利用抽气系统，使吸附于土壤中的污染物在浓度梯度的驱动下挥发进入土壤气排出，使土壤得以修复。

图10 可用于常温热解吸的翻抛机

D.热脱附技术：热脱附技术包括直接热脱附和间接热脱附，将污染土壤温度加热至目标温度附近并保留一定的时间，让土壤中的污染物发生气化和挥发作用，进而从土壤中分离和去除，以达到修复目的。根据加热温度的差异，美国环保局将热脱附分为高温（320～560℃）和低温（90～320℃）热脱附。目前热脱附技术在原位应用有下降趋势，因其一方面易导致土壤中的污染物向大气转移，另一方面因技术缺陷难以达到修复目标值或成本过高。但是异位热脱附技术是适用于土壤集中处置的主要修复技术之一，得益于土壤处置中心的长期性和稳定性，其厂房的密封性，生产设备和环保处置设备（含废气处置设备）优越的性能，可克服热脱附技术在原位应用的缺陷。

图11 直接热脱附技术装备

E.生物堆技术：生物堆技术是将污染土壤开挖并堆积后通入空气，利用土壤中微生物降解有机污染物的生物处理方法。一般除通入空气外，另需补充养分及水份，以增强微生物活性从而达到分解去除有机污染物的效果。在各项技术中，生物堆法相关配套设施较为简单，且可成套化生产制造，在国外已广泛应用于石油烃等易生物降解污染土壤的恢复，技术成熟；国内发展也已比较成熟，相关核心设备已能够完全国产化，已有用于处理石油烃污染土壤及油泥的工程应用案例。生物堆技术是成本最低的技术之一，一次性可处置土壤方量巨大，且处置后的清洁土壤可保持原有的土壤生命力。但生物堆技术仍存在一定的狭隘性，其不是对所有土壤污染物有效，且其可降解的污染物未必能在短期内达到土壤修复目标值，处置周期较长，在该方面仍需要进一步的技术研发应用与突破。

 

图12 堆肥技术（生物堆技术在土壤集中处置应用过程中需要足够的场地堆积土壤）

F.氧化还原技术：氧化还原技术目前在国内外土壤污染修复过程中应用广泛，通过向土壤中添加相关的氧化还原药剂，使土壤中的污染物转化为无毒或毒性较低的物质。对于生物堆修复技术而言，虽然石油产品中几乎所有成分都是可生物降解的，但成分的分子结构越复杂，生物降解就越困难。对于易于生物降解的有机物（如石油烃、低分子烷烃等），生物堆技术的降解效果较好;对于P0Ps（持久性有机污染物）、高环的PAHs（多环芳烃）、氯代有机物等难以生物降解的有机污染物污染土壤的处理效果有一定的限制，必要时需要辅助以氧化还原手段。因此，由于生物堆处置技术的效率和周期性问题，在土壤集中处置过程中可进一步考虑其与氧化还原技术联合使用，适当的化学处理可有效克服生物处理中后期的短板，以缩短土壤处置周期，有效达到土壤修复目标值。

 

图12 氧化还原技术与生物堆技术联合使用可有效提高土壤处置效果

为了进一步解决清洁土壤出路问题，国内又进一步与传统的制砖和制陶工艺相结合，开发出相应的土壤再利用技术。以制陶技术为例，建材化正成为处置污泥与污染土壤的一种重要方式，在制陶粒的过程中，经过高温（1000-1150℃）烧结，可有效去除污泥和污染土壤中的有机物，烧结和固化土壤中的重金属污染物，进而达到安全利用和资源再利用的目的。

陶粒利用价值较高，大量用作骨料、轻集料制备的陶粒砌块的原材料，具有轻质、保温的效果。同时，陶粒还可用作路基、公园绿地材料等。

 

图14 由污染土壤和污泥为原料烧制的陶粒

 

小结

土壤集中处置有显著的优势，土壤可达到规模化处置效应，提高土地流转率，缩短土壤处置周期，提高土壤修复技术，降低土壤处置成本。以点概面，依托集中的土壤处置中心点，即可服务一片区域，有良好的经济效益和社会效益。

目前适用于土壤集中处置的主要技术有土壤筛分技术、土壤清洗技术、常温热解吸技术、热脱附技术、氧化还原技术及生物堆技术等。

土壤的形成非常缓慢，是人类赖以生存的基础，进入土壤集中处置中心，有大量的土壤像固废一样资源化利用，将导致土壤生命功能的彻底消失。另外，大面积的污染土壤将向一个点集中，将不可避免地带来土壤处置中心所在区域的环境压力。这些均是土壤集中处置过程中不可忽视的问题。我们将在土壤集中处置（下）中讨论该问题。欢迎大家提供思路和指导意见。

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