成果名称: 生态环保重点技术装备研发设计平台能力建设
完成单位: 广州机械设计研究所
主要人员: 潘永刚,李红,王铭剑,陈进锋,郑文添,孙建宏,罗玲芝,张照光,林志坚,张新美,彭翠君,谭程方,毕薇,黄志强,文中华 等23人
介绍:

 

    1.课题来源与背景: 2017年,广东省科技厅省属科研机构改革创新领域稳定性专项资金支持:《生态环保重点技术装备研发设计平台能力建设》(项目编号2017A070701038)。 本课题开展的生态环保重点技术装备研发设计平台能力建设项目,符合国家环境保护政策目标,研发的生态环保重点技术装备具有较大的市场需求。

    2.技术原理及性能指标: (1)重金属污染土壤稳定化治理设备,从无害化稳定化角度出发,根据土壤中重金属形态和含量,利用物理化学手段对土壤中的重金属进行固定,使其具备化学稳定性并不再析出,从而达到稳定化无害化效果;从资源化角度出发,将达到化学稳定性的土壤通过机械压制方式使其成为免烧砌块,从而达到资源综合利用的目的。研制成套重金属污染土壤稳定化治理设备一台套。完成了应用试验,完成了1个工程化应用项目,实现了工程化产业化应用。 (2)有机污染土壤热脱附设备,利用污染物的热挥发性,采用直接或间接加热的方法,提高土壤温度(150~760℃),促进污染物在水-气、固-气界面中优先分布于气相的特性,从而促使污染物质(如汞或有机物)从土壤中解析出来,通过回收挥发的气态污染物质对其进行进一步的深度处理包括布袋除尘、过滤、再焚烧、活性炭吸附等措施使排放气体达标排放,处理过的土壤则通过加水降温冷却排放最终回填,从而实现对污染土壤的净化和修复。研制有机污染土壤热脱附设备,达到产业化运行要求,处理能力:2-30t/h,处理土壤平均含水率:40%-60%,结构形式双层撬装 ,运行温度300-600℃,尾气排放温度:<150 ℃,燃料消耗量:0号柴油70 Nm3/h /液化石油气32Nm3/h,设备外形尺寸2000×14000×8000mm,总功率:70.1kW。

   3.技术的创造性、先进性: (1)重金属污染土壤稳定化治理设备,基于稳定化无害化资源化工艺技术和设备集成创新,实现了重金属污染土壤的修复和资源化综合利用;采用基于处理单元的模块化技术,实现了设备一体化装置;采用基于全过程的控制与监控技术,实现了全过程自动控制。 (2)有机污染土壤热脱附设备,引入常压湿式氧化工艺,强化有机污染物的去除及降解,可实现热量回收,降低处理成本;研发了烘干窑及解析窑双层结构,实现了“烘干+解析”两段式工艺。

4.技术的成熟程度,适用范围和安全性: 4.1技术的成熟程度 重金属污染土壤稳定化治理设备在东莞市红梅镇河西工业园重金属污染土壤稳定化治理工程项目已经实际使用该技术,并已经第三方证明,达到了处理要求,达到了预定的应用目的,达到了技术成熟度第九级的标准(即:通过成功的执行任务,实际系统得到了验证)。 4.2适用范围和安全性 (1)重金属污染土壤稳定化治理设备可以应用于矿山含重金属,尾矿的无害化、稳定化以及资源化综合利用,工业领域受重金属污染场地的环境修复,受重金属污染河道底泥治理。 (2)有机污染土壤热脱附设备适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、汞和砷等重金属的污染物、农药、高沸点氯代化合物。

    5.应用情况及存在的问题 :5.1应用情况 (1)重金属污染土壤稳定化治理设备成功应用于东实长华环保股份有限公司承担的东莞市红梅镇河西工业园重金属污染土壤稳定化治理,完成了600m3含镍、铜重金属土壤稳定化治理。 (2)有机污染土壤热脱附设备成功应用于天津志和博容环保科技有限公司承担的广州市番禺区永大项目一号地块有机污染原地异位热修复项目,完成了645m3(1030 t)土壤处理。 5.2存在的问题 (1)重金属污染土壤稳定化治理设备处理能力有待进一步提高。设备每小时处理能力为25.8吨,难以满足大方量工程对时间进度的要求。 (2)污染土壤修复治理技术装置系列化,处理能力大型化有待进一步研制优化。

     6.历年获奖情况: 项目实施期间,成果获奖7项,分别为: (1)2017年12月,发明专利“一种土壤修复方法”获得中国专利奖优秀奖。 (2)2019年11月,“污染土壤热修复治理技术装置”项目获得中国机械工程学会绿色制造科学技术进步优秀奖。 (3)2019年3月,“污染土壤热修复治理技术装置”项目获得广东省机械工程学会科学技术奖一等奖、广东省机械工业科学技术奖一等奖。 (4)2018年8月,“土壤重金属污染的固化/稳定化技术创新研究”项目获得广东省环境保护科学技术二等奖。 (5)2018年3月,“重金属污染土壤异位稳定化治理关键技术与设备研制”项目获得广东省机械工程学会科学技术三等奖和广东省机械工业科学技术三等奖。 (6)2018年8月,发明专利“一种土壤修复方法”获得广业集团创新驱动和转型升级奖励科技成果奖。 (7)2018年8月,发明专利“一种重金属污染处理方法”获得广业集团创新驱动和转型升级奖励专利技术奖。

批准登记号:
登记日期: 2024-09-02
研究起止时间: 2017-01-01至2020-06-30
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别: 环境保护
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2020-10-15