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Petroleum Engineering
石油工程第45卷第10期
2024年10月
阴燃技术在土壤修复中应用的中试
陈晓丽，李?龙，雷大鹏，赵长志，廖弋雷
（江苏大地益源环境修复有限公司，江苏南京?210012）
摘 要：石油烃类的含油污泥处置是目前土壤修复中的一大难题。传统的修复方式有生物修复、热解法等。生物修复方式修复时间长，处理不彻底；热解虽然处理时间短，但能耗高、处理不彻底。主要介绍了阴燃技术，并讨论土壤的有机污染治理。符合阴燃条件的污染土壤，通过阴燃技术成功处理了污染的石油烃类污染土壤，同时阴燃过程中能耗很低，从理论到中试都证明了阴燃在土壤修复中修复效果显著，非常节能环保。
关键词：阴燃；土壤修复；阴燃曲线中图分类号：TQ127.11 文献标志码：A 文章编号：1003–6490（2024）10–0037–02
Pilot Test of Smoldering Technology Applied in Soil Remediation
Chen Xiao-li，Li Long，Lei Da-peng，Zhao Chang-zhi，Liao Yi-lei
Abstract：The disposal of oily sludge from petroleum hydrocarbons is a major problem in soil remediation.Traditional methods of repair include bioremediation，pyrolysis，and the like.The bioremediation method has a long repair time and is not completely processed；although the pyrolysis has a short processing time，the energy consumption is high and the treatment is not thorough.This article mainly introduces the smoldering technology and discusses the organic pollution control of the soil.The contaminated soil in accordance with the smoldering condition has successfully treated the contaminated petroleum hydrocarbon contaminated soil through the smoldering technology，and the energy consumption during the smoldering process is very low.From the theory to the pilot test，the smoldering effect in the soil remediation is remarkable.Very energy ef?cient and environmentally friendly.
Key words：smoldering；soil remediation；smoldering curve目前，我国土壤污染较严重。从污染物的属性来考虑，可将土壤污染分为四大类：重金属污染、有机污染、放射性元素污染和病原微生物污染。土壤的有机污染，作为影响土壤环境的主要污染物，已经成为国际上关注的热点。有毒、有害的有机化合物在环境中不断积累，到一定时间或在一定条件下有可能给整个生态系统带来灾难性的后果。
2024年第十三届全国人大二次会议《政府工作报告》中指出：加强污染防治和生态建设，大力推动绿色发展——加强生态系统保护修复，推进山水林田湖草生态保护修复工程试点，持续抓好国土绿化，加强荒漠化、石漠化、水土流失治理。带着这样的历史使命，我公司拟引进国外一项土壤修复的最新技术——阴燃技术。本试验旨在论证阴燃技术在国内石油烃类污染土壤修复中是否适用。1 阴燃机理简介
阴燃是一种缓慢、低温、无焰的燃烧方式，是在氧气可以扩散到的多孔可燃固体材料的内部表面处发生异相反应，放出热量而得以自我维持继续燃烧。阴燃发生和传播过程中发生了复杂的物理化学放热反应过程，如水气蒸发，吸热热解和放热热解等化学反应。随着热量的传播，热对流和热辐射在多孔介质内部自然而然的进行着。2 中试目的
主要是：评估工程实施阴燃处理效果；评估目标处理成本；工程承接演示及推广。
3 阴燃在土壤修复行业中的中试
3.1 中试装置原理
市。该市有一处前油及润滑油混合厂。该项目自2015年起就没有投入运营。该遗址大约有31 000m3的土壤受碳氢化合物的影响，在基油和润滑油之间，需要处理。在润滑混合厂区中，最大程度的受影响的土壤是淤泥质土壤3.0~3.5m地下地面，地下水水位为3.4m。在基地的石油工厂区域，受影响的土壤在5.5~6.0m的地下水位之下，是一个粉砂层。
3.3 中试装置工艺流程介绍
尾气处理系统A5A4A3A2A1送风系统干净沙阴燃系统收集温度数据角色控制电脑PC曲线加热区控制加热区温度图1 工艺流程示意图
类似于点燃香烟及其燃烧的过程，首先将外部的热量输送到加热区，在加热区点火的同时，持续不断地通入足够的氧气，直至阴燃结束。对于本中试，仅需要加热区的外界热能点燃系统，在接下来的燃烧中，物料会实现自我持续燃烧。
3.2 中试项目简介
中试装置的工艺流程示意图如图1所示，本装置由送风系统、阴燃系统、电气控制系统和尾气处理系统四大部分组成。送风系统在阴燃过程中一直处于送风状态。加热区的温度通过PLC电气控制，阴燃系统通过A1、A2、A3、A4、A5 五点测温点的温度观测，判断是否实现阴燃。阴燃发生后关闭加热区加热装置，阴燃开始。阴燃过程中产生的尾气，通过尾气处理系统，成为达标气体进行排放。
本中试所用的设备、电气控制等均由我单位设计、制造、组装。
3.4 阴燃曲线
阴燃技术来自于国外一家土壤修复的高科技公司，该公司在实验室研究数年，目前已经在国外有多个成功的工程案例。本中试旨在验证阴燃技术在中国石油烃类土壤中的修复是否可行。
项目选址在某个著名沿海城市，该城市是一个风景旅游
收稿日期：2024–09–18作者简介：陈晓丽（1977—） ，女，江苏泰兴人，高级工程师，主要
从事阴燃技术在土壤修复中的应用研究工作。
在中试的过程中，在设备装置中设置不同的五个点（1、2、3、4、5）进行温度监测，以便于对阴燃温度实现即时观察和控制。
图2是一个典型的阴燃曲线图。横轴表示时间（单位：min），纵轴表示温度（单位：℃）。
本图主要表示随着时间的推移，污染土壤所能达到的温度。曲线A1表示由外界供给的热量，从而带动污染土壤中第一层有机污染物的燃烧；A2表示第一层污染土燃烧后，再注入足够的空气从而带动第二层污染土中有机物的燃烧，即俗称的阴燃，在第二层开始阴燃的时候，断了外界供给的热量。A3表示第二层带动第三层阴燃；A4表示第三层带动第四层阴燃；A5表示为覆盖层的温度。阴燃持续的时间长短和污染物
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阴燃技术在土壤修复中应用的中试
