Este proyecto adopta la tecnología de remediación del suelo por desorción térmica indirecta. "Desorción térmica indirecta" se refiere al proceso de calentar los contaminantes orgánicos en el suelo hasta alcanzar la temperatura de ebullición de dichos contaminantes mediante intercambio de calor indirecto bajo condiciones de vacío o cuando se introduce un gas portador, lo que provoca que los contaminantes orgánicos se evaporen y se separen del suelo, permitiendo así recolectar y tratar eficazmente los contaminantes emitidos.

Específicamente para este proyecto, los elementos técnicos son:

a. Este equipo de desorción térmica indirecta utiliza gas de combustión a alta temperatura producido por motores de combustión importados de Italia que queman gas natural limpio como fuente de calor para calentar el suelo contaminado hasta alcanzar la temperatura de ebullición, lo que provoca que los contaminantes se evaporen y logren efectos de remediación.

b. La reacción de desorción térmica se lleva a cabo en equipo especializado para desorción térmica, y el gas de combustión a alta temperatura no entra en contacto con el suelo durante el proceso de calentamiento.

c. El equipo viene con un dispositivo de cierre neumático, que básicamente aísla el suelo de la atmósfera después de ingresar al equipo, y crea un ligero estado de presión negativa mediante el ventilador de tiro inducido.

d. El humo generado por la combustión no contiene contaminantes y puede ser liberado directamente.

e. El gas de desorción térmica producido por la volatilización del suelo se recoge y procesa mediante equipo autónomo.

f. Durante el proceso de tratamiento térmico por desorción de gases, se generará aguas residuales secundarias que deberán ser tratadas antes de su vertido.

Flujo de proceso

El proceso indirecto de remediación del suelo por desorción térmica incluye tres partes: pretratamiento, calentamiento y purificación de gases de escape.

(1) Preprocesamiento

Como primer paso en el proceso de remediación del suelo mediante desorción térmica indirecta, el pretratamiento es crucial pero a menudo se pasa por alto. El propósito del preprocesamiento es regularizar y homogeneizar el suelo para cumplir con las condiciones de alimentación del equipo de desorción térmica. Es un requisito previo para garantizar la operación estable del sistema de desorción térmica y lograr buenos resultados de reparación.

El pretratamiento generalmente debe realizarse en un espacio relativamente cerrado. Por lo general, los invernaderos de pretratamiento deben instalarse en sitios de construcción, y los invernaderos deben estar equipados con las correspondientes instalaciones de circulación y purificación de gases de escape.

El preprocesamiento incluye tres pasos: mezcla de desecante - tamiz inclinado hecho a mano, tamiz grueso - trituración con tamiz fino AULL

a. Mezcla desecante

El suelo excavado en sitios contaminados generalmente tiene un contenido de humedad de alrededor del 30%. El proyecto está ubicado en el condado de Pujiang, ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, adyacente a un río, con afluentes subterráneos responsables, y presenta un clima lluvioso. Durante la excavación del foso de cimentación se produce filtración de agua, lo que resulta en un contenido de humedad mucho mayor de lo habitual. Inicialmente, este se presenta como un bloque de alta viscosidad. Introducirlo directamente en el equipo de desorción térmica puede provocar un calentamiento desigual, alto consumo energético, así como fácil formación de puentes y obstrucciones. Por lo tanto, es necesario realizar un pretratamiento para reducir el contenido de humedad.

La práctica habitual es mezclar desecantes como la cal hidratada. La relación de mezcla depende del estado del suelo original. Después de mezclar, el contenido de humedad del suelo debe ser ≤ 20%, y el suelo debe estar en estado suelto.

Debido a que el contenido de humedad del suelo es mucho mayor que el estándar convencional, durante la excavación del pozo de cimentación, la capa superficial era suelo arenoso, que estaba suelto y tenía una buena absorción de agua; las capas intermedia y inferior de suelo son arcilla con compactación severa y alto contenido de humedad. El método convencional de mezcla no logra reducir el contenido de humedad ni el diámetro de las partículas, lo que finalmente provoca una disminución en la capacidad de producción de los equipos posteriores, un aumento en la tasa de fallos y un mayor consumo de energía.

Basándose en la experiencia de reparación de otros sitios contaminados y combinada con las condiciones locales del sitio, se ha desarrollado un plan de pretratamiento para la mezcla tras múltiples intentos: a. Después de la excavación, el suelo se amontona centralmente, y se utiliza cal en bloques con tamaño de partícula comprendido entre 5 mm ≤ tamaño de partícula de la cal en bloques ≤ 8 mm para una mezcla única, con un tiempo de reacción no inferior a 12 horas. b. Después de que la cal en bloques reaccione completamente con el suelo, se revuelve una vez y el segundo tiempo de reacción es de al menos 8 horas. c. Antes de tamizar, se mezcla dos veces una pequeña cantidad de polvo de cal viva en forma de polvo, y después de 2 horas de reacción, el suelo puede ser tamizado. En este punto, el suelo ha alcanzado un estado suelto. En el caso de compactación de arcilla con alto contenido de humedad, ésta puede tratarse eficazmente.

b. Tamiz diagonal de fabricación propia, tamiz grueso

El propósito de la criba gruesa es eliminar piedras grandes y residuos del suelo, incluyendo típicamente concreto, piedras y desechos domésticos en la superficie de sitios retirados. La criba gruesa puede eliminar eficazmente piedras grandes, concreto y desechos domésticos del suelo, además de proporcionar las condiciones necesarias para el tratamiento posterior.

c. Criba de aullado, criba fina, trituración

La trituración con cribado fino del cubo de cribado AULL es un proceso adicional de cribado y trituración de materiales basado en el cribado grueso. Después del cribado fino, las partículas de suelo deben ser ≤ 50 mm, y también desempeña un papel en la mezcla secundaria, haciendo que el suelo quede más suelto. Esto puede garantizar que el suelo se caliente de manera uniforme, sea menos propenso a la acumulación de material y tenga un buen efecto de tratamiento.

(2) Calentándose

El principio básico de la desorción térmica consiste en calentar el suelo para lograr la separación entre la fase gaseosa y la fase sólida; por lo tanto, el calentamiento es el proceso central de la remediación del suelo mediante desorción térmica indirecta.

La fuente de calefacción generalmente utiliza gas de combustión a alta temperatura generado por la combustión de gas natural.

El suelo, como una sustancia sólida con una fluidez extremadamente baja, suele tener una eficiencia de transferencia de calor mucho menor que las sustancias líquidas y gaseosas, y requiere equipo especializado para operaciones relacionadas.

La desorción térmica indirecta requiere que el suelo y la fuente de calor no entren en contacto; la transferencia de calor ocurre entre las paredes, y el suelo debe estar en un espacio relativamente cerrado para la recolección de gases volátiles.

(3) Purificación de gases de escape

Después de ser calentado, la humedad y los contaminantes en el suelo se evaporan hacia la fase gaseosa, la cual se separa del suelo. Los componentes principales del gas separado, además de la humedad y los contaminantes, también llevan polvo y requieren un tratamiento de purificación.

El método indirecto de purificación de gases de escape por desorción térmica es: lavado por ciclos con rociado de agua + adsorción en carbón activado.

a. Proceso de purificación de gases de escape

Debido al proceso indirecto de desorción térmica, el gas de combustión a alta temperatura no entra en contacto con el suelo, el cual está relativamente aislado de la atmósfera. Por lo tanto, los componentes principales del gas de desorción térmica son vapor a alta temperatura que contiene agua y contaminantes, y el enfriamiento constituye una medida eficaz de purificación.

Este proyecto adopta el método de lavado por circulación de rociado de agua, que enfriará rápidamente el vapor a alta temperatura hasta convertirlo en estado líquido y disolverá el polvo en el agua. El agua en circulación absorbe la humedad y la materia orgánica del gas de desorción térmica, logrando así el efecto de tratar el gas de escape mediante la circulación de agua.

b. Adsorción con carbón activado

Después del ciclo de lavado con rociado de agua, este dispositivo está equipado con adsorción por carbón activado y finalmente se descarga a la cámara de combustión de alta temperatura para una incineración a altas temperaturas, asegurando una purificación completa del gas de escape.

El agua y la materia orgánica en el gas de desorción caliente se acumulan continuamente en el agua de circulación, y la cantidad total de agua de circulación aumenta gradualmente. El exceso de agua de circulación se convierte en aguas residuales secundarias, las cuales requieren un tratamiento adicional de purificación.

Debido a las diferencias en la composición de contaminantes y los indicadores de descarga de aguas residuales entre los diferentes sitios contaminados, el tratamiento adicional de purificación del agua residual secundaria generalmente no está dentro del alcance de esta construcción del proyecto.

Solución de equipo especializado

El equipo de remediación de suelos por desorción térmica indirecta de 3 t/h se utiliza como equipo especializado para la construcción de este proyecto.

La tecnología de desorción térmica indirecta está diseñada para sitios de contaminación orgánica de tamaño pequeño y mediano, así como para sitios de contaminación orgánica compleja en China, donde las situaciones de contaminación son complicadas. Cuenta con alta eficiencia, bajo consumo energético, gran capacidad de maniobra y puede garantizar una tasa de eliminación de contaminantes superior al 90%. Viene equipada con equipos de purificación de gases de escape y presenta un bajo riesgo de contaminación secundaria, lo que permite satisfacer las necesidades de las industrias dedicadas a la remediación de sitios contaminados orgánicamente, tales como las químicas, farmacéuticas y otras. La tecnología central de la desorción térmica indirecta brinda un importante apoyo técnico para este proyecto.

Composición de equipo especializado

El equipo de desorción térmica de 3 t/h incluye principalmente: equipo de alimentación/descarga, dispositivo de generación de aire caliente, cuerpo de desorción térmica, unidad de purificación de gases de escape, sistema de control automático (incluyendo sala de control del contenedor) y equipos auxiliares como equipos de cribado de pretratamiento.

El equipo principal adopta un diseño modular integrado, con todo el equipo integrado en siete módulos principales: cámara de combustión, cuerpo de desorción térmica, purificación de gases de escape, tanque de agua de sedimentación con buffer circulante, unidad de bomba de circulación, enfriador de aire y sala de control central.

El tamaño de un solo bloque de palanca no debe exceder los 12.196 mm × 2438 mm × 2896 mm, lo que lo hace conveniente para el transporte y el ensamblaje.

Se utilizan múltiples capas de instalación apiladas entre los bloques de palanca, lo que resulta conveniente para la instalación y ahorra espacio. El cuerpo del equipo ocupa aproximadamente

a. Equipo entrante/saliente

El equipo de alimentación completa principalmente el amortiguamiento, la dosificación y el transporte del suelo, incluyendo silos, pantallas de tamizado y filtrado, alimentadores cuantitativos, alimentadores de cinta, etc.

El equipo de descarga completa principalmente el transporte y enfriamiento del suelo a alta temperatura después del tratamiento por desorción térmica, incluyendo el tornillo de descarga, el humidificador y sus tuberías de soporte.

b. Dispositivo generador de aire caliente

La función del dispositivo de generación de aire caliente es generar gas de combustión caliente a alta temperatura mediante la combustión de gas natural. El dispositivo incluye una cámara de combustión, un quemador, un ventilador de soporte de combustión, entre otros. El gas de combustión a alta temperatura generado por el dispositivo de generación de aire caliente se conecta al cuerpo de desorción térmica a través de la salida, proporcionando una fuente de calor para dicho cuerpo de desorción térmica.

c. Cuerpo de desorción térmica

El cuerpo de desorción térmica es el equipo central para la reacción de desorción del suelo al ser calentado. Adopta una estructura en espiral dividida como modelo básico del reactor, compuesta por un dispositivo impulsor, una hélice sinfín, un dispositivo de cierre de gas, un transportador de alimentación, entre otros.

d. Unidad de purificación de gases de escape

El suelo se calienta en el reactor de desorción térmica, produciendo una gran cantidad de gas de desorción térmica, que es recolectado y procesado por la unidad de purificación de gases de escape. El método del proceso de purificación de gases de escape es: lavado por aspersión + adsorción con carbón activado. El equipo incluye: sala de lavado por aspersión, desempañador, dispositivo de adsorción con carbón activado, ventilador de tiro inducido, tanque de agua de sedimentación de buffer de circulación, unidad de bomba de circulación, enfriador de aire, entre otros.

e. Sistema de control automático

Este equipo está equipado con un sistema de control automático diseñado y desarrollado de manera independiente por Zhongchuan Oasis. El sistema incluye un sistema de control de operación, un sistema de alarma y un sistema de control de ingeniería auxiliar. Puede completar automáticamente diversas funciones, como la recopilación de datos, la visualización de parámetros, la alarma por exceso de límite y la impresión de informes para todo el proceso de tratamiento, incluyendo la cantidad de alimentación y el estado de funcionamiento del equipo del suelo contaminado, logrando así una interfaz inteligente hombre-máquina.

Todo el sistema de control automático consta de instrumentos y medidores en planta, cajas de control en planta, cajas de transferencia, cajas de distribución principales, cajas de control central, computadora superior, etc.

Los operadores pueden ver el estado operativo en tiempo real del sistema, consultar datos históricos y controlar el arranque y parada de los equipos en el sitio, así como establecer parámetros principales de control, como la temperatura de calefacción, en la computadora superior. El sistema ajusta automáticamente el estado operativo de los equipos según los parámetros establecidos.

f. Equipo de preprocesamiento

Este equipo está equipado con una pantalla inclinada de fabricación propia y un cucharón clasificador AULL para el pretratamiento de cribado del suelo.

Después del cribado grueso del suelo con un tamaño de partícula inferior a 200 mm y del tratamiento de trituración AULL, el tamaño de las partículas del suelo alcanza menos de 50 mm, lo que puede cumplir con los requisitos de la posterior construcción por desorción térmica.

g. Equipo accesorio

El equipo externo de remediación del suelo por desorción rotativa con calor incluye equipos auxiliares como chimeneas, plataformas, escaleras inclinadas y tuberías no integradas. La altura de la chimenea deberá cumplir con los requisitos de la norma GB16297 "Estándares Completos de Emisiones para Contaminantes del Aire", y la salida de escape no deberá ser inferior a 15 m. Existe una toma de muestras de humo en la chimenea, y alrededor de ella se deberá instalar una plataforma de muestreo para facilitar las operaciones de muestreo y monitoreo de humo.

Método de construcción de reparación

El sitio de trabajo de procesamiento está instalado en una zona no contaminada dentro del alcance de la licitación, y el sitio de trabajo es un invernadero de estructura rígida cerrada. Con una superficie de aproximadamente 300 metros cuadrados, incluye un área de pretratamiento de suelo contaminado y un área de mezcla.

Circulación del suelo en el campo: Después de excavar el suelo contaminado, este se transporta al área de pretratamiento para mezcla con cal y cribado grueso. Luego, se equipa una cuchara cribadora ALLU en el área de pretratamiento para excavar el suelo contaminado con fines de mezcla con desecante (mezcla de cal viva en bloques), cribado grueso, y trituración y cribado con la cuchara cribadora AULL (tamaño de partículas inferior a 50 mm). Posteriormente, el suelo es transportado por una cargadora hasta el área de mantenimiento e inspección para su mantenimiento, esperando reparación.

1) Diseño antifiltración del sitio

Todos los sitios de trabajo se tratan con un endurecimiento anti-filtración, y la estructura anti-filtración consiste en limpiar el suelo original y compactarlo con tierra común, logrando un coeficiente de compactación no inferior a 0,93; sobre él se colocan dos telas y una capa anti-filtración de película (600 g/㎡ geotextil no tejido + película anti-filtración HDPE doble rugosa de 1,5 mm de espesor + 600 g/㎡ geotextil no tejido), y luego se vierte hormigón simple C30 de 300 mm de espesor para el tratamiento de endurecimiento en la parte superior.

2) Diseño de la estructura del sitio

El sitio de trabajo adopta un invernadero con estructura de acero, y el área cerrada incluye zonas de pretratamiento y tratamiento del suelo.

3) Diseño del sistema de drenaje

El sitio presenta una pendiente desde el centro hacia ambos lados con un coeficiente de inclinación del 0,5%. Alrededor del terreno se han instalado canales de drenaje de ladrillo con especificaciones de 300 × 300 mm, diseñados principalmente para interceptar el agua de lluvia externa y evitar que ingrese al área de trabajo, así como para prevenir la erosión del suelo. Además, se ha habilitado un tanque de recolección de agua de lluvia a lo largo del lado inclinado del sitio, conectado al canal de drenaje para captar el agua pluvial. El agua de lluvia recolectada se muestrea, analiza y prueba regularmente. Si supera los estándares, se utiliza equipo de tratamiento integrado para tratarla y reutilizarla o descargarla mediante tuberías.

Excavación de suelo

Después de excavar el suelo contaminado, transpórtalo a un invernadero de pretratamiento.

Preprocesamiento

Plan de pretratamiento: a. Después de la excavación, el suelo debe apilarse de manera centralizada, utilizando cal en bloques con un tamaño de partícula entre 5 mm y 8 mm para una mezcla única, y el tiempo de reacción no debe ser inferior a 12 horas. b. Después de que la cal en forma de bloque reaccione completamente con el suelo, se agita una vez y el segundo tiempo de reacción no debe ser inferior a 8 horas, seguido por tamizado grueso. c. Antes de realizar el tamizado fino, triturado y tamizado, mezcle nuevamente una pequeña cantidad de polvo de cal viva en polvo durante 2 veces. Después de 2 horas de reacción, se puede proceder con la trituración y el tamizado. En este momento, el suelo ha alcanzado un estado suelto. El diámetro de las partículas es inferior a 50 mm, lo que cumple con los requisitos de producción.

Tratamiento térmico

Precalienta el equipo de desorción térmica con anticipación.

Utiliza un cargador para introducir tierra fina en el contenedor dedicado del equipo de destilación térmica.

El suelo experimenta una reacción de desorción térmica cuando se calienta en equipo especializado para desorción térmica.

Después de aproximadamente 40 minutos, los contaminantes orgánicos en el suelo alcanzan la temperatura de ebullición, y la concentración de contaminantes disminuye por debajo del valor objetivo de remediación. Luego, se descargan del equipo especializado para desorción térmica y, posteriormente, se rocían con agua para enfriar y humedecer, convirtiéndose así en el suelo tratado.

Transfiere el suelo procesado al área de inspección utilizando una cargadora.

Inspección propia e inspección externa

Después de la remediación a alta temperatura, el suelo debe someterse a inspecciones propias y a procesos de monitoreo y aceptación de inspección de calidad realizados por una tercera parte antes de poder proceder con su disposición final.

Divida el área de inspección en zonas cada 500 toneladas, recoja una muestra representativa de cada zona y seleccione primero el 30% de las muestras representativas para la autoinspección. Después de aprobar la autoinspección, solicite al propietario y al departamento (institución) autorizado que organicen la aceptación.

Inspección propia: Para el suelo contaminado tratado, la unidad de construcción debe realizar un análisis de inspección propia mediante muestreo y enviarlo al laboratorio para su prueba y análisis. Después de alcanzar el valor objetivo correspondiente de remediación, se podrá llevar a cabo el tratamiento de relleno.

Inspección externa: Antes de rellenar el suelo tratado, se deben realizar muestreos bajo la supervisión de la unidad encargada y enviarlos a una unidad de análisis independiente para su análisis. La frecuencia de muestreo es una muestra mixta cada 500 toneladas.

Vertedero de seguridad

Después de pasar la inspección propia, una unidad de aceptación de terceros deberá realizar pruebas de aceptación en el fondo del pozo de excavación, las paredes laterales y el suelo reparado, emitir un informe de aceptación y rellenar con tierra reparada tras confirmar que la reparación es adecuada.

Línea de Atención Al Cliente
Correo electrónico:luzhou@nj-lzep.com
Teléfono:+86-13951765609

Servicio al Cliente
Correo electrónico:servicios@nj-lzep.com
Teléfono:+86-4000169188