【所屬領(lǐng)域】
能源環(huán)保
【技術(shù)背景】
近年來(lái)隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展和長(zhǎng)江黃河大保護(hù)等政策的頒布實(shí)施，高污染行業(yè)逐步關(guān)停，產(chǎn)生大量工業(yè)污染場(chǎng)地。化工行業(yè)退役場(chǎng)地由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、污染程度較高，亟待合理修復(fù)，降低風(fēng)險(xiǎn)，以滿足土地再利用的要求。然而，這些場(chǎng)地通常具有芳烴、石油烴、鹵代物、重金屬等復(fù)合污染特征，難以通過(guò)單一技術(shù)一步完成修復(fù)。因此，針對(duì)工業(yè)遺留場(chǎng)地有機(jī)-重金屬?gòu)?fù)合重度污染土壤需要快速修復(fù)的需求。
【痛點(diǎn)問(wèn)題】
目前用于化工退役場(chǎng)地修復(fù)的技術(shù)主要有熱脫附、化學(xué)淋洗、化學(xué)氧化和固化穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)等。
1、熱脫附技術(shù)主要采用異位直接燃燒或間接加熱等，粉塵大、成本較高、處理效率低，且難以有效降低重金屬風(fēng)險(xiǎn)；
2、化學(xué)淋洗工藝繁瑣，處理效率較低，產(chǎn)生的淋洗廢水組成復(fù)雜，難以達(dá)標(biāo)，且產(chǎn)生水處理污泥等二次污染物；
3、化學(xué)氧化能降低有機(jī)污染物，但難以實(shí)現(xiàn)有機(jī)-重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)降低；穩(wěn)定化主要是降低重金屬進(jìn)出毒性，對(duì)有機(jī)污染物的去除效果甚微。
【解決方案】
本技術(shù)研究發(fā)展了基于微波等電磁波強(qiáng)化的高效土壤修復(fù)技術(shù)，電磁波能通過(guò)激發(fā)分子高頻震蕩實(shí)現(xiàn)土壤快速升溫，且能通過(guò)降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速度。研發(fā)的微波修復(fù)劑，兼具吸波、催化降解有機(jī)污染物，且能實(shí)現(xiàn)重金屬穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化。微波修復(fù)材料能有效提高修復(fù)效率、降低能耗；耦合連續(xù)式微波設(shè)備的特殊設(shè)計(jì)能降低粉塵量，減少二次污染，實(shí)現(xiàn)有機(jī)-重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的同步修復(fù)。
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
1、基于多功能修復(fù)材料與微波強(qiáng)化技術(shù)相結(jié)合的高效綠色土壤修復(fù)新技術(shù)能實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地有機(jī)-重金屬?gòu)?fù)合污染的風(fēng)險(xiǎn)同步降低；
2、適用于微波修復(fù)的系列新材料，兼具吸波生熱、催化氧化和重金屬穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的功能，能提高微波修復(fù)效率和速率。
【技術(shù)指標(biāo)】
【應(yīng)用場(chǎng)景】
農(nóng)藥、煤化工、石油化工、精細(xì)化工、制藥等各類化工退役污染場(chǎng)地的修復(fù)。
【市場(chǎng)前景】
目前，我國(guó)污染場(chǎng)地修復(fù)領(lǐng)域?qū)ξ廴緢?chǎng)地修復(fù)技術(shù)和裝備的需求十分迫切。據(jù)初步估計(jì)，我國(guó)各類污染場(chǎng)地的數(shù)量有幾十萬(wàn)塊，嚴(yán)重污染場(chǎng)區(qū)320個(gè)，約548公頃。如果僅以污染最嚴(yán)重、需最緊急修復(fù)的場(chǎng)地來(lái)看，按照5%計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模則超過(guò)了5000億。目前，我國(guó)很多城市的污染場(chǎng)地修復(fù)市場(chǎng)已經(jīng)開始啟動(dòng)，尤其是沿海大中城市和經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的區(qū)域，對(duì)污染土壤修復(fù)有很大的市場(chǎng)需求。例如，2020年全國(guó)正式啟動(dòng)土壤修復(fù)工程項(xiàng)目668個(gè)，總項(xiàng)目金額約為102.97億元，覆蓋全國(guó)除西藏、港澳臺(tái)以外的30個(gè)省(市、區(qū))；與2019年相比，項(xiàng)目金額增長(zhǎng)8.31%，項(xiàng)目數(shù)量從354個(gè)項(xiàng)目增加到668個(gè)項(xiàng)目，數(shù)量增加88.7%；近三年全國(guó)土壤修復(fù)工程市場(chǎng)總金額總體較為穩(wěn)定，基本維持在一百億元左右。隨著“土十條”出臺(tái)、國(guó)家環(huán)保部對(duì)污染場(chǎng)地有關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的正式頒布，全國(guó)污染場(chǎng)地修復(fù)領(lǐng)域的市場(chǎng)需求將會(huì)有更快的增長(zhǎng)，市場(chǎng)的急迫需求和快速發(fā)展必將促進(jìn)和推動(dòng)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)和裝備領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展。在眾多的有機(jī)-重金屬?gòu)?fù)合污染土壤修復(fù)技術(shù)中，微波修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的技術(shù)之一，具有高效節(jié)能、清潔等優(yōu)點(diǎn)。微波設(shè)備已廣泛應(yīng)用到了水處理、污泥干燥等實(shí)際工程上，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。而在有機(jī)污染土修復(fù)市場(chǎng)，土壤微波修復(fù)設(shè)備存在著巨大缺口。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
該成果已授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)：
【合作方式】
技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可、技術(shù)入股、面談
【專家介紹】
王琳玲，博士，教授，博士生導(dǎo)師，華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)，中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)生態(tài)工程專業(yè)委員會(huì)委員，長(zhǎng)江技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)流域環(huán)境保護(hù)專業(yè)委員會(huì)委員，湖北省化學(xué)化工學(xué)會(huì)環(huán)境化學(xué)化工專業(yè)委員會(huì)秘書，湖南省工業(yè)固廢資源化與安全處置工程技術(shù)研究中心主任。主要從事冶金及化工行業(yè)污染監(jiān)測(cè)、治理及環(huán)境修復(fù)技術(shù)研究，近年來(lái)主持和參與完成了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部“863”、水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、省市科技攻關(guān)及企業(yè)合作項(xiàng)目等30余項(xiàng)科研工作。針對(duì)污染土壤、廢渣、廢水等，開展了基于復(fù)雜基質(zhì)中污染物形態(tài)辨識(shí)及調(diào)控的化學(xué)氧化/還原、穩(wěn)定/固化、增效淋洗，以及載體耦合和微波強(qiáng)化的治理修復(fù)技術(shù)研究，闡釋了反應(yīng)體系、共存介質(zhì)及場(chǎng)地特征的耦合關(guān)系，開發(fā)了系列修復(fù)材料、修復(fù)技術(shù)和設(shè)備，并成功用于湖北、湖南、云南、廣東等工業(yè)污染場(chǎng)地、農(nóng)田和礦山修復(fù)治理工程實(shí)踐中。作為主要成員獲得教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和廣東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表相關(guān)研究論文90余篇，其中SCI論文40余篇，授權(quán)國(guó)家專利近20項(xiàng)，參與編制國(guó)家及地方標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。擔(dān)任10余個(gè)國(guó)際和國(guó)內(nèi)期刊的審稿人，曾在美國(guó)佐治亞理工大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者，與美國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、香港等知名學(xué)者建立了長(zhǎng)期合作學(xué)術(shù)研究關(guān)系。
【聯(lián)系方式】
