工业污染土壤修复技术

2023-02-03

第一篇:工业污染土壤修复技术

典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范项目-国家科技部

附件1 863计划资源环境技术领域“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目课题申请指南

一、指南说明

随着我国城市化进程的加快和产业结构调整政策的实施,对工业污染场地土壤进行修复,确保人居环境安全已是当前国家环保工作的新热点。针对我国工业污染场地特点和修复需求,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,并进行工程示范,推动我国土壤修复产业的发展,引领和支撑我国工业污染场地整治与再开发利用工作,任务十分迫切。

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》和“十一五”863计划资源环境技术领域的总体部署,本领域2009年拟启动“典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范”重点项目,围绕受有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等污染的工业场地土壤修复,开展技术研发和应用示范。

本重点项目拟安排国拨专项经费2500万元,下设四个课题,以课题为基本单元受理申请,各课题在完成本课题研究任务的同时,有义务与其他课题协作共同实现项目目标。课题鼓励产学研结合,每一个申请团队必须有企业参与(部分课题需由企业牵头)。每个课题可以由一家单位承担,也可以由多家共同承担。对于多家单位共同承担

1 的,由申请单位自行组合形成课题申请团队(同一个课题组只能参加一个申请团队),并提出课题组长和依托单位。由课题依托单位具体负责课题的申请。本项目采取择优委托的方式确定课题的承担单位。

各课题申报单位须根据项目申报指南中各课题的控制性考核指标提出详细的课题考核指标,且不得低于指南中的控制性指标。

二、指南内容

1.项目名称

典型工业污染场地土壤修复关键技术研究与综合示范

2.项目总体目标

针对我国工业污染场地特点和修复需求,选择有机氯农药、挥发性有机污染物、多氯联苯、铬渣等典型工业污染场地,研发具有我国自主知识产权的工业污染场地土壤的修复技术与设备,建立一批典型工业污染场地土壤修复技术综合示范工程,制订相关的风险评估与修复技术管理规范,引导我国工业污染场地修复高技术发展方向;通过产学研结合,推动我国土壤修复产业的发展,为我国典型工业场地土壤污染控制与修复提供技术支撑。 3.项目的课题分解和主要研究内容

本项目分解成如下四个课题。各课题的题目和主要研究内容如

2 下:

课题一:有机氯农药类污染场地土壤修复技术设备研发与示范 研究目标:

针对目前我国关闭和搬迁典型有机氯类农药(如滴滴涕、六六

六、氯丹、灭蚁灵等)生产企业后遗留场地污染土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,通过关键技术研发和系统集成,形成具有我国自主知识产权的、经济高效的有机氯农药类土壤修复关键技术和设备,并进行示范,提升我国有机氯农药类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度有机氯农药污染场地土壤的增效洗脱修复技术及设备研发

针对高浓度有机氯农药污染土壤,筛选环境友好型高效洗脱剂,提出最佳清单、配方及使用方法,优化洗脱修复技术工艺参数,研制具有规模化应用的移动式成套洗脱修复设备;研发洗脱后土壤和洗脱液的配套处理技术及设备。

(2)高毒性有机氯农药复合污染场地土壤的催化氧化修复技术 3 及设备研发

针对高毒性、高浓度有机氯农药(包括有机氯农药生产原料、中间体及成品等)复合污染场地土壤,研发催化氧化修复技术,优化修复工艺技术参数,研制具有规模化应用的移动式成套催化氧化修复设备。研发氧化修复后土壤及其他产物的配套处理技术及设备。

(3)典型有机氯农药类污染场地土壤修复技术集成与示范 选择1-2个典型有机氯农药类污染场地,进行增效洗脱修复技术、催化氧化修复技术及相关配套技术的集成与工程示范,形成有机氯农药类污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)筛选高效洗脱剂2-3种,配套洗脱处理工艺2-3套,形成增效洗脱修复技术及设备1套,单套设备处理土壤能力不少于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)形成催化氧化修复技术及设备1套,单套设备处理能力不低于10 m3/d,使土壤中主要目标污染物去除率达到85%以上;

(3) 建成典型有机氯农药类污染场地土壤修复示范工程2个,提供配套技术设备2套以上,示范工程占地面积不小于500 m2,修复

4 的污染土方量达到1000 m3以上;增效洗脱修复设备处理能力不低于10 m3/d,修复成本不高于80元/ m3土;催化氧化修复设备处理能力不少于10 m3/d,修复成本不高于60元/ m3土;修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废液达到安全排放的要求;

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,提供典型有机氯农药类污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题二:挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国石油化工等污染场地土壤的挥发性有机物污染问题,结

5 合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度挥发性有机物污染场地土壤的高效气提修复技术、尾气处理技术与设备,以及中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风及其强化降解技术与设备,形成挥发性有机污染场地土壤修复技术集成系统,并进行工程示范,提升我国挥发性有机物污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度挥发性有机物污染场地土壤的气提修复技术及设备研发

针对高浓度挥发性有机物污染场地的土壤,基于拖尾效应抑制技术的研究,突破土壤气提修复和尾气强化处理技术,研发具有气体抽提、收集、气水分离、尾气处理功能的关键成套设备。

(2)中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤的生物通风修复技术及设备研发

针对中、低浓度挥发性有机物污染场地的土壤,研发强化生物通风修复技术,优化通风方式及其工艺。研究增强污染物生物有效性的微生态调控技术,形成物理脱除与微生物降解相协同的强化土壤生物通风修复技术。

6 (3)典型挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术集成与示范 选择1-2个典型挥发性有机物污染场地,进行土壤气提和生物通风修复技术的集成和工程示范,形成挥发性有机物污染场地土壤气提修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1)研制高浓度挥发性有机物污染场地土壤气提修复集成技术及其成套设备1套,单套批次处理能力120~150m3,使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(2)研制尾气收集与处理成套设备1-2套,尾气处理能力不低于120 m3/h,尾气排放达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准;

(3)提供中、低浓度挥发性有机物污染场地土壤强化生物通风修复集成技术与设备,研制能强化生物通风的高效降解菌剂制备系统. 使土壤中主要目标污染物的去除率达到85%以上;

(4)建成高浓度和中、低浓度典型挥发性有机物污染场地土壤修复示范工程2个,示范工程占地面积不小于1000 m2,修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上, 7 并提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

(5)申请发明专利3-5项,发表学术论文6-8篇,编制挥发性有机物污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过600万元,承担单位落实匹配研究经费不少于600万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

课题三:多氯联苯类污染场地修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对我国多氯联苯(PCBs)污染场地土壤修复问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的高浓度PCBs污染场地土壤的高效热脱附修复技术和设备、以及中低浓度PCBs污

8 染场地土壤的强化生物修复技术,建立成套的PCBs污染场地土壤修复技术集成系统,进行工程示范,提升我国多氯联苯类污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

(1)高浓度PCBs污染场地土壤热脱附修复技术与设备研发 针对高浓度(>30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研发适用于热脱附的土壤预处理技术,开发高效低能耗的热脱附修复技术和脱附尾气的安全处理处置系统;优化进料系统、热脱附器系统、燃油和供气系统、废气处理系统、装置控制和操作系统的工艺参数,研发适用于不同污染程度的具备自动化功能的移动式PCBs污染土壤热脱附修复成套设备,实现高效、安全、稳定运行。

(2)中低浓度PCBs污染场地土壤的生物强化修复技术与设备研发

针对中、低浓度(<30 mg/kg)PCBs污染场地土壤,研制微生物固定化功能材料和高效复合修复菌剂以及相关制备工艺及设备;研发PCBs污染土壤的原位生物联合修复技术和针对高氯代PCBs污染土壤的生物联合强化修复技术,进行相关技术的环境安全性评估。

(3)典型多氯联苯类污染场地土壤修复技术集成与示范

9 选择典型PCBs污染场地,进行土壤热脱附修复技术和生物强化修复技术的集成和工程示范,形成PCBs污染场地土壤修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

(1) 研制高浓度PCBs污染土壤热脱附修复技术及其设备1套,单套设备连续进料且处置能力不低于15 m3/d,使土壤中PCBs的去除率达到98%以上,实现尾气安全处理与排放。

(2) 研发中、低浓度PCBs污染土壤的强化生物修复技术1套,研制微生物固定化材料2-3种、高效复合修复菌剂2-3种及其设备1套,使现场生物修复2个月内土壤PCBs总量的下降率达到50%以上;

(3) 建成典型PCBs污染土壤热脱附修复技术和强化生物修复技术集成示范工程1个,热脱附修复的污染土方量不少于1000m3,修复设备运行费低于国际同类的25%以上;生物修复的污染土方量不少于200 m3,提供经济成本比较分析报告。修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的废气达到安全排放的要求。

10 (4) 申请发明专利4-6项,发表学术论文8-10篇,编制PCBs污染场地土壤的风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过750万元,承担单位落实匹配研究经费不少于750万元(不含示范工程建设费用);本课题要求企业牵头,鼓励产学研结合。

课题四:铬渣污染场地土壤修复技术设备研发与示范

研究目标:

针对铬渣堆存场地土壤污染问题,结合场地再利用功能和修复目标,研发具有我国自主知识产权的铬渣堆存场地土壤固化/稳定化修复技术和土壤淋洗修复技术,优化相关工艺,研制配套设备,集成典型铬渣污染场地土壤修复技术集成体系,进行工程示范,提升我国铬渣污染场地土壤修复的技术水平。

研究内容:

11 (1)铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备研发 通过化学或微生物还原途径,研制高效的土壤六价铬化学或生物还原解毒制剂,筛选安全高效的土壤铬固定化/稳定化制剂;研发铬渣污染土壤还原-固化/稳定化修复成套技术与设备,优化土壤还原-固化/稳定化工艺及其效率;研究固化/稳定化修复技术的环境安全性和异位修复后固化体的处置方案。

(2)铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备研发 研究用于铬渣堆存场地土壤淋洗修复的化学、生物淋洗剂,探明不同淋洗剂处理后土壤性质和铬形态的变化,筛选高效、环境友好的铬渣堆存场地污染土壤中铬及相关重金属的淋洗剂;研制污染土壤的离场和现场固液分离和淋洗液安全处理的成套技术与设备。

(3)铬渣堆存场地土壤固化/稳定化和淋洗修复技术集成与示范 选择1-2个典型铬渣堆存场地,集成土壤还原-固化/稳定化联合修复和淋洗修复相关技术,进行铬渣堆存场地关键修复技术的工程示范,形成铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化和淋洗修复技术体系,进行经济可行性的比较分析,编制相关污染场地土壤风险评估和修复技术导则。

考核指标:

12 (1)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于15 m3/天,固化/稳定化后土壤中六价铬浸出浓度(HJ/T299-2007)低于0.5 mg/L,总铬浸出浓度低于1.5 mg/L;筛选并研制高效安全的土壤六价铬还原和固化/稳定化制剂2-3种。

(2)研制低成本的铬渣堆存场地污染土壤淋洗修复技术与设备1套,单套设备处理能力不低于5 m3/天,主要污染物的去除率达到85%以上;筛选并研制高效、环境友好的土壤淋洗剂2-3种。研制污染土壤的淋洗液安全处理的配套技术与设备1套。

(3)建成典型铬渣堆存场地污染土壤固化/稳定化技术和土壤淋洗修复技术集成与工程示范1-2个;示范工程占地面积不小于500 m2,修复的污染土方量不少于1000 m3,修复设备运行费低于国际同类的30%以上,修复后土壤环境质量达到相应用地类型土壤的标准或满足安全再利用功能的要求,处理后的淋洗液达到安全排放的要求,并提供经济成本比较分析报告。

(4)申请发明专利3-5项,发表学术论文4-6篇,编制铬渣堆存场地污染土壤风险评估和修复技术导则1套。

课题执行年限:

13 2009年5月至2012年5月

课题经费来源及构成:

本课题国拨专项经费控制额不超过550万元,承担单位落实匹配研究经费不少于550万元(不含示范工程建设费用);鼓励企业牵头、产学研联合组织实施课题。

三、注意事项

1.申请单位需针对单个课题提出申请。评审过程以课题为单元分别进行,择优确定各课题的承担单位。

2. 凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业(不包括外国独资企业和外资控股企业)均可申请承担本项目课题。

3.重点项目课题责任人必须是法人,法人是当然的课题依托单位,且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍,年龄在55周岁以下(截止指南发布之日),具有高级职称或博士学位,每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过半年,过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

4.对于港澳台优秀科技人员、海外优秀华人学者(包括取得外 14 国国籍和永久居留权的),在满足年龄、职称(学位)等基本条件时,只要正式受聘于课题依托单位,且协议期或聘任期覆盖课题执行期,每年在课题依托单位工作时间不少于6个月,也可作为课题组长。在课题申请时,由课题依托单位出具相关证明材料。

5. 课题组长申请及负责的科技部三大计划(863计划、科技支撑计划和973计划)在研课题累计不得超过一项,同时可参加一项课题(申请或在研),每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

6.在填报课题申请书时,要认真编制经费预算部分相关内容。预算编制应在专项经费控制额范围内,结合研究任务的实际需要,坚持目标相关性、政策相符性和经济合理性原则。项目申请单位财务部门会同申请负责人共同编制经费预算,并对预算编制的真实性负责。在编制经费预算之前,项目申请单位及申请负责人应认真学习《国家高技术研究发展计划(863计划)专项经费管理办法》及相关制度规定。

7.申请课题时需按指南要求如实提供配套经费证明和支撑条件承诺,并提供联合申请的合作协议。

8.申报程序和要求:

15 本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

第二篇:全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

国家环境保护部主管

环境经济杂志社

环经会字(2012)03号

关于召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流

大会”的通知

各有关单位:

随着我国工业经济的快速发展和城镇化水平提高,重金属进入环境的机会显著增多,对土壤、水体、大气、固废、食品等造成了不同程度的污染,同时这些重金属通过食物链进入人体,严重威胁着人体健康,由于重金属在环境中具有相对稳定性和难降解性,很难从环境中清除出来,使得重金属污染治理十分困难。

为促进经济社会可持续发展,维护人民群众环境权益和身体健康, 切实解决危害群众健康的突出环境问题,国务院和环境保护部拟定、公布实施的《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》,由此可见“十二五”期间,我国将把重金属污染防治列为环境保护工作重点,因此,重金属污染及土壤修复已经成为环境综合治理工作中的新难点、新课题,如何控制、治理修复重金属污染及土壤修复成为政府、行业专家、公众共同关注的热点。

为此环保部主管《环境经济》杂志社决定于2012年2月16日在北京召开“全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会”,届时将邀请业内知名专家及相关管理部门代表就重金属废水污染防治及土壤修复的先进技术进行专题报告,为与会者提供先进经验、讨论重金属污染防治问题、寻找解决方案、广泛交流与合作的重要平台。

一、会议时间:2012年2月16日 地点:北京友谊宾馆

二、会议主要内容

(一)政策解读与分析 1.重金属污染防治现状及对策;

2.土壤污染监测与评价技术研究及发展趋势; 3.重金属污染防治及土壤修复的相关问题思考; 4.“十二五”重金属污染防治规划及政策导向; 5.重金属污染防治及土壤修复的技术原则和技术路线; 6.“十二五”期间中央财政对重金属污染防治的投资计划;

(二)重金属污染防治技术讨论

1.电子电镀行业重金属污染治理技术; 2.石油化工行业重金属污染治理技术; 3.重金属无机盐制造业重金属污染防治技术; 4.黑色金属冶炼与轧延行业重金属污染防治技术; 5.轻工业(电池、皮革等)重金属污染防治技术; 6.有色金属选矿及冶炼行业重金属污染防治技术; 7.有机合成化工、精细化工制造业重金属污染防治技术; 8.相关行业石化、电镀、有色金属选矿、冶炼、电池、皮革等废水处理技术介绍与应用。

(三)重金属污染控制修复技术 1. 土壤肥料研发应用技术; 2. 土壤重金属污染生物修复技术; 3.金属污染工程、农业生态控制修复技术; 4.土壤重土壤重金属污染监测与评价技术; 5.土壤重金属污染物理,化学控制修复技术; 6.重金属污水处理与重金属污泥处置技术及修复技术;

7.物理法、化学法、生物法等技术在重金属水污染行业中的应用; 8.土壤、水、大气、固废中重金属污染监测、防控技术与修复技术。

三、参会费用(含资料、专家、场地等) 会议注册费:742.5元/人

四、会务组联系方式

联系电话:010-57280796 传 真:010-88116251 邮 箱:zghj0315@163.com 联系人:杨子琪 刘 路

五、汇款方式

帐户名称:北京友谊宾馆 帐 号:3500 0188 0001 92829 开 户 行:中国光大银行股份有限公司北京分行营业室

环境经济杂志社

二○一二年三月五日

全国重金属污染防治及土壤修复技术交流大会

报名回执表(复制有效)

第三篇:油田区石油污染土壤生态修复技术与示范重点项目申请-国家科技部

附件1 863计划资源环境技术领域“油田区石油污染土壤生态

修复技术与示范”重点项目申请指南

一、指南说明

近年来,我国土壤污染问题日益凸现,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。其中,重金属、石油、多环芳烃等污染物导致的土壤污染尤为突出。研发经济高效的污染土壤修复技术是改善我国环境质量的迫切要求,也是世界科技的研究热点。本重点项目针对不同浓度石油污染土壤,开展生态修复技术研究和应用示范,形成适合不同油田区的石油污染土壤生态修复成套技术,为我国油田区石油污染土壤修复提供有力的技术支撑。

此次发布的是本领域“油田区石油污染土壤生态修复技术与示范”重点项目申请指南。本重点项目的任务落实只针对项目整体进行,可以由一家单位承担,也可以由多家共同承担,项目下设课题数不超过3个。本项目采取择优委托的方式确定申请项目的研究单位的组合,不针对项目内具体课题进行评审。

二、指南内容

1.项目名称

油田区石油污染土壤生态修复技术与示范 2.项目总体目标

针对我国油田区土壤石油污染问题,采用生物、物化方法与技术,研制高效修复功能材料与关键设备;开发具有复合技术协同的修复工艺,集成适合中低浓度石油污染土壤的植物-微生物联合修复技术、高浓度石油污染土壤的物化-生物耦合修复技术;建立油田区石油污

1 染土壤生态修复技术体系并开展工程示范,制定石油污染土壤修复技术规范。通过项目研究,培养高水平的科技人才和创新团队,建立具有国际先进水平和引领作用的技术研发平台,为我国油田区污染土壤生态功能恢复和环境质量改善提供技术支撑。

3.项目主要研究内容

(1)针对油田区中低浓度石油污染土壤,筛选适合不同区域、不同石油组分的微生物降解菌株,研制高效复合修复菌剂,选育适合油田区生态环境条件的高效修复植物,构建植物-微生物联合修复技术。

(2)针对油田区高浓度石油污染土壤,开发环境友好的脱附制剂,研发石油污染物高效物化脱附、分解技术,开发重组分石油污染物生物降解工艺,构建物化-生物耦合修复技术。

(3)研制物化、生物修复关键设备,开展植物-微生物联合修复、物化-生物耦合修复工程示范,进行环境风险评估,制定油田区石油污染土壤修复技术规范。

4.项目主要考核指标

(1)筛选10-15株高效石油降解菌,研制2-3种适合我国不同油田区生态环境特点的石油污染土壤修复菌剂,制备1-2种环境友好的石油脱附制剂,筛选4-6种适合不同生物气候带的耐油污、耐盐碱修复植物,开发2-4套物化和生物修复设备。

(2)开发针对中低浓度石油污染土壤的植物-微生物联合修复成套技术,使石油污染物年降解效率达到40%-70%;开发针对高浓度石油污染土壤的物化-生物耦合修复成套技术,其中物化段石油脱附率达到60%-90%,生物段年降解率达到30%-60%。

(3)在国内不同地理环境的大型油田建立不同技术类型的示范 2 工程。植物-微生物联合修复示范工程面积不小于1公顷,物化-生物耦合修复示范工程面积不小于0.5公顷(或1000吨)。完成环境风险评估,建立油田区石油污染土壤修复技术规范,形成2~3套石油污染土壤生态修复技术。

(4)申请10-15项发明专利,其中2项以上获得授权。 5.项目经费来源及构成

本项目预算总经费为1600万元,其中国拨经费控制额800万元,示范工程配套经费不低于800万元。

6.项目支持年限:

2007年7月至2010年12月。 7.其它需要说明的事项

项目申请单位应具有从事石油污染土壤修复技术研究的丰富经验和良好条件。本项目鼓励产学研单位联合申请。

三、注意事项

1.本重点项目的任务落实只针对项目整体进行,可以由一家单位承担,也可以由多家共同承担,项目下设课题数不超过3个。对于多家共同承担的,由研究单位自行组合形成项目申请团队(同一个课题组只能参加一个申请团队),并提出项目牵头单位和项目召集人,由项目牵头单位具体负责项目申请。本项目采取择优委托的方式确定申请项目的研究单位的组合,不针对项目内具体课题进行评审。

2. 项目申请要提出项目分解(包括任务分解及经费分解)方案,并提出项目课题安排及承担单位建议。

3.凡在中华人民共和国境内注册一年以上,具有独立法人资格的企业(不包括外国独资企业和外资控股企业)、事业单位均可承担本项目或课题。

3 4.重点项目课题责任人必须是法人,法人是当然的课题依托单位,且须指定一名自然人担任课题组长。课题组长应具有中华人民共和国国籍,年龄在55周岁以下(截止指南发布之日),具有高级职称或博士学位,每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过半年,过去三年内没有863计划信用管理不良记录。

5.鼓励产学研单位联合共同申请本重点项目,项目申请单位超过一家时,应确定项目牵头申请单位和项目召集人,其他单位应与项目牵头申请单位就项目申请签订合作协议。

6.课题组长申请及负责的科技部三大计划(863计划、科技支撑计划和973计划)在研课题累计不得超过一项,同时可参加一项课题(申请或在研);每个参加课题的技术人员最多只能参与三大计划中两项课题的工作。科技部及所属事业单位借调的与863计划相关的人员不能申请或参加申请。

7.申报程序和要求:

本项目通过国家科技计划项目申报中心统一申报。申请指南在科技部及863计划网站上公开发布。

8.咨询联系人及联系方式 联系人: 柯 兵 张书军 联系电话:010-58884866,58884868 Email: kebing@acca21.org.cn; zhshujun@acca21.org.cn

第四篇: 关于推进土壤污染修复的建议

土壤污染与大气污染、水污染被并称为三大主要环境污染问题。一直以来,由于土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和地域性,以及治理难、周期长等特点,已经造成对生态安全的重大威胁。近年来,河南“镉麦”事件、江西“镉大米”事件、河北无极倾倒废液事件、“XX宋家庄农药厂污染”等环境事件的出现已经向我们敲响了警钟。我市区位独特,打造优良的环境质量、健康的投资环境、生态安全的小康社会,开展土壤污染的调查,修复势在必行。

一、我市土壤污染现状

我市国土总面积##万平方公里,全市土地总面积###万亩,其中农用地面积##万亩,占土地总面积的###%;建设用地###万亩,占土地总面积的##%;未利用地###万亩,占土地总面积的##%。有关数据显示,我市局部区域土壤污染状况不容忽视,尤其是在我市在重污染企业、采矿区和畜禽养殖场周边地区,镉、钒、铅等无机污染物和滴滴涕总量、苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽等有机污染物均存在点位超标问题,特别是我市七八十年代十五小企业大发展时期。重金属,农药对土壤污染较为严重,至今都未做有效处理。土壤污染防治形势相对较为严峻。

二、土壤污染成因分析

当前,我市正处于工业化、城镇化加速推进时期,超强度的开发和利用,加之历史遗留问题。造成土壤污染呈现新老污染并存,有机污染和无机污染交织的复杂局面。造成土壤污染的主要原因有:

一是农村生活污水、生活垃圾的任意排放。目前,全市80%的村庄没有污水处理设施,直接排放;部分生活垃圾没有进行处理直接堆放在田间地头、河道沟壑、路边两旁及村庄周围等地域,产生的渗沥液严重污染着地下水、地表水及土壤。

二是化肥农药的过度使用及地膜的不可降解污染。按全市耕地面积计算,全市化肥使用量平均每公顷##公斤,有的达到了每公顷##公斤,最多达到每公顷1000公斤,远远超过发达国家设置的每公顷225公斤的安全上限。在化肥施用中还存在化肥利用率低、流失率高等现象。据调查30%土壤污染原因是“农药、化肥、除草剂使用不当”,位于土壤污染原因之首。同时,地膜污染也在加剧。全市每年地膜用量超过##吨。保守计算每年大概有##吨的地膜残留在耕地。由于其难以降解,对土壤造成了严重污染。

三是与固体废物的监管缺失有关。工业废物、城市垃圾以及农用薄膜、地膜是土壤的固体污染物。工业固体废物运输、贮存、处理、处置不规范,生活垃圾随意堆放和农用塑料薄膜、地膜覆盖物广泛使用,如果在土壤中堆积存在,既 不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物,造成土壤质量恶化。

四是畜禽粪便的污染呈现加剧趋势。我市是养殖业大市,养殖业已经成为农村重要的经济增长点,也是面源污染的又一个重要的污染源。据统计,市每年畜禽粪便产生总量约##万吨左右,综合利用率仅在30%-40%,每年排放量约达##万吨,大部分畜禽粪便基本未经有效处理排放到环境之中,直接危害着土壤的环境安全。

三、开展土壤污染修复的建议

开展土壤污染调查,掌握土壤污染状况。充分利用环保、国土和农牧等部门的已有成果,尽快组织开展全市土壤污染状况详查,以农用地和重点工业企业用地为重点,摸清土壤环境质量,评估土壤污染对农产品质量的影响和人群健康的风险,为我市深入开展土壤污染治理工作夯实基础。

实施土壤治理修复,改善土壤环境质量。制定全市土壤污染治理与修复规划,以污染场地为重点,按照“边调查、边治理” 的原则,结合城市环境质量提升和发展布局调整,确定土壤污染治理与修复重点任务、重点工程项目、责任单位和实施计划,组织开展土壤污染治理与修复试点,逐步建立土壤污染治理与修复技术体系。鼓励土壤污染第三方治理,探索建立政府出政策、社会出资金、企业出技术的土壤污染治理与修复市场化机制。 完善土壤治理体系,建立土 壤修复长效机制。将土壤环境保护和污染治理工作纳入重要议事日程,各级政府对辖区内土壤环境保护和污染治理工作负总责,明确工作任务,落实部门分工,严格目标考核;按照“谁污染、谁治理”、“谁损害、谁赔偿” 的原则,落实企业治理土壤污染的主体责任;加大宣传力度,接受社会监督,逐步建立政府引导、部门联动、公众参与、协同推进的工作机制。建立土壤污染责任终身追究机制,对于因违规审批、违规建设项目等原因造成土壤严重污染的,依法追究责任。

第五篇:土壤修复和重金属污染治理

土壤修复技术

学科:环境科学

词目:土壤修复技术

英文:contaminated soil remediation

释文:土壤修复技术是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。污染物进人生态循环系统,如果超过土壤的自净作用的负荷,即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化还原作用及土壤微生物分解作用,可缓冲污染物所造成的危害,以上统称为土壤自净能力。土壤自净作用的机理,既是土壤环境容量的理论依据,又是选择针对土壤环境污染调控与污染修复措施的理论基础。尽管土壤环境具有多种净化作用,而且也可通过多种措施来提高土壤环境的净化能力,但其净化能力毕竟是有限的,预防土壤污染是保护土壤环境的根本措施。[1]

污染场地修复技术分类:

污染场地的修复技术可按暴露情景和处置地点分类。

按暴露情景分类:

可以按“污染源-暴露途径-受体”对修复技术分类。对污染源进行处理的技术有生物修

复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技

术、热处理、挖掘等;对暴露途径进行阻断的方法有稳定/固化、帽封、垂直/水平阻控系统

等;降低受体风险的制度控制措施有增加室内通风强度、引入清洁空气、减少室内外扬尘、

减少人体与粉尘的接触、对裸土进行覆盖、减少人体与土壤的接触、改变土地或建筑物的使

用类型、设立物障、减少污染食品的摄入、工作人员及其他受体转移等。

按处置地点分类:

可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术又可分为原位处理技术和原位控制

技术,常用的原位处理技术包括物理、化学和生物方法等。异位修复技术可分为挖掘和异位

处理处置技术。

原位处理:在污染区原地钻一组注水井,用泵注入微生物、水和营养物,通入空气。另外钻一组抽水井,用抽水泵抽取地下水,使地下水呈流动状态,促使微生物和营养物均匀分布。此工艺简单,费用低,但处理速度慢。原位处理也可用于污染河流底泥的生物修复。

土壤与土壤污染

环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。 大气污染了,人们无法呼吸;水体污染了,人们不能饮水;土壤污染了,我们没有粮食吃;生物污染了,人类可能没有肉食吃,或者人直接病死。所以说,环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。

土壤是环境中特有的组成部分,它是一个复杂的物质体系,组成的物质有无机物和有机物。在地球表面,土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是生态系统物质交换和物质循环的中心环节,是连接地理环境各组成要素的枢纽。

植物直接生长土壤上,土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存,毛将焉附”;“民以食为天,食以土为本”。没有土壤,就长不出植物,更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓,水里还有一些浮游生物,人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗?

所以说,土壤是最宝贵的自然资源之一,是人类赖以生存的必要条件。土壤,或者说是土地,还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地,统治了农民;共产党通过土地革命,赢得了广大人民的拥护。

然而,各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏,致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值,并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所,土壤接纳污染物,并不表示土壤即受到污染,只有当土壤中收容的各类污染物过多,影响和超过了土壤的自净能力,从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响,才表明土壤受到了污染。

造成土壤污染的原因很多,如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降,大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。

目前,我国土壤污染防治面临的形势十分严峻,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大,由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。

第一次全国土地调查显示,截至1996年10月31日,我国耕地面积为19.5亿亩;到2006年10月31日,这个数字锐减为18.27亿亩,10年净减少1.24亿亩,平均每年净减少1240万亩!国家《政府工作报告》指出,一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线。

而土壤污染防治,是深入贯彻落实科学发展观的重要举措,是建设社会主义新农村的重要内容,是构建国家生态安全体系的重要部分,是实现农产品质量安全的重要保障。

编辑本段土壤污染原因分析

城市土壤承载着一定的生态、环境和经济功能,关系到城市生态环境质量和人类健康。然而,随着工业的发展和城市化进程加快,城市土壤环境质量日益恶化。世界各国对此问题开始予以高度重视,德国土壤学会在1988年成立了城市土壤工作组;美国在上世纪90年代对纽约等城市开始了一系列有关城市土壤污染的研究。

城市工业化的发展及与之相伴的工业排污,使城市土壤化学性质发生重要变化。烟尘、汽车尾气的排放、工业超标排污等,使重金属大量沉积于土壤中,其中以铅、锌等金属元素污染最为严重,在我国工业化进程较快的城市,土壤的铅含量都非常高。

另外,污水所含成分复杂,污水性质不同,对土壤危害程度也不同,如含有三氯乙醛等有机物的污水极易引起急性中毒;含有无机物如重金属、氟化物、硝酸盐和有机氯农药等的污水往往在土壤、植被以至地下水中形成残留和累积,造成植被受害,甚至寸草不生,并会间接引起人畜慢性中毒。

人类活动是影响城市土壤污染程度的一个重要因素。不同的土地利用状况、人类活动强度、污染累计时间的长短和距离污染源的远近,在不同程度上影响重金属污染状况。对北京城市公园土壤的铅污染研究发现,历史悠久,客流量大且距离市中心较近的公园土壤铅含量明显偏高;对大多数开放历史较短、客流量小且相对偏僻的公园而言,表土一般都未见明显的铅污染。研究发现:公路两侧土壤中铅的99%以上累积量分布在50米的范围内。 城市建设初期建立的化学、工业企业经过多年发展,企业厂区的土地受到了严重污染,尤以重金属土壤污染为主。土地中的重金属经过一定时间的迁移,对厂区周围的土壤环境也产生了一定的影响。

编辑本段土壤污染物分类

土壤中污染物的种类按性质分主要有:1)有机物质,其中数量较大而又比较重要的是化学农药,尤其是有机氯、有机磷农药;2)氮素和磷素化学肥料;3)铬、铜、锌、铅、汞、镉、砷等重金属;4)放射性元素,尤其是长寿命的放射性核素137Cs;5)肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫、霍乱弧菌、结核杆菌等有害微生物类。

另外,土壤中有机物分解产生的CO

2、CH

4、H2S、H

2、NH3等气体,在某些条件下也可能成为土壤的污染物。

根据污染土壤中污染物的来源,可将污染土壤划分为无机物污染土壤、有机物污染土壤、放射性污染土壤以及复合污染土壤等类型。多数污染土壤以重金属为主,局部地方以金属-有机废弃物的形式出现。污染土壤中重金属的来源很多,如工厂固体废弃物、污泥、大气沉降物、农用化肥等。

各种加工业活动都有可能产生大量的工业固体废弃物,如矿渣、飞尘、模沙、研磨剂、离子交换树脂、废催化剂和活性炭、耐火砖等。有些金属,如砷、镉和铅在高温加工过程中可产生气化现象,转化成氧化物并以微粒的形式冷凝,沉降下来。

石油工业的各种有机污染物,己成为环境污染的罪魁祸首。随着人工合成的有机物越来越多,在已知的700万余种有机物中人工合成的有机物种类达10万种以上,且以每年2000种的速度递增。其中具有“三致”(致癌、致畸、致突变)的有机污染物如石油烃类、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、含氯溶剂、炸药、农药等越来越多。它们一旦进入土壤环境,不仅使农作物减产甚至绝收,而且可通过动植物转移到食物链中,成为人类的隐形杀手。

土壤有机污染物的种类繁多,包括各种酚类和氰类物质以及人工合成的各种农药。酚类和氰类物质的来源很广,如某些石化企业在生产过程中排放的废水含有烃类、有机酸、醛类、氰化物、氨、各类聚合物、焦油等污染物。

编辑本段技术研发

1、“863”计划将研发石油污染土壤生态修复技术

国家863计划资源环境技术领域办公室发布“十一五”863计划资源环境技术领域2007第二批重点项目申请指南的通知,“油田区石油污染土壤生态修复技术与示范”位列本批7个项目首位。 这个项目指南提到,近年来,中国土壤污染问题日益凸现,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。其中,重金属、石油、多环芳烃等污染物导致的土壤污染尤为突出。研发经济高效的污染土壤修复技术是改善我国环境质量的迫切要求,也是世界科技的研究热点。

项目总体目标为,针对中国油田区土壤石油污染问题,采用生物、物化方法与技术,研制高效修复功能材料与关键设备;开发具有复合技术协同的修复工艺,集成适合中低浓度石油污染土壤的植物—微生物联合修复技术、高浓度石油污染土壤的物化—生物耦合修复技术;建立油田区石油污染土壤生态修复技术体系并开展工程示范,制定石油污染土壤修复技术规范。通过项目研究,培养高水平的科技人才和创新团队,建立具有国际先进水平和引领作用的技术研发平台,为中国油田区污染土壤生态功能恢复和环境质量改善提供技术支撑。

项目主要研究内容是,针对油田区中低浓度石油污染土壤,筛选适合不同区域、不同石油组分的微生物降解菌株,研制高效复合修复菌剂,选育适合油田区生态环境条件的高效修复植物,构建植物—微生物联合修复技术。针对油田区高浓度石油污染土壤,开发环境友好的脱附制剂,研发石油污染物高效物化脱附、分解技术,开发重组分石油污染物生物降解工艺,构建物化—生物耦合修复技术。研制物化、生物修复关键设备,开展植物—微生物联合修复、物化—生物耦合修复工程示范,进行环境风险评估,制定油田区石油污染土壤修复技术规范。

据悉,“十一五”863计划资源环境技术领域战略目标是:研究大幅度增加资源储备技术,提高资源综合利用效率;研究区域性环境污染综合防治技术,逐步形成与社会经济发展水平相适应的资源环境科技创新体系,为保证社会经济可持续发展、建立资源节约型和环境友好型社会提供强有力的科技支撑。

2、蜈蚣草修复砷污染

蜈蚣草修复砷污染土壤技术在湖南、广西、云南等地运用,成效显著。

广西、云南等地遇到洪水时,上游堆积的开采矿产中高浓度重金属的污水就顺势蔓延下来,造成下游上百公里的河道和农田受到污染,从而大面积稻田绝收或严重减产。人长时间暴露在含砷环境中可诱发癌症,高剂量砷可导致死亡。

陈同斌的重金属污染土壤植物修复团队从1997年开始在全国范围内进行土壤污染状况调查,1999年在中国本土发现了世界上第一种砷的超富集植物——蜈蚣草,至今已开发出3套具有自主知识产权的土壤污染风险评估与植物修复的成套技术,并鉴别出在中国生长的16种能够吸收土壤重金属污染物的植物。

休复前:湖南郴州苏仙区邓家塘乡因砷污染导致600多亩稻田弃耕、2人死亡、400多人集体住院,诱发严重纠纷和暴力冲突,曾引起国务院高度重视,中央电视台《焦点访谈》专门报道。

在国家高技术发展计划(863项目)、973前期专项和国家自然科学基金重点项目的支持下,陈同斌研究员在湖南郴州建立了世界上第一个砷污染土壤植物修复基地。修复后:在田间种植条件下,蜈蚣草叶片含砷量高达0.8%,有力证明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有极大的应用潜力。

中科院地理资源所陈同斌研究组应广西人事厅邀请,受当地政府委托进行污染土地的修复工作。修复前:广西某县因洪灾造成超过5000亩农田土壤被严重污染,部分土壤甚至寸草不生,这已成为广西当前最突出的环境问题。修复后:建立污染土地的植物修复示范工程,目前已开始种植超富集植物进行土壤重金属污染修复试验,取得初步成效。

中科院地理科学与资源所陈同斌研究小组在云南开展植物修复与植物采矿技术研究与推广应用,有效解决了当地严重的土壤及农产品重金属污染超标问题,提高了矿产资源利用率,保障了人民的安全健康。

3、日本开发出简易无害的土壤消毒法

日本农业环境技术研究所宣布,千叶县农业综合研究中心等机构的研究人员开发出了一种简易土壤消毒方法,消毒效果好且不会危害环境。

据报道,这种土壤消毒法的具体操作步骤是,在土壤上喷洒用水调和的浓度为2%左右的酒精,然后用塑料薄膜覆盖1到2周。研究人员介绍说,酒精能降低土壤内含氧量,从而起到灭虫效果。

据报道,新方法可轻松杀灭害虫和病原菌,消毒效果几乎等同于溴甲烷,而后者因为会破坏臭氧层被禁用。酒精几天后就会在土壤中分解,不会对环境造成影响。

研究人员在黄瓜地内进行了1周左右的实验,实验结果显示,未洒酒精溶液的土壤所培育的黄瓜根部有寄生虫,而经酒精处理的土壤中的黄瓜生长正常,根部未发现寄生虫。

土壤修复和重金属污染治理

目前在中国大陆重金属污染治理领域,没有一家从事商业化治理的专业公司。

大部分的土壤修复和重金属治理公司都是在利用国家拨款做示范工程,大部分的专业公司无法实现商业化运行。造成这种局面的主要原因是土地修复没有国家标准,利用物理法、化学法等技术和工艺进行土地修复,投资太大,而采用植物修复技术和工艺导致的主要问题是收集到的修复植物的后续处理问题。

北京天地德科技有限公司引进德国先进技术,开发的土壤修复和重金属污染治理方案可以彻底解决这个问题。

北京天地德科技有限公司重金属污染治理方案是利用沼气能源植物修复重金属污染土地,同时生产生物天然气的技术和工艺路线,可以解决重金属污染植物修复的收获物后续处理的难题,实现重金属污染治理与生物质能源协调发展。该技术对收集到的修复植物进行资源化利用。即便在没有国家的补贴的情况下,企业也是可以生存的。重金属植物修复和沼气生产都是成熟技术,因此对二者进行技术集成和创新,将开创中国土壤修复和重金属污染治理的新时代。

北京天地德科技有限公司利用耐重金属污染的沼气专用能源作物,在重金属污染土地、水面建立生物能源基地,通过反复的种植和刈割富集重金属的能源植物的地上部分,可以有效地降低生长环境中土壤、水体或水体沉积物的重金属质量分数.实现土地修复;同时收集物做为生产沼气的原料,生产沼气。

重金属不比一般的污染物质,在化学上元素是不灭的,所以要降低污染最重要的步骤就是降低它在环境中过度集约和累积的浓度。可以通过种植对可耐受重金属植物,利用反复的种植和刈割的方法,便可平分(淡化)原污染地重金属的含量,并降低重金属污染的风险。

生物质能源是一种清洁的、可替代石化燃料的新型能源,但发展生物质能源势必要占用大量耕地,而依靠农用地开发此类植物不符合我国人多地少的实际情况。从长远来看,利用边缘土壤进行能源植物的开发将是解决生物质能源原料问题的一条有效途径。我国有大量重金属污染的土壤,因其对生物的毒害作用不适宜种植进入食物链的作物,如果利用这些土壤种植能源植物,既可以解决能源用地问题,对环境也具有一定的修复意义。

1、能源植物选择

(1)可以治理重金属污染的能源植物

导致土壤污染的重金属主要包括 As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和 Zn 等 ,一般为几种重金属的复合污染。 根据当地的气候条件、植物生长季节和土地实际情况可以选择以下植物, 能源高粱、苎麻、能源甘蔗、能源玉米、苜蓿和柳树、向日葵、能源油菜、能源黑麦、马铃薯、红薯。

在污染湿地水体或沉积物治理可以选择能源水稻、互花米草、水葫芦、芦苇等能源植物。 (2)沼气专用能源作物

目前在欧洲以整株青贮的玉米、能源型甜菜和若干牧草,如虉草、冬黑麦和芒均为理想的原料,生产沼气,被特称为“沼气专用能源作物”,专用能源作物成为制沼气的新原料。

对玉米收获前后的秸秆成分的分析发现,对于秸秆厌氧发酵性能至关重要的 4 项指标,在秸秆变干后都发生了非常不利于沼气发酵和其他生物能转化方式的变化。例如木质素含量几乎提高了 1 倍,使木质素大量与纤维素和半纤维素结晶,严重阻碍了后两者在生化转化过程中的降解。 其次,对于在中国被寄与很大希望、但又存在着致命性技术障碍的“非粮”能源作物甜高粱而言,其收获后加工期过短(不到 2 个月)是当前难以克服的制约因素。但如果变甜高粱直接加工酒精的技术路线为甜高粱整株青贮再发酵加工成沼气,则由于青贮料易于保存,可常年随取随用,问题即迎刃而解,而且能量净产出还可能增高。另外,严重萎缩的北方甜菜可能会因改种能源甜菜而迎来重新振兴的好机遇。

产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25~30.5/1;碳氮比过高和过低都不利于沼气发酵细菌生长分裂,而某些有害菌则成优势菌群,造成沼气池产气少甚至不产气。

农村的一些水生植物,如水葫芦、水花生、水草等,作为沼气原料的碳氮比合适,

2、能源植物种植

重金属污染土地修复以能源植物种植为目标,将农艺措施、土壤重金属钝化技术、耐重金属的麻类和生物质能源作物种植技术、超富集植物等生物技术进行优化组合,在田间进行综合应用。

一是修复轻度污染土壤。采取控制土壤水分、改变耕作制度、调整部分作物种类、合理施肥、灌溉等农艺措施和施用土壤改良剂等物理、化学措施修复重金属轻度污染的土壤。

二是中度污染土壤改种。开展技术攻关,对中度污染的土壤,采用适宜的治污模式和技术,以发展生物质能源作物、经济作物苎麻和薯类为主。 三是重度污染土壤变性。对于重度污染型土壤,采用重金属钝化技术和植物修复技术相结合或变性改为绿化用地。

对于江河流域水污染治理,可以采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法、 由于植物生长受季节控制,而且重金属累积过多,会对植物造成毒害,采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法可以利用多种植物,在不同季节对污水进行净化,达到更好的净化效果。

3、种苗繁育

植物在种子成熟后,收获的秸杆碳氮比过高,不利于沼气的产生。因此能源植物收获期不是在种子成熟后,而是在种子成熟前收割,因此种苗繁育的问题必须解决,除了异地制种外,可以采用非试管快繁技术,利用植物嫩鞘、叶片、茎杆进行无性繁殖的育苗。利用植物法修复污染土地,需要建设种苗无性繁育基地。

4、能源植物收获

能源植物的收割要根据使用目的来确定,作为以沼气生产为目标的沼气专用植物腊熟期是最佳收获期。

栽培沼气专用能源作物生产沼气这样一种新原料和生物能利用新的转化技术路线,充分发挥了能源作物(特别是专用玉米等)能够高效转化太阳能的优势,获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出(而非传统育种追求的最大籽粒量产出);

由于能源植物种植的目的是获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出,而且积累在茎、叶中的碳水化合物,在作物完全成熟前,仍以可溶态保留于青贮料中,易于高效转化为沼气或其他形式生物质能源(如生物乙醇、沼气)。而一般情况下,随着作物完全成熟及秸秆变干,碳水化合物转化为难以分解的成分。因此沼气专用能源作物不能在作物完全成熟及秸秆变干后收割。

5、后续处理

如何处理富集植物是植物修复的难题。因为重金属的活性太强,如果处理不当,富集植物就又可能再一次成为污染源”。目前还没有一种处理这种“吸毒植物”的有效办法。植物成熟后,只有填埋或焚烧两种选择, 本方案采用利用污染土地或水面建设能源作物种植基地。种植沼气专用能源作物,一方面通过植物修复治理重金属污染。另一方面对富集重金属的生物量通过生物炼制技术生产生物能源和回收重金属。 首先对收获的沼气专用能源作物采用整株青贮,以备生产沼气使用。然后采用生物拆解技术,将植物拆解分离,固态部分主要是纤维素和木质素,及基本不含有可溶性重金属盐。固态部分可以加工成生物成型燃料,生物成型燃料是一种清洁燃料。

液态部分主要是半纤维素和各种糖类以及可溶性重金属盐。对于液态部分通过发酵技术进行处理。生产生物燃料沼气,在发酵过程中可溶性重金属盐转化为重金属硫酸盐沉淀被分离。

能源植物生产沼气,沼气提纯后就是生物天然气,可以替代汽车用天然气。也可以直接用来发电。

德国利用沼气专用植物生产沼气采用2 个厌氧反应罐容积各 1 500 m3,采用高温(49.5℃)发酵工艺。年耗青贮原料 5940 t,每天沼气产量 5150 m 3/d。

沼气直接发电,发电产能 500 kW(热电联产)。年发电和供热量分别为 415 万 kW*h 和 4 220 MW*h;电全部售给电网(14.5 欧分/KW*h);热量出售 1/3 。

6、植物修复后续处理为什么选择生产沼气 (1)沼气是最有效的生物燃料

英国国立农业合约联盟(NAAC)2007会上提出生物燃料占据重要地位此会大会上,TimEvans所作的报告给大家留下了深刻印象,介绍了他经营的RenewableZukunft公司进行的一个“小测试”(MiniTest),其中使用了生物燃料的对比试验,以展示由1公顷能源作物制成的各生物燃料可使汽车行驶的距离,而沼气是当之无愧的胜者。

在测试中生物柴油表现最差,车辆仅行使2万公里(5,030英里/英亩);生物乙醇使车辆行使3万公里/公顷(7,540英里/英亩);人造生物柴油(一种由生物质气化制成的新一代生物燃料,可通过费—托法(Fisher-TropschProcess)转变为液体燃料)则有显著提高,车辆可行使7万公里(13,960英里/英亩);但由厌氧发酵的农作物、泥浆、有机废物产生的沼气——生物沼气可使车辆行使将近9.7万公里/公顷(24,390英里/英亩),几乎是生物柴油的5倍。 (2)技术成熟,生产稳定 沼气生产与第二代生物燃料(如纤维素乙醇、液体生物燃料)相比,沼气是一种成熟的技术。

首先在原料预处理技术上———它是在秸秆发酵前的预处理过程中引入畜牧业的青贮技术,既解决了秸秆的保存及消化问题,又能促进其后期发酵;

在进料方式上,该技术通过优化设计饲料行业敞开式的气动输送设备,实现了大粒径物料的密闭输送;

(3)规模可大,可小,便于发展分布式能源系统

由于生物量收集半径可以控制,降低原料收集成本,加工后的产品方便长途运输,可以满足下游产业大规模生产需求。 (4)市场无限,产品没有市场准入的限制

天然气是最重要的理想洁净燃料,但我国天然气的储量较为不足,而且工业用(发电,合成氨等)需求量非常大。截止到2006年1月,探明的天然气储量只占全世界总量的0.9%。天然气贡献的能量只占能源总消费量的2.5%(而世界平均是25%)。据《中国可持续发展油气资源战略研究》报告预测,到2020年我国天然气的年需求量达2500亿 m3,缺口将达到900亿m3。需要强调指出的是,这个预测还是在完全排除8亿农村人口使用天然气的情况下作出的。否则,届时我国天然气的缺口将会是极为惊人的数量。

沼气可以直接向用户出售,如果加工生产天然气,可以直接作为汽车燃料销售,不需要与其他燃油混合 (5)经济效益好,产业链长。。

可以深加工,生产甲烷和二氧化碳气,残渣可以综合利用。沼气夜可以做液态肥料/由于产业链长综合经济效益高

7、沼气利用及安全

厌氧消化产生的沼气中含有水分(H2O)和硫化氢(H2S),H2S气体不仅对人的身体健康有很大的危害,对管道、仪表及设备还具有很强的腐蚀性。脱水通常利用脱水装置进行,一般采用重力法进行分离。 对污泥厌氧消化最主要的问题涉及沼气脱硫和尾气有效控制。脱硫的目的也在于减少对大气环境的污染物的排放。

沼气中的硫化氢对于管道和设备具有很强的腐蚀作用,同时其在燃烧时将产生二氧化硫等有害气体污染环境。因此,规范中规定硫化氢含量必须低于20mg/m3。污泥厌氧消化池中沼气的硫化氢含量为沼气中 H2S 浓度为 0.1%~2%,超过规范规定的质量指标,必须进行脱硫处理。 用于沼气脱硫的方法有两种,即生物法和物化法。生物法主要分为生物洗涤和生物过滤两种方式。20 世纪 80 年代在德国、日本、荷兰等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入使用。目前,许多发达国家如日本、德国、美国、荷兰等对生物脱硫技术和设备的开发已经商品化。2004年5月,宜兴协联热电有限公司引进了帕克公司的生物脱硫技术并率先用于沼气脱硫,将沼气的硫化氢含量从14g/Nm3 降到200μg/m3。我国这方面的研究才刚起步。

干法脱硫:沼气经过水封和脱水装置后,常温下经过干式脱硫塔,沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部,通过脱硫剂床层,然后从顶部排出。固体脱硫剂使用一定的时间需要进行再生或更换,所以至少要 2 个脱硫塔轮流使用。干式脱硫剂一般为氧化铁,来源于经过活化处理的炼钢赤泥或硫化铁矿灰,配以一定比例的助催化剂、碱、粘结剂、烧失剂,制成球形、环形等;也有颗粒直径为0.6~2.4mm的铸铁屑。

湿法脱硫:沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部,与吸收剂逆流接触,然后从顶部排出,经过湿法脱硫的沼气需要再次冷凝去除水分。湿法吸收剂主要为NaOH或Na2CO3溶液,沼气中的H2S与NaOH或Na2CO3反应,由于反应消耗,需要定期投加碱性溶液。

物化法是我国目前普遍使用的方法。物化法脱硫主要有干法和湿法两种,根据 H2S含量可以设计成单级和多级脱硫。沼气中H2S含量高,且气体量较大时,适用湿式脱硫;如果用地面积小,则可用干式脱硫。也可以采用干式、湿式串联形式,增加脱硫效果,湿式脱硫塔可以作为粗脱,干式脱硫塔可以作为细脱。

贮气柜对整个系统具有气量调蓄和稳压的作用。沼气的主要用途还是在处理厂内进行综合利用,利用的方式主要有沼气发电或沼气锅炉等。 沼气发电

沼气发电适用于建立污泥厌氧消化的污水处理厂,沼气发电是目前我国污泥厌氧消化沼气的主要利用方式。减少了污水处理厂电能的消耗,并能对污泥消化池提供热源。投资成本随各厂不同,但是沼气发电会节省运行成本,对于厌氧消化产气量较大的污水处理厂经济性更加明显。 沼气发动机沼气中的能量 20%~30%转化为了机械能,还有 60%~70%转化成了热能(冷却水、烟气中的热能,这部分热量一般被回收作为消化池加热的热源),冷却水中热量的90%以上,烟气中热量的60%~70%可被回收,可见沼气中能量的实际总效率为67%~85%。

国产沼气发电机电效率 30%~36%,总效率 70%~80%,1 方沼气可以发电 1.5~1.6千瓦时;进口沼气发电机电效率30%~40%,总效率可以到90%,1方沼气可以发电2千瓦时。我们根据国内沼气发电机的电效率和热效率平均水平,制定出沼气发电机的效率指标要求。 捷克 Tedom 公司生产的燃气内燃发电机目前已遍布欧洲地区。其产品的显著特点是将发电、供热于一体,机体内部包含了发动机、发电机、余热回收换热装置,及自控系统。它的显著特点是:系统简单,且节省许多配套设备,可相应降低工程造价;机体采用了隔音罩等措施,距机体1 m噪声小于70 dB;在烟道上安装了烟气催化净化装置,NOx及CO排放均符合欧洲标准。发电效率可达到40%,热效率50%,综合效率可达到90%。国产发电机没加隔声罩时,1m 范围噪声值 110dB(A),所以在工作时需要专门的工作间,并进行墙体隔声。 另外可以生产生物天然气。每个燃料加工中心生产天然气需要增加的设备(按1000万方/年)。

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