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重庆市土壤污染修复装备研发进展

2023-03-04秦仕强龙建兵王东辉张恩智

农业灾害研究 2023年1期
关键词:技术设备德尔菲技术装备

秦仕强,龙建兵,曹 荣,王东辉,张恩智

招商局生态环保科技有限公司,重庆 400060

随着“退二进三”和“退城进园”政策的实施,重庆已累计完成1 101块(截至2020年4月)搬迁或关停工业企业地块土壤的污染评估工作,且重庆每年还有数百块搬迁或关停的工业企业原厂址有待调查评估,不断有新的污染场地进入名录需要开展修复[1]。由此可见,创新性土壤修复技术的研发至关重要。但土壤修复技术的应用依赖于修复装备支撑,装备化是土壤修复技术走向市场化和产业化的基础。重庆市污染场地土壤修复技术装备创新发展相对滞后,自主研发的土壤修复装备非常少,重庆市污染地块土壤修复技术装备创新发展滞后与土壤修复技术装备需求之间的极不平衡。因此,研究重庆市污染地块土壤修复装备的研发现状势在必行。

1 重庆市污染地块特征、修复现状及修复方式转变

2017—2020年,继国家“土十条”颁布以后,重庆市连续发布了《重庆市建设用地土壤污染风险管控和修复名录》,其中涉及搬迁或关停的工业企业原址场地共193块。全市不同污染类型(无机污染、有机污染、复合污染)累积地块数量分别为67、36、90块,占比分别为35%、19%、46%[2]。这表明污染地块的污染来源较为复杂,增加了修复的难度。

重庆市常用的污染土壤修复技术为水泥窑协同处置技术、固化稳定化技术、氧化还原技术,占比分别为32%、21%、18%。实践中,水泥窑协同处置技术能够应对不同类型的污染土壤,这正是因为重庆市地块污染的复杂性所带来的技术选择[3]。

在2017年前,重庆污染场地的土壤去向主要为2条途径,一是稳定化后的安全填埋,二是水泥窑协同处置,两者之和的占比约为75%。国家“土十条”和地方的《重庆市贯彻落实土壤污染防治行动计划工作方案》的落地,加速了技术更新迭代和新技术运用。2017年后,重庆市污染土壤修复技术呈现多元化,以水泥窑协同处置技术、固化稳定化技术、氧化还原技术和安全填埋为主。

针对规模较大的项目,为保证工期和缓解初始终端的压力,国内其他修复企业(如北京建工、中节能大地、高能时代、永清环保、江苏盖亚、杰瑞环保等)将淋洗技术和热脱附技术等先进技术引入重庆市场,并迅速在业内形成了核心竞争优势。重庆土壤修复主要以异位修复为主,主要的消纳终端是各类型填埋场和水泥厂,这些处置办法给收纳终端带来了巨大的库容压力,且技术含量较低,转运成本较大。但是,水泥窑和填埋场都是有服务年限的,不可能无限制接纳污染土壤,这种条件下根本无法满足即将暴发的土壤修复市场。重庆急需通过引入减量化和无害化技术装备解决处置终端的问题。这激发了重庆本土企业,如招商生态、德润新邦、中节能(重庆)天域节能环保等公司,开始在淋洗技术、热脱附技术等方面进行研发投入和技术突破。现阶段,重庆本土企业仍缺乏核心技术和集成化程度高的装备。因此,本地企业在土壤修复关键技术和装备上还有很大的发展空间。

固化稳定化技术有着施工简单、施工成本低的特点。但其缺点也很明显,无论固化再利用,还是稳定化填埋都存在着再次释放的可能性。固化稳定化技术可与淋洗处理或热脱附技术结合使用,处理重度污染土壤。这样既能弥补两者在处理低浓度污染物的不足,也能够发挥固化稳定化技术施工简单、成本低的绝对优势。再者固化稳定化技术因其明显的低成本、易实施、降风险的特点,成为风险管控的重要技术手段。

在国家政策、资金等多方面推动下,水泥窑协同处置势必会成为固体废弃物和危险废物处置的有效手段。现阶段,重庆污染土壤修复市场对水泥窑协同处置技术的认可度很高,以致2019年内近70%的污染土壤处置选择此项技术。水泥窑对这突如其来的红利,无法消化污染土壤的问题也随之而来,这搁置了重庆市污染土壤修复治理的整体进度,如何保障高效率、高质量地完成土壤修复任务,成为了主管部门的一大难题。为破解水泥窑协同处置技术无法消化的污染土壤,其亟待研发或引进先进的减量化和无害化污染土壤修复技术及装备。针对低风险的污染土壤,应探索和研发更多减量化、无害化和资源化的技术途径,用技能推动地区修复技术革新,能缓解水泥窑不堪重荷的处置压力。

2 基于德尔菲法的新技术装备构建

德尔菲调查法又称为专家调查法[4]。1964年,美国兰德公司发表《长远预测研究报告》,首次将德尔菲法用于技术预测。德尔菲调查法采用匿名制的调查方式,可以得到真实的反馈,避免因为在意权威专家的意见,而不能准确表达自己的看法;同时,专家都有较为充裕的时间填写问卷,使得反馈内容具有较高的成熟度。目前,德尔菲法已经广泛应用于科技领域,也应用于政策制定、军事预测和人口预测等领域。研究借鉴上述方法应用于土壤污染修复技术预见,以确定适合重庆市土壤污染修复行业可持续发展和应用的技术。研究应用德尔菲法,根据《污染场地修复技术应用指南(征求意见稿)》(环境保护部,环办函〔2014〕564号)、《污染场地修复技术筛选指南》(中国环境保护产业协会,CAEPI1—2015)以及《土壤污染防治先进技术装备目录》(科技部〔2017〕2号)制定了评价指标。从技术本身的重要性和经济与社会重要性评价两个方面评价了重庆市现有土壤修复技术装备,并且评价了重庆市对当前国内外先进土壤修复技术装备的采纳情况和采纳建议。

2.1 调查样卷

此次调研依据污染土壤修复技术筛选的基本原则和相关指标制定了样卷(表1)。样卷的主要内容包括技术设备指标、经济指标和社会因素。

表1 调查问卷样表

2.2 调查结果

表2是土壤污染修复技术德尔菲法的采纳情况和采纳建议。从表中可以看出,异位淋洗修复技术设备的使用情况的采纳建议均处于第1的位置,表明具有较为广泛的使用基础和较高的认可度;异位直接热脱附技术设备的使用情况处于第1的位置,采纳建议处于第2的位置,同样具有较为广泛的使用基础和较高的认可度。排在前3位的分别是,固化稳定化一体化设备、类芬顿氧化法技术、异位间接热脱附技术设备。

表2 土壤污染修复技术设备德尔菲结果:采纳情况和采纳建议

表3是土壤污染修复技术德尔菲法的技术本身重要性评价。从表中可以看出,综合得分排在前3位的分别为异位直接热脱附技术设备、固化稳定化一体化设备、异位间接热脱附技术设备。上述结果表明,异位直接热脱附技术设备、固化稳定化一体化设备、异位间接热脱附技术设备在行业内具有较高的评价。

表3 土壤污染修复技术德尔菲结果:技术设备本身重要性评价

表4是土壤污染修复技术德尔菲法的经济与社会重要性评价。从表中可以看出,综合得分排在前3位的分别为异位直接热脱附技术设备、异位淋洗修复技术设备、固化稳定化一体化设备。上述结果表明,异位直接热脱附技术设备、异位淋洗修复技术设备、固化稳定化一体化设备3项技术设备在行业内具有较高的经济和社会认可度。

表4 土壤污染修复技术德尔菲结果:经济与社会重要性评价

表5是土壤污染修复技术德尔菲法的综合评价结果。从表中可以看出,综合得分排在前3位的分别为:异位直接热脱附技术设备、固化稳定化一体化设备、异位间接热脱附技术设备;排在后3位的分别为:原位气相抽提修复技术设备、高压旋喷注入装备、多相抽提技术设备。该结果表明,综合得分前3项的土壤污染修复技术设备在采纳环节、技术设备重要性环节、经济与社会重要性环节获得专家一致较高评价。

表5 土壤污染修复技术德尔菲结果:经济与社会重要性评价

通过德尔菲法对土壤污染修复技术预见有以下发现:第一,在采纳环节,异位淋洗修复技术、异位间接热脱附技术、异位直接热脱附技术,以及固化稳定化一体化设备、类芬顿氧化法污染土壤修复技术5种土壤修复技术中具有较高的评价。第二,在技术重要性环节,异位间接热脱附技术、异位直接热脱附技术、固化稳定化一体化设备3项技术具有较高评价。第三,在经济与社会重要性环节,异位淋洗修复技术、异位直接热脱附技术、固化稳定化一体化设备3项技术具有较高评价。综合来看,异位土壤淋洗修复技术、异位直接热脱附技术、固化稳定化一体化设备3项技术应当成为今后土壤污染修复技术发展的重点。招商局生态环保科技有限公司在重点研发项目的支持下,已研发成功出重庆本地第一套淋洗设备,并运用于实际工程。基于此,重点推荐异位直接热脱附技术和固化稳定化一体化设备这2项技术装备。

3 修复技术设备研发展望

围绕土壤修复工作,加快突破有机污染物控制和重金属污染土壤修复等关键技术。通过政府政策扶持和自主创新结合的形式,有计划地组织本地优秀企业自主研发相关设备。政府设置专项重点研发项目,鼓励有实力的企业组织社会各方开展相关装备研发,提高本地企业的创新能力和核心竞争力。针对我国土壤修复技术存在的主要问题,要加强土壤淋洗设备、热脱附设备和行走式一体化设备等集成智能装备的引进、转化、研发和运用,并通过示范工程推进土壤修复装备的商业化运用和产业化发展,以期为重庆市乃至全国的土壤修复问题提供解决技术及装备支撑。

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