土壤修复

土壤及地下水修复产品及技术介绍,主营土壤与地下水修复药剂的生产、销售与相关技术、设备咨 询的高新技术企业。,国际领先水平的环境修复产品与技术服务商,提供实验室可行性测试、修复设计和技术支持等相关服务,公司引进美国技术股东在环境修复领域的先进产品，在中国进行本土化研发和生产，销售一系列用于土壤和地下水修复的产品,公 司 简 介,化学氧化技术产品ISCO 化学还原技术产品ISCR 生物降解技术产品 固定稳定化技术产品 土壤修复产品 其他领先的修复技术产品,可处理污染物,石油烃，多环芳烃类,含氯有机物类,有机爆炸物类,农药类,重金属类,主要产品,实验室可行性测试 修复设计方案咨询 药剂使用/注射设备咨询 其他相关技术支持,主要服务项目,主要产品,相信这些技术可以有效地应用在中国修复项目上，为推进中国的污染场地修复事业做出重要贡献。,我们的产品和服务,Solutions for Soil, Groundwater, Sediments and NAPL Stabilization,原位化学氧化 (ISCO) 地下水修复技术,Klozur 活化氧化剂,什么是原位化学氧化?,通过强氧化剂将顽固的和毒性污染物转化成二氧化碳和水，或低毒性/更易生物降解的中间体 通过降解过程降低污染物质量、浓度和进入下游污染羽的质量流率 饱和层污染源区及污染羽治理，同样适用与非饱和层土壤修复 联合其他修复技术（如强化或监控自然衰减）形成组合修复工艺,氧化剂 + 污染物 + 土壤 CO2 + 被氧化的土壤成分 + 稳定中间体,矿化,SOD,Klozur活化过硫酸盐 产生更强大和更动力学快速的自由基 FMC始终建议使用活化剂 正确的激活方法是基于污染物、场地岩石学，和水文地质,Klozur过硫酸盐化学机理,S2O8-2 + activator SO4- + (SO4- or SO4-2),Heat,Iron,H2O2,High pH,购买FMC Klozur过硫酸盐时，产品的价格包括专利使用权及宜为凯姆/FMC 的技术支持,59-01-EIT-DL,ISCO试剂的强度,volts F2 3.0 OH 2.7 SO4 2.6 O3 2.4 S2O8-2 2.1 H2O2 1.8 MnO4- 1.7 HClO 1.6 Cl2 1.4 ClO2 1.3 ClO4- 1.4,氧化剂（由弱到强）,芬顿 处理污染物范围广 反应迅猛，地下寿命短 释放大量热及气体，挥发VOCs 健康安全危害 难以应用于反应性强的土壤,臭氧 处理污染物范围广 地下寿命短 饱和层使用有局限性，传质阻力 低溶解性气体，需持续曝气,高锰酸盐 处理污染物范围有限 地下寿命长 对水文地质有潜在影响,Klozur 活化过硫酸盐 处理污染物范围广 缓和的硫酸根自由基形成过程，有助于更大的影响半径,氧化电势越高，氧化剂越强,Klozur过硫酸盐活化,如何选择正确地活化剂？ 根据现场条件（岩石学、水文地质、结构、应用方法等），FMC可以帮您选择正确的活化方法 案头参考指南用于选择正确地活化剂 ,注： 仅供参考，并不表示对特定场地的治理效率或修复目标。 FMC是用于环保的过硫酸盐活化的多项专利和专利申请书的持牌人或所有人,59-01-EIT-DL,测定Klozur过硫酸盐的需求量,化学计量学需求量 污染物的需求量是基于过硫酸盐阴离子的双电子转移还原反应 (Eo= 2.12 v) 污染物被硫酸根自由基(Eo= 2.60 v) 在更高的氧化势、更快的动力学、和多链蔓延反应条件下摧毁 所以理论计算的需求量偏保守 自然分解需求量 需求取决于活化化学作用 土壤氧化剂需求量 (SOD) SOD来源于自然发存在的土壤有机物，还原金属，自由基陷阱 平均SOD = 1克 过硫酸盐 / 千克土壤，但因场地而异 注意：把SOD算入剂量需求非常重要，否则，氧化剂的剂量将不足或不能满足污染物的需求。,氯代溶剂 四氯乙烯, 三氯乙烯, 二氯乙烯 三氯乙酸, 二氯乙酸 氯乙烯 四氯化碳 三氯甲烷 氯乙烷 氯甲烷 二氯丙烷 三氯丙烷 二氯甲烷,石油烃 苯系物 汽油类有机物 柴油类有机物 石油类有机物 木榴油,充氧剂 甲基叔丁基醚 (MTBE) 叔丁醇 (TBA),氯苯 氯苯 二氯苯 三氯苯,酚类 苯酚 五氯苯酚 硝基苯酚,Freons 氟利昂,农药 二氯二苯三氯乙烷(DDT) 氯丹 七氯 林丹 毒杀芬 甲-4-苯氧基乙酸 (MCPA) 溴苯腈,多环芳烃 蒽 苯并芘 苯乙烯 萘 芘 屈 三甲基苯,其他 二硫化碳 全氟辛酸及全氟辛烷磺酸 苯胺 聚乙烯（乙烯醇） 三硝基甲苯/二硝基甲苯 1,4-二氧己烷,能被Klozur 过硫酸盐破坏的污染物实例,Klozur活化过硫酸盐,Klozur 应用方法,直推 (direct push) 固定注射井 原位土壤混合 异位土壤混合,Forming a Persulfate Solution,Fixed Wells,Direct Push Rig,In Situ Soil Blending,Klozur 案例 原位土搅拌 碱活化,场地: 棕地，Hoboken, NJ，美国 污染物: 三氯乙烯 (TCE), 二氯乙烯 (DCE), 氯乙烯(VC) 修复方案： 地下水水位 1 ft bgs； 修复区域 1 to 11 ft bgs 两天处理5000吨 每公斤土壤采用10 克Klozur/1克熟石灰 修复效果: 地下水中 总cVOCs修复前浓度 = 100 200 ppm (TCE 及降解产物） 修复后浓度 = 0.1 ppm （一周内）,硫酸根是个问题吗？,如果接近饮用水源， SMCL 250 mg/L 高硫酸根浓度 6 月 地下水流动的稀释作用 恢复的微生物硫酸盐还原条件,联合原位化学氧化和生物修复,Klozur CR,地下水流方向,注射区域: (化学氧化 （2-3 个月): 源区污染物去除 延续长达一年的高溶解氧支持好氧生物修复 源区进一步净化,下游影响: 溶解氧好氧生物修复 硫酸盐+ 溶解有机质 厌氧生物修复,59-01-EIT-DL,Klozur CR 合璧 ISCO 及生物修复,污染羽修复机理,原位化学还原(ISCR) 地下水修复技术,EHC, EHC Liquid and Daramend ISCR系列产品 结合缓释碳源和零价铁技术,什么是原位化学还原 (ISCR)?,电子从还原性金属（零价铁，亚铁）或矿物质（磁铁矿，黄铁矿）转移至污染物 主导脱氯路径是-消除反应= TCE & PCE 脱氯比微生物酶催化反应产生较少中间产物 (cis-DCE, VC) 的积累 ISCR 应用范例 零价铁建造的反应渗透墙(PRB) 生物脱氯是次要脱氯路径,EHC 厌氧化学生物修复有机污染物,缓释食品级碳源 微米级零价铁 可持续发展 原材料采用食品生产副产品等,EHC 是可注射修复产品，成分：,非生物还原脱卤反应可尽量减少/消除二氯乙烯（DCE）和氯乙烯（VC）产生 反应需要与零价铁表面直接接触 -消除反应是主要途径（90%)；零价铁生成氢气，从而支持部分生物还原反应,零价铁的非生物脱氯途径,59-01-EIT-DL,EHC的特性,自缓冲 (ZVI 腐蚀产生的碱性与VFAs的酸性相中和) 防止ZVI 表面矿物沉积造成的钝化 维持微生物生长的有利pH值 碳源发酵和铁氧化的联合耗氧机理: 迅速生成强还原环境，低至 -500 mV 寿命为4-6年,有机碳源 缓释挥发性脂肪酸(VFAs) 为生物还原CVOCs 及其他电子受体如 O2, NO3, SO4 提供电子,细菌群 亲水，富含营养的纤维状碳基质提供微生物附着生长的理想表面,微米级零价铁 非生物降解 O2 scavenger 生成Fe2+, OH- and H2,EHC的下游影响,EHC对下游方向的影响范围可远超出直接应用区域 TOC, 亚铁浓度明显升高, 氧化还原势明显下降 取决于地下水流速，下游影响可远达21 米,EHC ISCR 实施方法,注射法 直接注入 水力压裂 气动压裂,直接放置 壕沟 挖掘 深层土壤搅拌,EHC 典型的直推注射装置,ChemGrouts CG-550 混合注射设备,注射钻头,不同浓度的EHC 泥浆,25%,30%,35%,EHC 案例 源区修复,场地：前干洗店场地，美国俄勒冈 主要氯代挥发性有机物（CVOCs）包括： 四氯乙烯（PCE） 22,000 ug/L 三氯乙烯（TCE） 1,700 ug/L 二氯乙烯（DCE） 3,100 ug/L 氯乙烯（VC） 7 ug/L 修复 共10,000磅EHC 5天内注入32个注入点 覆盖 77 m2 (面积) x 6m (深度，地面下39m) 注入点间距 1.5 m 低渗透岩性 吸附污染物的明显影响 地下水位季节性波动较大 EHC用量与土壤质量比 = 0.6% 药剂费用： $44/m3,59-01-EIT-DL,源区修复结果- EHC指示参数,注射后TOC and Fe(II) 急剧上升证明药剂的有效投加 溶解浓度随时间变化而逐渐降低，但仍高于背景值 40个月之后，TOC仍达3.3 18.6 mg/L，高于基准线水平（0.8 1.8 mg/L）,59-01-EIT-DL,源区修复结果 指示参数,59-01-EIT-DL,源区修复结果 - CVOCs,59-01-EIT-DL,EHC 国内案例 -修复含氯有机溶剂场地,场地情况 化工企业搬迁场地，规划用于住宅再开发 场地地下水被含氯有机物质污染，主要污染物包括1,2-二氯乙烷(1,2-DCA), 氯乙烯(VC) 和氯仿(CF)， 浓度高达数千mg/L。 中试方案 10米x10米区域，地下9米厚的饱和含水层(9至18米), GeoProbe 注射EHC药剂，9个注射点，共7,200 Kg的EHC泥浆,EHC 国内案例 (续),结论 0.5% 质量比投量的EHC 经10个月后，地下水的1,2-DCA, 1,1-DCA和氯仿的降解率分别在99.9 %, 86.7 %和98.8 %以上，效果显著,Fe3+,EHC-L 可溶ISCR药剂,EHC Liquid 冷水可溶 为通过现有井注射而设计 基于卵磷脂的专利组合试剂（全部采用食品级） 有机碳源乳化液 有机亚铁 pH缓冲剂 (可选) 加水量随所需注射总量和地质条件而变,固定/稳定化,EHC- M 重金属稳定化 ISGS NAPL 稳定化,EHC-M 重金属稳定化,配方产品 控释碳源 微米级零价铁 其他有效成分 优势 固定/稳定化重金属; 砷、铬、镉、铅、锌等 限制重金属向修复区下游地下水的移动 混合污染羽治理(比如重金属与氯代溶剂) 无害，安全使用、易于操作,化学/微生物过程产生 强还原环境 重金属通过还原沉淀和在二级ZVI腐蚀产 物上吸附而稳定化,EHC-M工作机理,地下水中重金属的生物有效性和迁移性取决于 溶解-沉淀 氧化-还原 吸附-脱附 络合作用 EHC-M 机理 还原沉淀在零价铁，铁的氧化物和氢氧化合物上；络合作用 与强化的微生物硫酸盐还原条件下生成的硫化物形成沉淀 铁腐蚀产物的吸附作用,EHC-M工作机理（续）,EHC-M除砷机理,沉淀生成arsenopyrite (砷黄铁矿） 亚微米级铁的氧化和氢氧化物的保护外层 产生和保持强深还原条件 不可逆的去除效果，即使Eh or pH 发生变化,From Craw et al. (2003),砷固定-长期实验,Column: 13 cm long and 5 cm , Flow rate = 50 mL/d, Residence time = 2 days,砷固定-长期实验（续） 固态砷形态分布,砷固定-长期实验（续） 砷和铁形态分布的关联,相似的砷和铁的形态分布显示砷黄铁矿的生成 亚微米级铁氧、氢氧化物保护层防止砷黄铁矿在氧化条件下溶解 1000 天后仍有 50% ZVI未反应,Mass of As: Fe(II+III) = 1:100,Cr(VI)是最易氧化的、最易移动的、最易反应的和最有毒的铬的形态 Cr(VI) Cr(III)取决于环境中pH值和Eh的变化 EMC-M 稳定化机理 脱附 还原-生物/非生物过程 稳定化 - 络合，吸附 “不可逆过程”,六价铬稳定化机理,EHC-M在实验室测试中观测的处理效果,EHC-M 案例1 六价铬和镍固定化,中试结果,EHC-M injection,中试 GeoProbe 直推注射, 1 个注射点, 4-7 m bgs,修复工程设计,GeoProbe 直推注射 450 磅EHC-M /注射点 设计注射点间距 8-10 英尺，实际注射半径达12 英尺 (3.7 m),全场修复效果,EHC-M 案例2 EHC-M and pH 调整用于铅固定化,Figure 1: Baseline concentration of lead in groundwater measured in November 2007 (ppb).,可能的铅固相沉淀物,Figure 3: Pb2+ activity in equilibrium with cerussite (at total inorganic carbon equal to 0.001 molal), anglesite (at total sulfate equal to 0.1 molal) and galena (at total sulfide equal to 0.001 molal).,中试方案,EHC-M注射点网格分布，3m间距, 12910m 目标修复区域 (TTZ) 1,000 kg EHC-M注入至地面下17-27m 5,000 kg 白云石注入到TTZ上部5英尺 (剂量取决于pH滴定的结果),中试效果,铅浓度两月内从 300 ppb 降至低于检测下限10 ppb 迅速调整pH 和建立强还原环境 接着进行了全场修复,地下水厌氧生物修复技术,ELS 通过强化还原脱氯的原位生物修复技术,什么是厌氧生物修复?,使用污染物作为终端电子受体（呼吸的基质），而不是氧气，硝酸盐，硫酸盐等 微生物脱氯是个顺序脱氯过程，cis-DCE and VC 是常见中间产物，完全脱氯终产物是乙烯/乙烷 此过程的科学术语是脱氯呼吸（dehalorespiration ）或者强化还原脱氯 Dehalococoides 是促进此生物过程的关键菌种，比较天然普遍存在，但需要增进它的生长以促进快速生物降解 生物刺激（Biostimulation） 生物添加（bioaugmentation）,ELS 厌氧生物修复促进剂的关键特性,食品级卵磷脂含： 长效磷脂以及三酸甘油酯 单糖和多糖用于快速启动 磷脂结构中的氮和磷随磷脂发酵而缓释 更稳定的乳化液，并通过乳化作用提高污染物的生物利用度 易分散 亲水性 有助于地下水中分布，不需chase water 小液滴 (60% 1m and 85% 2m) 高效氢源 ：32.5% 质量生成H2 缓释长达3年（通常1-2年）,ISCR土壤、底泥修复技术,Daramend生物修复技术,Daramend-M优势,稳定化常见重金属 铅，砷，镉，铬等 提高土壤健康 改善土壤耕层和肥力，降低毒性，满足农田复垦要求 亲水性 提高土壤持水能力 均衡营养 提供了广泛的主要、次要和微量营养元素,9/26/2019,54,Daramend 土壤、底泥,成分 为土壤修复设计的较大颗粒ISCR产品 厌氧生物修复: 杀虫剂、除草剂 有机爆炸物 氯代溶剂 实施设备 旋耕机 翻耕机 灌溉 搅拌头(土壤搅拌),Daramend 应用方法,分步修复策略 厌氧/还原阶段 好氧/氧化阶段 根据场地实际情况的修复优化 基本程序 土壤翻耕 修复产品施加 再次翻耕 灌溉 监测,Daramend 案例,Daramend 原位土地耕作修复杀虫剂污染的土壤,Daramend 现场异位修复RDX 和TNT 污染的土壤,DARAMEND 案例- 杀虫剂,高浓度,低浓度,Ontario, Canada Site,Montgomery, AL Site,土壤修复效果， 仅施加0.5%药剂，降低2个数量级,Daramend-M国内案例 中国北方某汽车部件公司镀铬车间,达到修复目标,Daramend 技术优点,低填充剂用量 (0.5% to 5% 总重量比)，区别于传统堆肥技术 绿色技术 低能耗，及使用可回收原材料 低廉的施工价格 验证的效果 自1996年以来处理了1000万吨土壤 EPA SITE Program示范,59-01-EIT-DL,好氧土壤、地下水生物 修复技术,PermeOx Plus, Terramend,什么是好氧生物修复？,补充氧气和营养促进有机污染物的生物降解 促进可生物降解污染物转化成CO2和水 污染物的自然生物降解过程往往受限于缺乏氧气和营养 氧气在水中溶解度很低 (10 mg/L) ，持续供氧源将强化地下水中的好氧生物修复 非饱和层土壤 氧气可通过空气曝气(21% 氧气)提供, 湿度可调控，氮、磷营养源将促进生物降解,PermeOx Plus 缓释氧产品,配方过氧化钙产品可缓释氧气，强化好氧生物修复 CaO2 + 2H2O Ca(OH)2 + H2O2 2H2O2 O2 + 2H2O 适用于石油烃类的降解 18%活性氧 以浆体(slurry) 形式应用 氧气释放持续长达一年 溶解氧浓度达到8-10mg/L,59-01-EIT-DL,PermeOx Plus 案例,场地 前地下储油罐，伊利诺伊州 污染物(土中) 1400 ppb 苯(主超标物） 500 ppb 甲苯 300 ppb 乙苯 700 ppb 二甲苯 修复 PermeOx Plus 通过一系列直推注射点注射 粉质 粘土，含间断薄沙层 （sand lenses） 实施方案 40 直推点 25 gallons/15%, 速率 1-15 加仑每分钟 (gpm) 2 固定点 300 gallons/15%, 速率 5-15 gpm 修复效果 修复时间: 3 天 苯浓度降低到 1.8 g/L. 比挖掘外运等异位修复技术更快、更经济,Courtesy of ORIN,Terramend 生物修复药剂,Terramend 治理 多环芳烃（PAHs） 和总石油烃（TPH） 五氯苯酚和邻苯二甲酸酯 实施设备 旋耕机 翻耕机 灌溉 搅拌头(土壤搅拌),Terramend 固体药剂包含复杂有机碳源和定制的营养成分 最有效用于难降解有机污染物（主要是那些不能由简单耕作/曝气治理的SVOCs 和非