1、中华人民共和国国家生态环境标准HJ12832023污染土壤修复工程技术规范 生物堆Technical specifications of contaminated soil remediationBiopiling本电子版为正式标准文本,由生态环境部环境标准研究所审校排版。2023-02-01 发布2023-05-01 实施生态环境部发 布HJ 12832023i目次前言.ii1适用范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14污染物与污染负荷.25总体要求.26工艺设计.37主要工艺设备和材料.68检测与过程控制.79主要辅助工程.810劳动安全与职业卫生.811施工与调试.912运行与维护
2、.9附录 A(资料性附录)生物堆堆体系统示意图.11附录 B(资料性附录)堆体底部防渗、渗滤液收集与抽气系统示意图.12附录 C(资料性附录)堆体及设置在堆体内部的土壤气等监测系统示意图.14附录 D(资料性附录)堆体顶部的进气、营养水分调配和覆盖系统示意图.16HJ 12832023ii前言为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国土壤污染防治法等法律法规,规范污染土壤生物堆修复工程设计、建设及运行管理,制定本标准。本标准规定了污染土壤生物堆修复工程的设计、施工和运行维护的技术要求。本标准的附录 AD 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。本
3、标准主要起草单位:北京市生态环境保护科学研究院、生态环境部固体废物与化学品管理技术中心、生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心、北京高能时代环境技术股份有限公司、北京建工环境修复股份有限公司。本标准生态环境部 2023 年 2 月 1 日批准。本标准自 2023 年 5 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 128320231污染土壤修复工程技术规范生物堆1适用范围本标准规定了污染土壤生物堆修复工程的污染物与污染负荷、总体要求、工艺设计、主要工艺设备和材料、检测与过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工与调试、运行与维护等技术要求。本标准适用于污染土壤生物堆修复工程的设
4、计、建设及运行管理。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB 8978污水综合排放标准GB/T 12801生产过程安全卫生要求总则GB 14554恶臭污染物排放标准GB 16297大气污染物综合排放标准GB 18599一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB 19517国家电气设备安全技术规范GB/T 20801.1压力管道规范工业管道第 1 部分:总则GB/T 45001职业健康安全管理体系要求及使用指南GB 50007建筑地基基础设计规范GB 50028城
5、镇燃气设计规范GB 50055通用用电设备配电设计规范GB 50187工业企业总平面设计规范GB 50275风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范GB 50727工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范GB 55009燃气工程项目规范GBZ 1工业企业设计卫生标准GBZ 2.1工作场所有害因素职业接触限值第 1 部分:化学有害因素HJ 25.5污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则(试行)HJ 682建设用地土壤污染风险管控和修复术语HJ 2042危险废物处置工程技术导则JGJ 79建筑地基处理技术规范国家危险废物名录(生态环境部令 第 15 号)3术语和定义HJ 682 界定的以及下列术
6、语和定义适用于本标准。HJ 1283202323.1污染土壤contaminated soil土壤中污染物含量达到对人体健康或生态环境产生的不利影响超过可接受风险水平的土壤。3.2生物堆biopiling将污染土壤挖出并堆积于建设了渗滤液收集系统的防渗区域,提供适量的水分和养分,并采用强制通风系统补充氧气,利用土壤中好氧微生物的呼吸作用将有机污染物转化为 CO2和水,从而去除污染物的技术。3.3目标污染物target contaminant在地块环境中其数量或浓度已达到对生态系统和人体健康具有实际或潜在不利影响的,需要进行修复的关注污染物。3.4土壤气soil gas土壤孔隙中的气体和蒸气。4
7、污染物与污染负荷4.1生物堆技术主要适用于修复土壤中石油烃等可生物降解的有机污染物。4.2拟采用生物堆技术修复的污染土壤,预处理后总石油烃(C6C40)浓度不宜超过 50000 mg/kg,重金属(铁、铝除外)总量不宜超过 2500 mg/kg。4.3目标污染物的生物降解性和污染负荷可通过降解实验测定。4.4生物堆修复过程中二次污染主要包括:a)废气:主要来源于土壤预处理和修复过程中产生的废气,污染物一般包括土壤中目标污染物及其降解产物、其他挥发性有机物及半挥发性有机物等;b)废水:主要来源于预处理工序产生的固体废物清洗废水和生物堆运行过程产生的渗滤液,污染物一般包括土壤中目标污染物及其降解产
8、物、重金属、氨氮和总磷等;c)固体废物:主要包括预处理工序产生的砖瓦、石块、木块、铁块等一般固体废物。废气处理工艺产生的饱和活性炭及其他固体废物应依据 国家危险废物名录 和国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法等认定其属性。5总体要求5.1一般规定5.1.1修复工程应因地制宜、科学合理;秉承绿色修复理念,避免能源浪费。5.1.2修复工程建设及运行全过程应符合工艺设计与实施方案的要求。5.1.3修复后土壤中目标污染物含量应符合修复目标值要求。5.1.4修复工程应配套防渗漏、防流失、防扬散以及废水废气收集、处理等二次污染防治设施及措施,防止修复工程对生态环境产生二次污染。二次污染防治设施与主体工程应
9、同时设计、同时施工、同时运行。5.1.5修复工程应配备相应的监测设备,对污染物排放和周边环境质量状况进行监测。HJ 1283202335.2工程构成5.2.1生物堆修复工程包括:主体工程、二次污染防治设施、辅助工程和配套设施等。典型生物堆修复系统示意图参见附录 A。5.2.2主体工程主要包括:土壤预处理系统、堆体系统等,其中堆体系统主要包括:a)堆体底部防渗系统、渗滤液收集系统及抽气系统,示意图参见附录 B;b)生物堆堆体及设置在堆体内的土壤气监测系统,示意图参见附录 C;c)堆体顶部进气、营养水分调配和覆盖系统,示意图参见附录 D。5.2.3二次污染防治设施主要包括:废气处理系统、废水(渗滤
10、液)处理系统、固体废物(危险废物)暂存场所等。5.2.4辅助工程主要包括:电气系统、自控系统、给排水系统、暖通系统及通信系统等。5.2.5配套设施主要包括:办公区、值班室、厂区围挡、道路等。5.3场址选择与总图布置5.3.1生物堆修复工程实施前,应按国家相关标准规范要求对目标场址开展调查,确定是否符合工程建设、环境保护及人居安全相关要求,具体调查内容一般包括:a)区域气象气候条件,包括气温、降水量、主导风向等;b)拟选场址地质和水文地质条件;c)拟选场址用途(现状及规划);d)拟选场址周边敏感目标分布状况;e)交通条件;f)能源供应条件,包括燃气、电力供应等。5.3.2场址选择参照 GB 18
11、599 中类场的选址规定执行,总图布置可参考 GB 50187 的要求实施。宜结合工艺特点和场地现状对主体工程、二次污染防治设施、辅助工程和配套设施进行分区布置,主体工程和辅助工程应衔接便利。5.3.3选址应充分考虑污染土壤的运输距离,尽量选择原地异位的处置方式。5.3.4应综合考虑厂界内及周边敏感目标的分布,办公区应布置在主导上风向。主体工程应布置在主导下风向且远离居住区等敏感目标,降低施工及运行过程的环境影响。5.3.5场地平面布置应遵从降低环境影响、方便施工及运行维护等原则,并按照消防要求预留消防通道和安全保护距离。6工艺设计6.1一般规定6.1.1修复工艺设计应遵循成熟可靠、经济适用、
12、安全节能、操作简便的原则。6.1.2修复工艺设计参数及实施方案应根据土壤污染特征、修复工程量、现场实施条件、修复目标值、修复周期、能源供应条件等因素确定,必要时可开展小试或中试并根据其结果确定。6.2工艺流程生物堆技术修复污染土壤的工艺流程如图 1 所示。HJ 128320234污染土壤预处理生物堆废气渗滤液抽气营养/水分补给达标排放达标排放固体废物外运处置处置图 1生物堆修复污染土壤的工艺流程6.3工艺设计要求6.3.1预处理系统6.3.1.1预处理系统包括筛分、破碎与混合调理等预处理设施以及废气收集处理设施。6.3.1.2预处理作业区应设置防扬尘与防雨等设施。目标污染物具有异味或挥发特性时
13、,作业区应设置在密闭负压大棚内,并配套相应的废气收集处理设施。6.3.1.3可使用筛分设备去除砖瓦、石块、木块、铁块等非土壤物质。6.3.1.4可采用破碎设备对大粒径土块进行破碎,常用设备包括锤式破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机、复合破碎机等,破碎后的土块颗粒不宜大于 5 cm。6.3.1.5水分、氮磷等营养物质、pH 值调节剂及功能微生物菌剂等调理剂宜以溶液形式通过喷洒方式添加至破碎筛分后的土壤,固体调理剂可通过拌合方式添加。添加后土壤重量含水率宜控制在 10%20%,微生物总数不宜低于 1000 CFU/g 土壤(干重)。6.3.1.6可采用石灰提高土壤 pH 值,采用硫酸铵、硫酸铝、亚硫酸
14、铝降低土壤 pH 值,调理后 pH 值宜控制在 69。6.3.1.7可通过添加木屑、秸秆、砂土或类似材料增加土壤孔隙度,调理后土壤孔隙度不宜低于 25%。6.3.1.8可采用机械设备对土壤进行混合以提高均匀性,常用设备包括卧式搅拌器、立式搅拌机、行星式搅拌器、拌合站等。6.3.2防渗及渗滤液收集系统6.3.2.1生物堆建设区域宜优先采用铺设防渗膜或地面硬化的方式进行防渗,也可采用夯实建设区域土壤进行防渗。6.3.2.2采用防渗膜进行防渗的,应在防渗膜上下各铺设一层非织造土工布保护层,防止防渗膜在施工过程中被刺穿。6.3.2.3采用夯实土壤进行防渗的,施工前应通过现场实验确定压实方法、压实设备、
15、压实次数等以确保可达到设计要求。夯实后土壤厚度应大于 0.75 m,渗透系数应低于 110-5cm/s。6.3.2.4堆体底部宜根据渗滤液产生情况并结合区域降雨量等气象气候条件,设置渗滤液收集管。收集管应布置于生物堆建设区地势最低处,一端安装过滤网后与砂砾石导气层连通,另一端通过阀门与渗滤液储罐连接,定期开启阀门将堆体内的渗滤液导排至储罐,见附录 B 中的图 B.1。6.3.3抽气系统6.3.3.1抽气系统通常包括砂砾石导气层、抽气管网、抽气设备及其控制系统等。处置清洗优先回用HJ 1283202356.3.3.2抽气管网由抽气支管、抽气干管及阀门等管道连接件构成。应于堆体底部防渗层上铺设一层
16、厚 20 cm30 cm 且均匀的砂砾石导气层作为抽气支管的安装层。砂砾石直径宜为 4 mm6 mm,不均匀系数宜小于 2.5。导气层四周边界与堆体底部四周边界的间距不宜小于 3 m。6.3.3.3抽气支管由未割缝的白管和割缝的筛管构成,割缝的筛管应安装在砂砾石导气层内,一端与未割缝的白管连接,另一端用管堵密封,割缝的筛管缝宽宜为 0.5 mm1.0 mm。抽气支管间距可根据土壤渗透性并结合现场实验确定,也可通过数值模拟确定,一般控制在 2 m3 m。6.3.3.4生物堆通气速率一般控制在每立方污染土每小时通气 0.5 m3,可根据土壤中污染物浓度、渗透性以及运行过程中堆体内土壤气中氧气含量检测结果等实际情况调整,应确保堆体土壤气中氧气含量不低于 10%。抽气支管直径根据抽气量确定,宜控制在 5 cm10 cm。抽气支管的布置见附录 B 中的图B.2、图 B.3。6.3.3.5每根抽气支管上均应设置气量调节阀门与流量计,通过法兰等方式与抽气干管连接。抽气干管通过法兰与抽气设备连接,抽气干管上宜设置气量调节阀门与流量自动计量装置。6.3.3.6抽气管网连接后应开展气密性测试,确保阀门、仪