(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210782719.X (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 生态环境部南京环境科 学研究所 地址 210042 江苏省南京市玄武区蒋 王庙 街8号 (72)发明人 范婷婷　靳德成　万金忠　李群　 周艳　王祥　赵远超　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 专利代理师 张建生 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 复合有机污染物场地原位热处理耦合技术 的能效评估方法 (57)摘要 本发明涉及原位热处理能效评估技术领域， 具体是涉及复合有机污染物场地原位热处理耦 合技术的能效评估 方法； 包括以下步骤： S1、 构建 基于能耗和修复效率的能效评价指标体系， 并建 立能效评估指标的归一化方法， 建立评估模型； S2、 在实验室内对有机污染物场地原位热处理耦 合技术进行模拟实验， 并在 有机物污染场地进行 现场示范， 得到需要的数据； 根据实际中的研究 结果以及数据， 开发能效评估软件； S3、 利用原位 热处理耦合修复技术进行原位热处理， 采用能效 评估软件进行能效评估， 将所需数据输入到能效 评估模型软件中进行测算， 得到能效结果； 本发 明提供了一种针对原位热处理耦合技术的能效 评估方法以及评估指标。 权利要求书2页 说明书7页 CN 115146462 A 2022.10.04 CN 115146462 A 1.一种复合有机污染物场地原位热处理耦合技术的能效评估方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： S1、 构建评估 模型 构建基于能耗和修复效率的能效评价指标体系， 并建立能效评估指标的归一化方法， 建立评估 模型； 其中， 所述修复效率是采用场地总污染物气化及温度升高到目标温度所消耗能量Q1与 系统总输入能量 Q的比值表示得到的污染物的热利用效率x1； 系统总输入能量Q为场地总污染物气化及温度升高到目标 温度所消耗能量Q1、 场地土壤 和地下水升温热量Q2、 场地热散逸能量Q3之和； 场地热散逸能量Q3包括燃烧器烟气排放热损 失、 抽提热损失、 四周漏热损失、 地下 水汇入热损失、 人工补水 热损失； 通过烟气排放连续监测系统监测烟气温度、 压力、 湿度、 流量、 烟气成分， 获得不同温度 下烟气的焓值， 得到烟气焓值 ‑烟气温度的动态曲线； 并结合烟气流量计计算烟气带走的燃 烧器烟气排 放热损失； 抽提热损失同样由烟气排放连续监测系统监测， 主要覆盖温度、 压力、 湿度、 流量， 抽提 气中的污染物的总量 通过土壤中污染物的总量对抽提出的污染物的总量进行估算； 四周漏热损 失采用直接测量法， 在修复场地边界四周土壤内布设热流计， 监测单位时 间通过某一 面积的热能， 结合持续时间， 计算总的四周漏热损失； S2、 开发能效评估软件 在实验室内对有机污染物场 地原位热处理耦合技术进行模拟 实验， 并在有机物污染场 地进行现场示范， 得到需要的数据； 根据实际中的研究结果以及数据， 开发能效评估软件； S3、 进行能效评估 利用原位热脱附 ‑蒸汽强化抽提耦合修复技术和/或原位热强化微生物绿色耦合修复 技术和/或原位热强化化学氧化/还原耦合修复技术进 行原位热处理， 采用所述能效评估软 件进行能效评估， 将所需数据输入到能效评估 模型软件中进行测算， 得到能效结果。 2.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 场地总污染物气化及温度升高到目标温度所消耗能量 Q1的计算公式为： Q1＝∑(Ci‑Co)*ρ *V*Cp*(T1‑T0) 其中， Ci： 场地污染物最大浓度； Co： 场地修复目标； Cp： 污染物的定压比热； T1： 尾气温度； T0： 场地初始温度； ρ： 土壤容重； V： 修复土壤 体积。 3.根据权利要求2所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 能效以回收每千克污染物所消耗的能量进行计算， 采用x2表示场地单位污 染物所需要消耗的总能量， 采用z表示不同污染物的归一化系数， 以水的定压比热作为标 准， 进行归一 化； x2的计算公式为： 4.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 加热的目标温度低于水的沸点时场地土壤和地下水升温热量Q2的计算公权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146462 A 2式为： ρR： 土壤密度(不含孔隙率)； CR： 土壤比热容； 土壤孔隙率； ρW： 水的密度； CW： 水的比热 容； SW： 水的饱和度； Te： 目标温度； Ti： 初始温度； V： 土壤 体积。 5.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 加热的目标温度高于水的沸点时场地土壤和地下水升温热量Q2的计算公 式为： ρR： 土壤密度(不含孔隙率)； CR： 土壤比热容； 土壤孔隙率； ρW： 水的密度； CW： 水的比热 容； SW： 水的饱和度； Te： 目标温度； Ti： 初始温度； Tb： 常温常压下水的沸点； hW： 常温常压下水 的蒸发焓； V： 土壤 体积。 6.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 所述 实验室模拟试验和现场示范运行均对原 位热脱附 ‑蒸汽强化抽提耦合 修复技术、 原位热强化微生物绿色耦合修复技术、 原 位热强化化学氧化/还原耦合修复技术 三种技术进行试验和运行。 7.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 人工补水 热损失是 水的比热容、 补水质量以及温度变化 值三者的乘积。 8.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 采用Qeg表示燃烧器烟气排 放热损失， 其计算公式为： Qeg： 排烟热量， kJ/S； m： 烟气重量， kg/S； h： 烟气比焓， kJ/kg； CO2重量(kg/s)； CO2比焓(kJ/kg)； N2重量(kg/s)； N2比焓(kJ/kg)； O2重量(kg/s)； O2比焓 (kJ/kg)； 湿蒸汽重量(kg/s)； 湿蒸汽比焓(kJ/kg)。 9.根据权利要求1所述的一种复合有机污染物场 地原位热处理耦合技术的能效评估方 法， 其特征在于， 采用Qge表示抽提热损失， 其计算公式为： Qge＝mh＝mwr1 hwr1+mwr2 hwr2+…+mwrn hwrn+mk hk Qeg： 抽提气热量(kJ)； m： 烟气重量(kg)； h： 抽提气比焓(kJ/kg)； mwr1： 1号污染物重量 (kg)； hwr1： 1号污染物比焓(kJ/kg)； mwr2： 2号污染物重量(kg)； hwr2： 2号污染物比焓(kJ/kg)； mwrn： n号污染物重量， (kg/s)； hwrn： n号污染物比焓(kJ/kg)； mk： 湿空气重量(kg)； hk： 湿空气 比焓(kJ/kg)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146462 A 3