熱脫附是指通過直接或間接的熱量交換方式，使汙染土壤中的有機汙染物和金屬汞等受熱揮發而與之分離，並對揮發出的汙染物進行有效收集並處理的過程。熱脫附係統包括前處理及進料單元、熱脫附室、排氣冷凝、分離及處理係統。
熱脫附作為一種非燃燒技術，汙染物處理範圍寬、設備可移動、修複後土壤可再利用，特別是對含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以避免二惡英的生成，廣泛用於有機汙染物汙染土壤的修複。目前，汙染土壤傳統熱脫附技術為滾筒式熱脫附，新興熱脫附技術包括流化床式熱脫附、微波熱脫附技術和遠紅外線熱脫附。指在真空條件下或通入載氣時，通過直接或間接熱交換，將土壤中的有機汙染物加熱到足夠的溫度，以使有機汙染物從汙染介質上得以揮發或分離，進入氣體處理係統的過程。
熱脫附技術已被成功用於下列汙染物相關的汙染場地修複項目中:多環芳烴、其他非鹵代半揮發性有機物、苯係物、其他非鹵代揮發性有機物、有機農藥和除草劑、其他鹵代半揮發性有機物、鹵代揮發性有機物、多氯聯苯。可以清楚地看到，熱脫附技術的主要適用範圍是半揮發性和揮發性的有機汙染物，包括多環芳烴、有機農藥和殺蟲劑、多氯聯苯等。
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