专利名称：异位固化/稳定化修复设备、系统及方法
技术领域：
本发明涉及污染处理技术领域，具体而言，本发明涉及异位固化/稳定化修复设备、系统及方法。
背景技术：
固化/稳定化技术是将污染物与固化剂/稳定剂混合，从而改变污染物的形态，或将污染物捕获或固定在固体结构中，通过将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现其无害化，从而降低对生态系统产生危害的风险。异位固化/稳定化是指将污染物，例如土壤、沉积物、废渣或污泥等废物从污染地挖出，通过转运至专门设置的处理设备中进行一系列预处理工序及固化/稳定化处理的过程。此处理过程的核心是在保证处理污染物同相关稳定剂在一定处理条件下进行最大程度的均勻混合，同时在固化/稳定化处理时需要达到一定的处理效率。然而，目前尚未有针对这一应用领域提出行之有效的技术方案及整套一体化设备解决异位固化/稳定化的问题。因此，有必要提出一种技术方案及相关配套设备，在实现异位固化/稳定化的过程中，即能够实现均勻混合，又能够保证高效率处理污染物。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中对污染物修复效果不佳的技术现状，特别是根据污染物的物理特性进行技术改造，提升稳定化修复的效果。本发明实施例一方面提出了一种存储仓，所述存储仓包括圆柱形仓体及下端椎体，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面大小相同且下端椎体与圆柱形仓体紧密连接，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面倾角大于60度。本发明实施例另一方面提出了一种用于异位固化/稳定化修复的搅拌机，所述搅拌机为连续式单轴卧式搅拌机，所述搅拌机的搅拌叶片为犁铧铲式形状，所述犁铧铲式形状的搅拌叶片交错式排列在水平转轴上，两搅拌叶片夹角为120度，所述水平转轴安置于所述搅拌机的搅拌容器内。本发明实施例另一方面提出了一种异位固化/稳定化修复的拌和系统，所述拌和系统包括两个或两个以上的搅拌机，其中，至少具有两个搅拌机完成以下搅拌功能所述搅拌机A的输出与搅拌机B的输入连接，搅拌机A用于将污染物的预处理，包括污染物破碎以及将污染物和水的搅拌混合，调节污染物的含水率；搅拌机B用于将污染物和稳定剂进行搅拌混合。本发明实施例另一方面提出了一种异位固化/稳定化修复系统，包括供料系统、 拌和系统、供药系统、供水系统、出料系统、输送系统、以及集控系统；
所述供料系统，用于提供存储待处理污染物原料，并将原料送进污染物搅拌系统；所述输送系统，用于将稳定剂、待处理污染物、稳定后产物在所述修复系统内进行输送；所述拌和系统，用于将所述输送系统送入的污染物、固化/稳定化药剂以及通过所述供水系统加入的水进行搅拌混合，对污染物进行固化/稳定化处理；所述供药系统，用于固化剂/稳定剂储存并按照预定配比要求向所述拌和系统提供固化/稳定化所需稳定剂；所述供水系统，用于储存水并按照特定配比要求向所述拌和系统提供固化/稳定化所需要的水；所述出料系统，用于对经过所述拌和系统完成去污处理的污染物输出，包括皮带输送机和稳定化产物存储仓；所述集控系统，用于对所述供药系统、所述拌和系统、所述供药系统、所述供水系统、所述出料系统和所述输送系统进行集中控制。本发明实施例另一方面提出了一种异位固化/稳定化修复方法，包括以下步骤将待处理污染物进行挖掘并转运至污染物存储仓；将待处理污染物进行破碎或/和筛分，使其污染物粒径均一，并且加水调节污染物含水率；将经过准确计量的稳定剂及污染物通过连续式单轴卧式搅拌机进行多级的稳定化拌合和/或固化拌合，使污染物颗粒与稳定剂充分接触反应，其后将完成去污处理的稳定化产物输出。本发明提出的上述方案，针对待稳定化产物的特性，改造存储仓的仓体结构及搅拌机，使得具有粘性的待稳定化产物在去污处理过程中便于流转、运送，固化/稳定化处理时能实现供料、供药、卸料连续，并且固化/稳定化处理过程中能充分搅拌均勻，从而有效提高固化/稳定化处理的效果及处理的效率。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为本发明实施例存储仓示意图；图2为连接气动破拱装置的存储仓的示意图；图3为搅拌机搅拌叶片采用类犁铧铲式形状示意图；图4为本发明实施例异位固化/稳定化修复系统的示意图；图5为异位固化/稳定化修复实施示意图；图6为异位固化/稳定化修复的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。异位稳定化/固化治理方法包括了对待处理污染物的挖掘、转运、破碎、调节污染物含水率、稳定剂拌合处理、处理后输出、后续利用等工艺环节，其主要原理是通过稳定剂与待处理污染物颗粒充分混合、均勻地反应，将重金属转变成稳定形态，不会因周边环境改变而重新释放危害环境。并可根据污染物后续利用形式，对其进行固化处理，处理后污染物可做路基填土或建材使用。通常，待处理污染物流动性差、易粘壁和堆积的问题是影响异位固化/稳定化处理系统效率的一大因素。例如，利用传统的存储仓存储如土壤、废渣一类的待处理物，常常存在待处理物下料不畅，容易在存储仓狭窄部位堆积物料的问题。为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种存储仓，所述存储仓包括圆柱形仓体及下端椎体，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面大小相同且下端椎体与圆柱形仓体紧密连接，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面倾角大于60度。示意图如图1所示。相对于一般存储仓椎体部分倾角不大于45度的设计，由于待处理物的粘性较大，容易在存储仓内粘壁、结团，导致出现供药、卸料不连续的现象，因此，本发明提出的上述存储仓，作为污染物存储仓时，能解决上述技术问题。通过令椎体部分提供更大的下料空间和更陡峭的下料通道，扩大下料口直径，如图1所示，通过上述改造，待处理物在存储仓能有效降低下落时的阻力，运行时待处理物从存储仓中能顺利卸出至皮带电子称上。此外，下端椎体可以作进一步改进，椎体侧壁具有一个或多个孔状结构，所述孔状结构用于外接气动破拱装置。例如，在椎体部分密布有三层气动“破拱”装置，每层8孔，围绕椎体圆周分布，防止椎体部分发生原料阻塞使待处理物无法下料的问题。连接气动破拱装置的存储仓的示意图如图2所示，压缩空气进入分气罐，然后通过软管连到椎体侧壁的孔状结构。传统的存储仓可能会配置有振动器类似的装置，以加大物料的流动性，但是作为土壤/废渣粘性较大，振动器反而会使待处理物在存储仓椎体部分越堆积越密实，从而延长整套系统的运行周期，直接影响待处理物称量的精确性。现采用多层气动破拱，其通过压缩空气的冲击破坏拱型平衡，使下料均勻，满足计量精度要求。为防止水气进一步进入物料，使物料结块，在气路上可装油水分离器。通常，待处理物出口处设有可以有效保证物料连续称量的计量器，作为本发明的实施例，采用电子皮带秤进行称量，计量精度高。且存储仓下料口直接将物料输送至皮带秤上，尽可能地减少了物料输送环节，也规避了在输送过程中流动性差等问题。因待处理物粘性较大、含水率较高，通常在稳定化处理过程中稳定剂与土壤/废渣之间的搅拌会导致出现搅拌困难、物料成团、粘壁、搅拌不均勻及生产效率偏低的现象。为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种用于异位固化/稳定化修复的搅拌机，所述搅拌机为连续式单轴卧式搅拌机，所述搅拌机的搅拌叶片为犁铧铲式形状，所述犁铧铲式形状的搅拌叶片交错式排列在水平转轴上，两搅拌叶片夹角为120度，所述水平转轴安置于所述搅拌机的搅拌容器内。 即，搅拌机其主体为连续式单轴卧式搅拌机。此外，其搅拌元件为满足土壤/废渣稳定化处理要求，可以采用边缘带锯齿的犁铧铲式形状。进一步而言，还可以在搅拌容器壁
6内配置有特殊突起。如图3所示，该搅拌机搅拌叶片采用类犁铧铲式形状，特定地布置在水平轴上进行旋转，水平轴布置在一水平圆柱形的搅拌容器内。搅拌叶片交错式的排列在水平轴上，锯齿状的倾斜犁铧边缘构造，可以将物料从搅拌桶壁上呈放射状地被铲起，防止土壤/废渣颗粒在搅拌叶片和桶壁之间被挤压，并且可以防止土壤/废渣颗粒在桶壁上的堆积。同时也防止搅拌过程中形成死角或低速运动区，促进高速精确的混合。在搅拌桶壁上位于两个搅拌叶片之间，分布有一个或多个小型的突起结构，这些设计结构可进一步增加搅拌容器内物料颗粒之间的重复挤压，加大物料颗粒与桶壁之间的摩擦力。而搅拌元件的几何形状及位置的优化组合，可在搅拌桶内对物料形成强烈的剪切力和挤压力，增强稳定化处理的混合均勻度，并且具有较好的物料破碎能力。通常，拌合设备均采用一台搅拌机用于混合作业，这很难适用于稳定化处理中针对于粘性、含水率较高的待处理物与稳定剂混合作业；而且为了简化稳定化处理的工艺步骤，在待处理物破碎、调节含水率、稳定剂拌合方面的连续工作，通过技术论证和实践经验， 本发明提出了多台搅拌机联动的稳定化处理系统。为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种异位固化/稳定化修复的拌和系统，所述拌和系统包括两个或两个以上的搅拌机，其中，至少具有两个搅拌机完成以下搅拌功能所述搅拌机A的输出与搅拌机B的输入连接，搅拌机A用于将污染物的预处理，包括污染物破碎以及将污染物和水的搅拌混合，调节污染物的含水率；搅拌机B用于将污染物和稳定剂进行搅拌混合。即本发明提出的拌和系统至少具有两个搅拌机完成以下搅拌功能一级搅拌机用于将污染物和水的搅拌混合，进一步将污染物破碎，并调节污染物的含水率；二级搅拌机用于污染物和稳定剂进行搅拌混合。其原因是，传统的强制式连续搅拌机对于稳定剂添加和水的添加是同时的，不利于稳定剂的均勻混合。稳定剂和水的添加对均勻度的影响如下
权利要求
1.一种存储仓，其特征在于，包括圆柱形仓体及下端椎体，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面大小相同且下端椎体与圆柱形仓体紧密连接，所述下端椎体与圆柱形仓体底面倾角大于60度。
2.如权利要求1所述的存储仓，其特征在于，所述下端椎体的椎体侧壁具有一个或多个孔状结构，所述孔状结构用于外接气动破拱装置。
3.如权利要求2所述的存储仓，其特征在于，所述椎体侧壁具有3层孔状结构，每层8 个，所述孔状结构围绕椎体等距分布。
4.一种用于异位固化/稳定化修复的搅拌机，其特征在于，所述搅拌机为连续式单轴卧式搅拌机，所述搅拌机的搅拌叶片为犁铧铲式形状，所述犁铧铲式形状的搅拌叶片交错式排列在水平转轴上，两搅拌叶片夹角为120度，所述水平转轴安置于所述搅拌机的搅拌容器内。
5.如权利要求4所述的搅拌机，其特征在于，所述犁铧铲式形状的搅拌叶片的边缘为锯齿状的边缘结构。
6.如权利要求5所述的搅拌机，其特征在于，两个所述搅拌叶片之间具有一个或多个突起结构，所述突起结构用于增加所述搅拌容器内物料颗粒之间的重复挤压以及加大物料颗粒与所述搅拌容器侧壁之间的摩擦力。
7.一种异位固化/稳定化修复的拌和系统，其特征在于，所述拌和系统包括两个或两个以上的搅拌机，其中，至少具有两个搅拌机完成以下搅拌功能所述搅拌机A的输出与搅拌机B的输入连接，搅拌机A用于将污染物的预处理，包括污染物破碎以及将污染物和水的搅拌混合，调节污染物的含水率；搅拌机B用于将污染物和稳定剂进行搅拌混合。
8.如权利要求7所述的拌和系统，其特征在于，所述拌和系统还包括搅拌机C，所述搅拌机C的输入与所述搅拌机B的输出连接；所述搅拌机C用于接收搅拌机B输出的污染物， 将污染物与稳定剂再次拌合，以保证/稳定化效果，和/或根据后续污染物利用方式通过C 搅拌机将污染物与固化剂拌合。
9.如权利要求7所述的拌和系统，其特征在于，所述搅拌机为如权利要求4至6任意之一所述的搅拌机。
10.一种异位固化/稳定化修复系统，其特征在于，包括供料系统、拌和系统、供药系统、供水系统、出料系统、输送系统、以及集控系统；所述供料系统，用于提供存储待处理污染物原料，并将原料送进污染物搅拌系统；所述输送系统，用于将稳定剂、待处理污染物、稳定后产物在所述修复系统内进行输送；所述拌和系统，用于将所述输送系统送入的污染物、固化/稳定化药剂以及通过所述供水系统加入的水进行搅拌混合，对污染物进行固化/稳定化处理；所述供药系统，用于固化剂/稳定剂储存并按照预定配比要求向所述拌和系统提供固化/稳定化所需稳定剂；所述供水系统，用于储存水并按照特定配比要求向所述拌和系统提供固化/稳定化所需要的水；所述出料系统，用于对经过所述拌和系统完成去污处理的污染物输出，包括皮带输送机和稳定化产物存储仓；所述集控系统，用于对所述供药系统、所述拌和系统、所述供药系统、所述供水系统、所述出料系统和所述输送系统进行集中控制。
11.如权利要求10所述的污染固体废物固化/稳定化修复系统，其特征在于，所述污染物存储仓为权利要求1至3任意之一所述的存储仓。
12.如权利要求10所述的污染固体废物固化/稳定化修复系统，其特征在于，所述拌和系统为权利要求9所述的拌和系统。
13.如权利要求10所述的污染固体废物固化/稳定化修复系统，其特征在于，所述出料系统中的所述稳定化产物存储仓采用气动单向仓门，配置大缸径气缸，使得产物顺利卸出及保证仓门顺利启闭。
14.一种异位固化/稳定化修复方法，其特征在于，包括以下步骤将待处理污染物进行挖掘并转运至污染物存储仓；将待处理污染物进行破碎或/和筛分，使其污染物粒径均一，并且加水调节污染物含水率；将经过准确计量的稳定剂及污染物通过连续式单轴卧式搅拌机进行多级的稳定化拌合和/或固化拌合，使污染物颗粒与稳定剂充分接触反应，其后将完成去污处理的稳定化产物输出。
15.如权利要求14所述的异位固化/稳定化修复方法，其特征在于，所述破碎、调节含水率、稳定化拌合、固化拌合均通过拌和系统实现，所述拌合系统包括两个或两个以上的搅拌机，其中，至少具有两个搅拌机完成以下搅拌功能所述搅拌机A的输出与搅拌机B的输入连接，搅拌机A用于将污染物的预处理，包括污染物破碎以及将污染物和水的搅拌混合，调节污染物的含水率，从而使污染物粒径保持在 5mm以下，含水率控制在30 40%范围内；搅拌机B用于将污染物和稳定剂进行搅拌混合， 搅拌时间控制在120 150s内。
16.如权利要求15所述的异位固化/稳定化修复方法，其特征在于，所述拌和系统还包括搅拌机C，所述搅拌机C的输入与所述搅拌机B的输出连接；所述搅拌机C用于接收搅拌机B输出的污染物，将污染物与稳定剂再次拌合，以保证稳定化效果，和/或根据后续污染物利用方式通过C搅拌机将污染物与固化剂拌合。
17.如权利要求16所述的异位固化/稳定化修复方法，其特征在于，所述搅拌机为连续式单轴卧式搅拌机，所述搅拌机的搅拌叶片为犁铧铲式形状，所述犁铧铲式形状的搅拌叶片交错式排列在水平转轴上，两搅拌叶片夹角为120度，所述水平转轴安置于所述搅拌机的搅拌容器内；所述犁铧铲式形状的搅拌叶片的边缘为锯齿状的边缘结构；两个所述搅拌叶片之间具有一个或多个突起结构，所述突起结构用于增加所述搅拌容器内物料颗粒之间的重复挤压以及加大物料颗粒与所述搅拌容器侧壁之间的摩擦力。
全文摘要
本发明一方面提出了一种存储仓，所包括圆柱形仓体及下端椎体，所述下端椎体侧面与圆柱形仓体底面大小相同且下端椎体与圆柱形仓体紧密连接，所述下端椎体与圆柱形仓体底面倾角大于60度。本发明还提出了一种用于异位固化/稳定化修复的搅拌机、拌和系统、修复系统和修复方法。本发明提出的上述方案，针对待稳定化产物及固体废物的特性，通过改造存储仓的仓体结构及搅拌叶片，使得污染物在去污处理过程中便于流转、运送，并保证污染物与稳定剂的均匀混合，固化/稳定化处理时能实现供药、卸料连续，并且固化/稳定化处理过程中能充分搅拌均匀，从而有效提高固化/稳定化处理的效果及处理的效率。
文档编号B65D90/02GK102442499SQ20111026727
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者郑犁 申请人:盛世绍普(天津)环保科技有限公司