一种污染土壤的固化稳定化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种污染土壤的固化稳定化系统。
【背景技术】
[0002]固化稳定化技术是通过一定的机械力在原位向污染介质中添加固化剂稳定化剂，在充分混合的基础上，使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用，将污染介质固封在结构完整的具有低渗透系数固态材料中，或将污染物转化成化学性质不活泼形态，降低污染物在环境中迀移和扩散的土壤修复技术。
[0003]虽然固化和稳定化这两个专业术语常结合使用，但是它们具有不同的含义。固化技术中污染土壤与黏结剂之间可以不发生化学反应，只是机械地将污染物固封在结构完整的固态产物(固化体)中，隔离污染土壤与外界环境的联系，从而达到控制污染物迀移的目的；稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迀移能力或毒性更小的形式来实现其无害化降低对生态系统危害性的风险。固化产物可以方便地进行运输，而无需任何辅助容器；而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。对重金属污染土壤而言，固化稳定化技术并没有减少污染物的总量，因此，在环境条件变化时，污染物可能被重新活化。为了达到更好的处理效果，本发明把这两种技术联合使用。
[0004]固化稳定化技术中，常用到几个相互关联而有所区别的概念。能在物理、化学作用下，从具有流动性的浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料的物质统称为胶凝材料。胶凝材料分为无机和有机两大类别。按照硬化条件无机胶凝材料可分为水硬性和非水硬性两种，其中水泥是最常用的无机水硬性胶凝材料。添加剂与水混合不发生硬化，主要通过吸附或改变污染物的化学性质起到稳定污染物的作用。黏结剂由一种或几种胶凝材料组成，也可以含有添加剂，因此黏结剂可以理解为胶凝材料和添加剂的组合体。由于常用于土壤的固化处理，黏结剂也常被称作固化剂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种污染土壤的固化稳定化系统。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种污染土壤的固化稳定化系统，该系统包括机械深翻搅动系统、试剂调配及输料系统、气体收集系统、工程现场取样监测系统和长期稳定性监测系统，其中:
所述机械深翻搅动系统主要由回转式混合机、挖掘机和螺旋中空钻机组成，并且螺旋中空钻机上方安装有灌浆喷射装置；
所述试剂调配及输料系统主要由试剂储存罐、混配装置、水泵、空压泵、流量计和压力表组成，所述试剂储存罐、水泵和空压泵通过输料管路和混配装置连通灌浆喷射装置，所述试剂储存罐中的药剂通过液压驱动控制直接输送到灌浆喷射装置，灌浆喷射装置通过螺旋中空钻机的搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间将粉体/泥浆状药剂喷入污染介质中； 所述气体收集系统主要包括气体收集罩和气体回收处理装置，所述气体收集罩设置在污染介质上方用于收集固化稳定化处理过程中释放的气体，并且通过连通气体收集罩的气体回收处理装置进行无害化处理；
所述工程现场取样监测系统主要包括驱动器、取样钻头和固定装置，通过选用不同的取样钻头对不同深度和位置的修复后样品进行取样分析；
所述长期稳定性监测系统主要包括气体监测探头以及水分、温度、地下水在线监测系统，定期对系统的稳定性和浸出性进行监测。
[0007]进一步的，所述螺旋中空钻机为现场固定式或履带行走式。
[0008]进一步的，所述试剂储存罐中的药剂还包括通过液压驱动经过灌浆喷射装置直接喷入污染介质中的方式。
[0009]进一步的，所述试剂储存罐中的药剂还包括通过灌浆喷射装置上的高压灌浆管来迫使药剂进入污染介质孔隙中的方式。
[0010]进一步的，所述高压灌浆管下端设置有压力喷射口、药剂喷洒口和注水口。
[0011]本发明的有益效果是:
采用本发明技术方案，药剂与污染介质能充分混合，污染物不易浸出，并且处理时间短、适用范围广。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图中标号说明:1、灌浆喷射装置，2、试剂储存罐，3、混配装置，4、水泵，5、空压泵，
6、压力喷射口，7、药剂喷洒口，8、注水口。
【具体实施方式】
[0014]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0015]参照图1所示，一种污染土壤的固化稳定化系统，该系统包括机械深翻搅动系统、试剂调配及输料系统、气体收集系统、工程现场取样监测系统和长期稳定性监测系统，其中:
所述机械深翻搅动系统主要由回转式混合机、挖掘机和螺旋中空钻机组成，并且螺旋中空钻机上方安装有灌浆喷射装置I;
所述试剂调配及输料系统主要由试剂储存罐2、混配装置3、水泵4、空压泵5、流量计和压力表组成，所述试剂储存罐、水泵和空压泵通过输料管路和混配装置连通灌浆喷射装置1，所述试剂储存罐2中的药剂通过液压驱动控制直接输送到灌浆喷射装置1，灌浆喷射装置I通过螺旋中空钻机的搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间将粉体/泥浆状药剂喷入污染介质中；
所述气体收集系统主要包括气体收集罩和气体回收处理装置，所述气体收集罩设置在污染介质上方用于收集固化稳定化处理过程中释放的气体，并且通过连通气体收集罩的气体回收处理装置进行无害化处理；
所述工程现场取样监测系统主要包括驱动器、取样钻头和固定装置，通过选用不同的取样钻头对不同深度和位置的修复后样品进行取样分析； 所述长期稳定性监测系统主要包括气体监测探头以及水分、温度、地下水在线监测系统，定期对系统的稳定性和浸出性进行监测。
[0016]所述螺旋中空钻机为现场固定式或履带行走式。
[0017]所述试剂储存罐2中的药剂还包括通过液压驱动经过灌浆喷射装置直接喷入污染介质中的方式。
[0018]所述试剂储存罐2中的药剂还包括通过灌浆喷射装置上的高压灌浆管来迫使药剂进入污染介质孔隙中的方式。
[0019]所述高压灌浆管下端设置有压力喷射口 6、药剂喷洒口 7和注水口 8。
[0020]在本实施例中，在利用本发明技术进行修复前，应进行相关测试评估污染场地应用原位固化稳定化技术的可行性，并为下一步工程设计提供基础参数。具体测试参数包括:(O固化稳定化药剂选择，需考虑药剂间的干扰以及化学不兼容性、金属化学因素、处理和再利用的兼容性、成本等因素；(2)分析所选药剂对其他污染物的影响；(3)优化药剂添加量；(4)污染物浸出特征测试；(5)评估污染介质的物理化学均一性；(6)确定药剂添加导致的体积增加量；(7)确定性能评价指标；(8)确定施工参数，进行实验室可行性分析，确定固化剂、添加剂和水的最佳混合配料比。
[0021]然后进行场地试验，进一步优化实施技术，建立运行性能参数。最后，实施修复工程，并对修复过程实施后的材料性能进行长期监控与监测。实施过程具体包括:(I)针对污染场地情况选择回转式混合机、挖掘机和螺旋中空钻机对深层污染介质进行深翻搅动；
(2)通过液压驱动、液压控制将药剂直接输送到灌浆喷射装置I中，运用螺旋中空钻机的搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间或液压驱动将粉体或泥浆状药剂喷入污染介质中，或使用高压灌浆管来迫使药剂进入污染介质孔隙中。通过安装在输料系统阀端的流量计检测固化剂的输入速度、掺入量，使其按照预定的比例与污染介质以及污染物进行有效的混合；
(3)对于固化稳定化处理过程中释放的气体，通过收集罩输送至处理系统进行无害化处理；
(4)选择不同的采样工具，对不同深度和位置的修复后样品进行取样分析；(5)布置长期稳定性监测网络，定期对系统的稳定性和浸出性(地下水)进行监测。
[0022]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种污染土壤的固化稳定化系统，其特征在于，该系统包括机械深翻搅动系统、试剂调配及输料系统、气体收集系统、工程现场取样监测系统和长期稳定性监测系统，其中: 所述机械深翻搅动系统主要由回转式混合机、挖掘机和螺旋中空钻机组成，并且螺旋中空钻机上方安装有灌浆喷射装置(I); 所述试剂调配及输料系统主要由试剂储存罐(2)、混配装置(3)、水泵(4)、空压泵(5)、流量计和压力表组成，所述试剂储存罐、水泵和空压泵通过输料管路和混配装置连通灌浆喷射装置(1)，所述试剂储存罐(2)中的药剂通过液压驱动控制直接输送到灌浆喷射装置(1)，灌浆喷射装置(I)通过螺旋中空钻机的搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间将粉体/泥浆状药剂喷入污染介质中； 所述气体收集系统主要包括气体收集罩和气体回收处理装置，所述气体收集罩设置在污染介质上方用于收集固化稳定化处理过程中释放的气体，并且通过连通气体收集罩的气体回收处理装置进行无害化处理； 所述工程现场取样监测系统主要包括驱动器、取样钻头和固定装置，通过选用不同的取样钻头对不同深度和位置的修复后样品进行取样分析； 所述长期稳定性监测系统主要包括气体监测探头以及水分、温度、地下水在线监测系统，定期对系统的稳定性和浸出性进行监测。
2.根据权利要求1所述的污染土壤的固化稳定化系统，其特征在于，所述螺旋中空钻机为现场固定式或履带行走式。
3.根据权利要求1所述的污染土壤的固化稳定化系统，其特征在于，所述试剂储存罐(2)中的药剂还包括通过液压驱动经过灌浆喷射装置直接喷入污染介质中的方式。
4.根据权利要求1或3所述的污染土壤的固化稳定化系统，其特征在于，所述试剂储存罐(2)中的药剂还包括通过灌浆喷射装置上的高压灌浆管来迫使药剂进入污染介质孔隙中的方式。
5.根据权利要求4所述的污染土壤的固化稳定化系统，其特征在于，所述高压灌浆管下端设置有压力喷射口(6)、药剂喷洒口(7)和注水口(8)。
【专利摘要】本发明是一种污染土壤的固化稳定化系统，该系统包括机械深翻搅动系统、试剂调配及输料系统、气体收集系统、工程现场取样监测系统和长期稳定性监测系统，其中，所述试剂调配及输料系统主要由试剂储存罐、混配装置、水泵、空压泵、流量计和压力表组成，所述试剂储存罐、水泵和空压泵通过输料管路和混配装置连通灌浆喷射装置，所述试剂储存罐中的药剂通过液压驱动控制直接输送到灌浆喷射装置，灌浆喷射装置通过螺旋中空钻机的搅拌头螺旋搅拌过程中形成的负压空间将粉体/泥浆状药剂喷入污染介质中。采用本发明技术方案，药剂与污染介质能充分混合，污染物不易浸出，并且处理时间短、适用范围广。
【IPC分类】B09C1-08
【公开号】CN104759467
【申请号】CN201510117421
【发明人】程功弼
【申请人】江苏盖亚环境工程有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月18日