一种含砷废渣场地的原位固化装置的制作方法

文档序号:21480341发布日期:2020-07-14 17:06阅读:221来源:国知局
一种含砷废渣场地的原位固化装置的制作方法

本实用新型涉及一种填土壤修复领域,尤其涉及一种用于含砷废渣场地的原位固化装置。



背景技术:

上世纪五十年代,随着有色金属采选及冶炼产业的迅猛发展,全国范围内一批砒霜厂成立,砷的开采冶炼步入大规模工业化时代。但至九十年代末,砷及其化合物产品市场逐步被其他产品替代,企业经济效益迅速下滑,加之砷冶炼企业工艺设备落后、环境污染严重及国家清理“十五小企业”政策的出台和实施,开始逐步关停部分砒霜生产线或生产企业。但是,这类企业数十年采选冶炼生产过程遗留下来的砷渣(废物属性为危险废物)成为无主废物,环境风险巨大。砷属一类污染物质,其三价氧化物(砒霜)属剧毒类物质,是传统毒药,砷原矿经火法冶炼后,遗留的砷渣中砷含量可达2%以上,且砷几乎全部由硫化态转变为氧化态,毒性极高,在降雨淋溶等条件下可对周边环境造成持续污染。国家环境保护部门十分重视此类环境污染问题,已经着手开展治理工作。

砷渣作为危险废物,常规是开挖后运输至稳定化设施后填埋,但异位固化方案存在以下不足:一、开挖过程中,雨水会淋入,形成大量淋溶液,需要进行处置;二、开挖后雨水混入后,会造成含水量过高,影响固化效果;三、需要寻找场地进行固化设施建设,后续要进行拆除及场地恢复;四、耗时长,成本明显高于原位固化。



技术实现要素:

本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置,所述装置包括钻机、高压泵以及药剂桶;所述药剂桶与所述高压泵管道连接;所述钻机包括设有空腔的钻杆、沿所述空腔竖直设置的注浆管、设于所述钻杆侧壁的喷头以及设置于所述钻杆底端的钻头;所述喷头位于所述钻头上方,所述注浆管两端分别与喷头和高压泵相连通。

可选的,所述装置还包括搅拌机、水箱、药剂仓,所述装置还包括搅拌机、水箱、药剂仓,所述水箱和药剂仓均与搅拌机的进料口通过管道连接,所述搅拌机的出料口与药剂桶相连。

可选的,所述装置还包括覆盖于砷渣堆体表面、垫于钻机底部的hdpe膜,所述hdpe膜厚度为0.5~2mm。

本实用新型的有益效果是,采用本实用新型的固化装置,将砷渣固化药剂与砷渣完全混合,养护后达到砷渣原位固化的效果,具有投资省、施工简单、无需征地、淋溶水产量低的优点,在砷渣场地治理方面有很强的现实意义。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的固化装置结构示意图;

图2为图1中a-a处的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型提供的含砷废渣场地的原位固化装置做进一步说明,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。

请参阅图1,本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置,所述装置包括:钻机9、高压泵7以及药剂桶6;所述药剂桶6与所述高压泵7管道连接;所述钻机9包括设有空腔9.1.1的钻杆9.1、沿所述空腔9.1.1竖直设置的注浆管9.2、设于所述钻杆9.1侧壁的喷头9.3以及设置于所述钻杆9.1底端的钻头9.4;所述喷头9.3位于所述钻头9.4上方,所述注浆管9.2下端与所述喷头9.3连通,所述注浆管9.2上端与所述高压泵7管道连接。

所述装置还包括搅拌机4、水箱3、药剂仓5,所述装置还包括搅拌机4、水箱3、药剂仓5,所述水箱3和药剂仓5均与搅拌机4的进料口通过管道连接,所述搅拌机4的出料口与药剂桶6相连。

所述钻机9用于钻孔,钻头9.4为叶片钻头,钻孔设计深度大于所述砷渣堆体1的厚度,且进入砷渣堆体1下方的下部土壤层2中的深度不小于0.5m。

所述装置还包括覆盖于砷渣堆体1表面、垫于钻机9底部的hdpe膜8,所述hdpe膜8厚度为0.5~2mm。

所述砷渣固化药剂包括铁盐、ph调节剂、吸附剂;且铁盐:ph调节剂:吸附剂比例为5:3:1,其中铁盐为feso4,ph调节剂为cao,吸附剂为活性炭。

该装置用于砷渣原位固化的原理为:

在药剂仓中装入配置好的砷渣固化药剂,砷渣固化药剂与水箱中的水在搅拌机中混合均匀后进入药剂桶;钻机9用一定的速度向砷渣堆体1内进行钻孔,钻至底部后向上拔桩时喷药,此时高压泵7将药剂桶6中的混合药剂压入注浆管9.2经喷头9.3喷出,并且自下而上控制喷药比例,最终使药剂与砷渣完全混合,形成均匀的砷渣药剂混合体10,上部加盖防渗层,自然稳定后完成固化。所述防渗层也可在固化处理之前铺设。

图2是图1中a-a处的剖视图,即钻孔平面布置图,所述固化装置在砷渣堆体1上按照该平面布置图钻孔,桩距纵横间距可为:纵间距500mm,横间距600mm。钻机9钻孔速度为1.5m/min,钻孔直径为600mm,钻孔深度至少为所述砷渣堆体1下方0.5m深处。喷药时机为向上拔桩时喷药,同时钻头9.4转动搅拌,喷至砷渣堆体1上部离地表0.3m时停止。

向上拔桩喷药时控制固化药剂添加量,所述的固化药剂添加量可为:下部药剂添加量为7%,中部药剂添加量为5%,上部药剂添加量为3%,平均药剂添加量控制在5%。

上部防水层采用hdpe膜,厚度为0.5~2mm,所述的固化药剂经粉喷完成后,养护时间不小于3天。整体固化完成即生成如图1中排列的搅拌桩。

使用该固化装置的另一个实施例:

首先对砷渣堆体1进行整修,并铺设hdpe膜8作为防渗层,使表面利于雨水导排。所述配置的砷渣固化药剂成分比例为铁盐:ph调节剂:吸附剂=5:3:1,其中铁盐为feso4,ph调节剂为cao,吸附剂为生物炭或者活性炭,添加水量为5%。用钻机向下钻孔,钻孔深度为砷渣堆体1下部0.5m处,下钻速度为1.5m/min,喷药时机为向上拔桩时喷药,下部药剂添加量为7%(体积比),中部药剂添加量为5%,上部药剂添加量为3%,平均药剂添加量控制在5%,养护时间为3天,检测合格后即完成固化。

所述钻机9还包电机等动力设备,钻机动力设备为本领域通用设备与机构,在此不多叙述。

以上所述,以上实施例仅用以说明本实用新型而非对其限制,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。



技术特征:

1.一种含砷废渣场地的原位固化装置,其特征在于,所述装置包括:钻机(9)、高压泵(7)以及药剂桶(6);所述药剂桶(6)与所述高压泵(7)管道连接;所述钻机(9)包括设有空腔(9.1.1)的钻杆(9.1)、沿所述空腔(9.1.1)竖直设置的注浆管(9.2)、设于所述钻杆(9.1)侧壁的喷头(9.3)以及设置于所述钻杆(9.1)底端的钻头(9.4);所述喷头(9.3)位于所述钻头(9.4)上方,所述注浆管(9.2)两端分别与喷头(9.3)和高压泵(7)相连通。

2.根据权利要求1所述含砷废渣场地的原位固化装置,其特征在于,所述装置还包括搅拌机(4)、水箱(3)、药剂仓(5),所述水箱(3)和药剂仓(5)均与搅拌机(4)的进料口通过管道连接,所述搅拌机(4)的出料口与药剂桶(6)相连。

3.根据权利要求1或2所述含砷废渣场地的原位固化装置,其特征在于,所述装置还包括覆盖于砷渣堆体(1)表面、垫于钻机(9)底部的hdpe膜(8),所述hdpe膜(8)厚度为0.5~2mm。


技术总结
本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置,所述装置包括:钻机(9)、高压泵(7)以及药剂桶(6);所述药剂桶(6)与所述高压泵(7)管道连接;所述钻机(9)包括设有空腔(9.1.1)的钻杆(9.1)、沿所述空腔(9.1.1)竖直设置的注浆管(9.2)、设于所述钻杆(9.1)侧壁的喷头(9.3)以及设置于所述钻杆(9.1)底端的钻头(9.4);所述喷头(9.3)位于所述钻头(9.4)上方,所述注浆管(9.2)两端分别与喷头(9.3)和高压泵(7)相连通。利用本装置可达到砷渣原位固化的效果,投资小、施工简单。

技术研发人员:龙思杰;谢文刚;阎正南;万睿;杨禹;李德安
受保护的技术使用者:中国市政工程中南设计研究总院有限公司
技术研发日:2019.03.12
技术公布日:2020.07.14
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