一种重金属污染土壤固化稳定化处理设备以及施工工艺的制作方法

本发明属于土壤修复工程，具体涉及一种重金属污染土壤固化稳定化处理设备以及施工工艺。

背景技术：

1、

2、固化/稳定化技术是通过黏合剂和添加剂对目标介质中污染物的吸附、络合和螯合等作用，使污染物固定在固体块中，同时稳定污染物的化学性质。该技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化稳定化药剂易得等优点。另外，该技术可处理的污染物种类广泛，主要包括有重金属、多环芳烃、半挥发性有机污染物、有机农药、多氯联苯等，因此，近年来该技术在国内外获得了广泛的应用。在美国，确认为可有效处理57个资源保持与恢复法案(rcra)中所罗列的有害废弃物的最佳处理技术。恢复法案(rcra)中所罗列的有害废弃物的最佳技术。固化/稳定化技术已成功应用到约24％的专项基金投资的污染场地的修复工程；在法国，固化/稳定化技术一般用来固化堆弃在固体废弃物填埋场中的工业废料，此外，其也是填埋场中工业废弃物的唯一处理方法；在英国，固化/稳定化技术被指定为工业废弃物和受污染淤泥的处理方法；在日本，将固化/稳定化技术处理污染土壤和固体废弃物作为21世纪环境岩土工程领域中优先和重点研究课题。alpaslan b，yukselen ma等人认为固定/稳定化技术在应用中有输送、灌浆、搅拌等多个环节，需要使用泥浆搅拌器、传送管、钻孔机等机器设备，同时修复材料和污染土壤的混合程度会导致修复效果存在很大的差异。美国环境保护署在报告《金属污染土壤原位处理的最新进展》中提出混匀的主要目的是保证添加剂和污染物之间充分接触反应，其在固定/稳定化技术中起到很重要的作用，有时需要借助相应的仪器设备。蒋小红通过采用土壤混合搅拌设备(如土壤耕作机械等)实现土壤与稳定剂的充分混匀，在合理的稳定剂配比投加下，经过适时养护可完成污染土壤达标处理。但是这些搅拌设备普遍存在耗能过大、所需时间较长等缺点，而且使用独立的设备会使得各个环节之间出现难以配合的现象使得处理效率降低。

3、固化稳定化修复工程涉及到大颗粒石块的清洗、细颗粒污染土壤与药剂的混合，现有的污染土壤固化稳定化设备有的采用干湿两段筛分设备清洗大颗粒土壤，有的在破碎后土壤传送过程中加药，有的在土壤螺旋杆进料口位置添加药剂，大颗粒石块清洗、细颗粒污染土壤与药剂混合分开单独操作，土壤与药剂混合的均匀程度差，需要大量添加药剂才能达到预期的修复效果，导致土壤修复工程的成本增加。此外，当前市场上的固化稳定化设备多为零散设备拼凑以及小型处理机车设备。处理起来相对耗时，工业化程度较低，依赖对对人力资源的消耗，且耗能大，需要大量的人力物力财力，二次污染严重。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种重金属污染土壤固化稳定化处理设备以及施工工艺，本装置具有施工速度快，固化稳定化程度高，节能环保，可用于重金属污染地块土壤治理工程等优点。

2、本发明目的之一是提供一种污染土壤固化稳定化设备，包括进料输送带、药品投加装置、混合搅拌装置、出料输送带和土壤筛分装置，所述进料输送带设置在混合搅拌装置的进料端，用于向混合搅拌装置中供料；所述药品投加装置通过滴加管与所述混合搅拌装置内部相连，用于向混合搅拌装置中投加药剂；所述混合搅拌装置用于将待处理污染土和药剂进行混合搅拌，所述出料输送带设置在混合搅拌装置的出料口，用于向出料输送带上排出物料；土壤筛分装置，用于将待修复的土壤物料筛分为土壤和渣块，其中，筛分后的土壤被进料输送带送入混合搅拌装置。

3、作为优选方案，所述土壤筛分装置包括筛分斗、渣块传送带和土壤传送带，所述筛分斗包括进料口，所述筛分斗的出料端与渣块传送带相衔接，用于将渣块输送至存放点；土壤传送带设置在筛分斗的正下方，用于承接筛分斗分离的污染土土壤，并将其运输至进料输送带上。

4、作为优选方案，还包括中转计量仓，所述中转计量仓与进料输送带的输出端相衔接，用于盛装进料输送带输送的污染土土壤，并对输送出的污染土土壤进行中转计量。

5、作为优选方案，还包括土壤匀速器，所述土壤匀速器的进料端与中转仓的下料口相衔接，所述土壤匀速器的出料端与混合搅拌装置的进料口相衔接。

6、本发明的目的之二是提供一种污染土壤固化稳定化的处理方法，

7、步骤一、土壤预处理：按划分区域将待处理的土壤挖出，放到暂存区，使用装载机上料，污染土壤进入土壤筛分装置，利用筛分斗去除渣块，通过土壤预处理达到泥石分离效果，分离后的石料，经过传送带输送到石料堆存区；筛分后的污染土土壤根据土壤含水情况选择脱水或加湿；

8、步骤二、药品投加：然后将筛分过的土壤通过进料输送带运送至中转仓中暂存，通过土壤匀速器的皮带秤连续计量；经过计量后的土壤进入混合搅拌装置，根据土壤的流量给定配比计算药剂量，中转计量仓内的污染土经过土壤匀速器运送到混合搅拌装置中，药剂通过管道定量加入到药品投加装置中；

9、步骤三、混合搅拌：利用混合搅拌装置将污染土、药剂按一定配合比均匀搅拌，使药品与污染土充分混合；

10、步骤四：土壤养护：将步骤三混合搅拌后的土壤进行堆放，自动化监测设备进行实时监测，使得土壤的含水率保持在20％-30％，然后堆放3-5天使得土壤更好的进行固化稳定化；

11、步骤五、土壤检测：对在土壤养护堆放一定时间、已经充分进行固化稳定化的土壤进行检测的工艺，检测其固化稳定化程度。

12、作为优选方案，所述药品投加包括第一药剂或第二药剂，所述第一药剂采用metacon修复材料；所述第二药剂采用cp-5000稳定化药剂；

13、所述待处理的污染土：第一药剂的质量比为1000：1-5；

14、所述待处理的污染土：：第二药剂的质量比为1000：1-6。

15、作为优选方案，筛分后的污染土根据土壤含水情况选择脱水或加湿，土壤含水率为20-30％。

16、作为优选方案，所述步骤一中，筛分后污染土的土壤粒径≤5cm。

17、有益效果

18、其一、本发明经过结构改进，主要包括土壤预处理装置、土壤运输装置、药品投加装置、混合搅拌装置、土壤养护装置、修复后土壤检测装置等几大部分构成，可以用于重金属、有机物污染土壤的修复。设备由搅拌机与泥石分离机组合而成，相较于传统设备，增加了较大粒径石块、土块的剔除、分离效果。(现有技术中，目前市场及土壤修复专业领域应用的设备为阿鲁斗与修复一体机，或利用传统筛网筛分及装载机在修复车间搅拌修复，阿鲁斗筛分粒径较大，修复效果不稳定，传统筛网和装载机的组合修复效率不高，且存在搅拌不均匀的情况)

19、其二、本方案中，优化了污染土壤的修复工艺，与上述特定结构的修复设备相结合，并严格控制待处理土壤与特定药剂配比，同时控制土壤粒径，采用常温堆放和时效处理，能够对污染土壤达到较佳的修复效果。本发明的设备处理量约每小时300吨，同比市面上设备高出30％左右。在施工过程中首先铲车将污染土壤投入到筛分模块中，筛分出其中粒径在60mm以下的土壤，进入到搅拌模块中与各种药剂结合在搅拌模块中充分混合，然后经运输装置输出，该装置和修复工艺在工程使用过程中实际施工效果优异。