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雙軸攪拌土壤改良設(shè)備用于重金屬污染土壤原地異位修復(fù)
以武漢染料廠土壤修復(fù)工程為例
引言
原地異位修復(fù)是指將受污染的土壤從污染區(qū)域內(nèi)挖掘出來(lái)，經(jīng)短駁運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)一定區(qū)域進(jìn)行某種修復(fù)處置的活動(dòng)。
以原地異位固化穩(wěn)定化修復(fù)工藝為例，首先要將受重金屬污染的土壤從原來(lái)污染區(qū)域內(nèi)挖掘出來(lái)，并運(yùn)輸至修復(fù)密閉車(chē)間內(nèi)暫存堆置，采用特種設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，再利用土壤改良設(shè)備通過(guò)添加固化穩(wěn)定化藥劑并對(duì)污染土壤進(jìn)行攪拌混勻修復(fù)，使土壤中的重金屬離子與修復(fù)藥劑充分混合反應(yīng)，起到抑制金屬離子滲出及遷移，以此達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。
在異位土壤修復(fù)過(guò)程中，污染土壤與修復(fù)藥劑的精確計(jì)量和投加，修復(fù)藥劑與污染土壤的均勻混合，土壤含水率的精確控制是影響土壤修復(fù)效果的關(guān)鍵性因素。
目前國(guó)內(nèi)采用的土壤改良設(shè)備以國(guó)外引進(jìn)為主，但國(guó)外設(shè)備有其應(yīng)用的局限性，尤其是針對(duì)我國(guó)南方地下水位較淺的粘土場(chǎng)地，出現(xiàn)了不適應(yīng)粉塵環(huán)境、進(jìn)料不暢等“水土不服”的狀況。再加上進(jìn)口設(shè)備造價(jià)高昂，維修和養(yǎng)護(hù)成本較高，外方不提供詳細(xì)說(shuō)明書(shū)及電路圖等技術(shù)資料，造成維修保養(yǎng)困難，大大制約著此類(lèi)設(shè)備在國(guó)內(nèi)的推廣使用。
因此，研發(fā)一套適應(yīng)于南方典型粘土場(chǎng)地，且運(yùn)行高效、成本低廉的土壤修復(fù)設(shè)備，成為擺在行業(yè)面前的緊迫任務(wù)。
基于以上問(wèn)題，北京建工修復(fù)公司技術(shù)、設(shè)備和工程人員結(jié)合國(guó)內(nèi)修復(fù)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀，自行研發(fā)設(shè)計(jì)了一套臥式雙軸攪拌土壤改良設(shè)備，該設(shè)備擁有連續(xù)生產(chǎn)、混合均勻以及計(jì)量準(zhǔn)確、供料量大等特點(diǎn)，對(duì)于南方濕粘土壤與藥劑的混合有較好的效果。
另外，該套設(shè)備針對(duì)不同土質(zhì)或用途可設(shè)置不同的混合模式，從而發(fā)揮最適合要求的混合性能。搭載的計(jì)量供料系統(tǒng)，保證了土壤的準(zhǔn)確計(jì)量和修復(fù)藥劑的精確投加，可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的修復(fù)要求。
設(shè)備應(yīng)用
下面就以武漢染料廠項(xiàng)目一期實(shí)施為例，對(duì)雙軸攪拌設(shè)備應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù)的實(shí)施流程進(jìn)行詳述：
(1)污染土清運(yùn)與暫存
根據(jù)前期場(chǎng)地調(diào)查圈定的重金屬污染范圍，采用工程機(jī)械輔以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線的手段將受重金屬污染的土壤從圈定的污染區(qū)域內(nèi)挖掘出來(lái)，然后利用工程運(yùn)輸車(chē)輛沿場(chǎng)區(qū)布設(shè)的臨時(shí)便道運(yùn)輸至指定修復(fù)車(chē)間內(nèi)進(jìn)行暫存堆置。為便于組織生產(chǎn)，基坑開(kāi)挖采取分區(qū)、分層、分污染類(lèi)型以及分污染程度的組織模式進(jìn)行土壤清挖作業(yè)，避免出現(xiàn)亂挖、混挖，不同類(lèi)型不同污染程度土壤交叉污染的情況，影響后續(xù)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。
(2)土壤預(yù)處理
土壤預(yù)處理操主要目的為：降低土壤粘度和含水率，提高土壤疏散程度，減小土塊粒徑，保證土壤能順利完成上料和配料操作。為確保篩分質(zhì)量，篩分過(guò)程應(yīng)根據(jù)渣塊含量、土壤質(zhì)地等土質(zhì)參數(shù)，確定合理的篩分次數(shù)，一般篩分1~2遍，如土質(zhì)情況較為復(fù)雜，可由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員確定后酌情增加篩分次數(shù)。
(3)污染土壤配料與計(jì)量
土壤經(jīng)預(yù)處理并檢驗(yàn)合格后，由挖掘機(jī)進(jìn)行向各土壤料倉(cāng)內(nèi)投加上料，而后進(jìn)入配料計(jì)量運(yùn)行單元。配料過(guò)程由計(jì)算機(jī)控制完成，按照預(yù)先設(shè)定的土壤和修復(fù)藥劑投加配比，進(jìn)行稱(chēng)重配料。
(4)污染土傳送與暫存
完成配料后，物料經(jīng)傳送帶輸送至雙軸攪拌設(shè)備上方的物料暫存料斗中進(jìn)行暫存。待雙軸攪拌設(shè)備中上一批次物料達(dá)到攪拌設(shè)定時(shí)間并完成出料后，暫存料斗中物料落入攪拌設(shè)備倉(cāng)內(nèi)，進(jìn)入下一批次攪拌運(yùn)行。同時(shí)，配料單元接收信號(hào)啟動(dòng)下一批次待攪拌土壤的配料工作，并經(jīng)傳送帶輸送至物料暫存料斗中暫存，完成一個(gè)運(yùn)行周期。
(5)土壤與藥劑攪拌混合
污染土壤與修復(fù)藥劑的攪拌混合在核心設(shè)備雙軸攪拌機(jī)內(nèi)完成。攪拌時(shí)間視物料干濕狀況以及污染投加配比而定;另外，為保證固化穩(wěn)定化修復(fù)藥劑擁有一個(gè)適宜的反應(yīng)環(huán)境，需根據(jù)土壤含水率情況進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，添加水量根據(jù)預(yù)先設(shè)定參數(shù)由計(jì)算機(jī)控制完成投加。
(6)土壤出土堆置待檢
經(jīng)土壤改良機(jī)處理后的污染土壤，由運(yùn)輸車(chē)輛統(tǒng)一運(yùn)至指定待檢區(qū)域進(jìn)行堆置養(yǎng)護(hù)。堆置期間定期采樣檢測(cè)土壤含水率，并根據(jù)情況及時(shí)補(bǔ)充水分，維持待檢土壤含水率恒定。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)武漢染料廠項(xiàng)目一期實(shí)踐證明，由北京建工修復(fù)公司自行設(shè)計(jì)研發(fā)的雙軸攪拌土壤改良設(shè)備，完全可滿足污染土壤異位修復(fù)實(shí)施的技術(shù)要求，尤其適用于南方高含水率高粘性污染土壤的修復(fù)。
該設(shè)備的研發(fā)成功一舉解決了土壤修復(fù)過(guò)程中藥劑精確計(jì)量投加，藥劑與土壤混合均勻程度，土壤含水率調(diào)節(jié)等一系列工程難題，打破了國(guó)外設(shè)備對(duì)于此類(lèi)設(shè)備的技術(shù)壟斷，對(duì)于我國(guó)土壤修復(fù)工作的順利開(kāi)展和自主技術(shù)裝備實(shí)力的提升具有積極的推動(dòng)意義。
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