CN104532820A - 一种污染土原位固化/稳定化处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污染土原位固化/稳定化处理设备，属于污染场地修复工程技术领域。设备由履带式挖掘机、筛分破碎***、搅拌***、土壤处理***、药剂供给***、操作控制***和管线组成。筛分破碎***能破碎污染土中的硬土块，筛分出污染土中的石块、塑料等杂质，使设备能适应复杂工况的施工，同时，保证了搅拌***的连续运行。土壤处理***可进一步去除污染土中的大颗粒状物质，降低了污染土处理量，节约了处理成本。所有药剂仓和设备集成于履带式挖掘机上，运输施工方便。本发明的污染土原位固化/稳定化处理设备集土方开挖、土壤筛分、药剂添加、均匀搅拌、场地平整和自动化控制于一体，结构紧凑、操作方便、适应性强、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种污染土原位固化/稳定化处理设备，属于污染场地修复工程技术领域。
背景技术
随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，大量的遗留污染土地亟需治理。根据2014年环保部发布的全国土壤污染调查公报显示：全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。据统计，全国受污染的耕地约有1.5亿亩，合计约占中国耕地总面积的1/10以上。污染土地治理已成为亟待解决的重要环境问题之一。根据国家对污染土壤稳定化、无害化、减量化、资源化发展的战略需求，固化/稳定化是污染土壤治理的重要手段。污染土壤原位固化/稳定化技术具有快速、高效、环保和经济等特点，能同时处理含多污染物的污染泥土，应急作用突出，广泛应用于国内外污染场地的处理。欧美国家率先开展了该技术的研究，在美国超基金项目中，超过200个项目(占20％以上)涉及该技术。原位固化/稳定化处理能有效改善污染土土质，可将污染土变为具有高强度、低渗透得固化体，从而使污染物包裹和钝化。处理后的污染土固化体可成为填方材料代替砂石和土料用于填土工程、筑堤工程及道路工程等。由于该技术不需要对污染土进行搬运节省了运输费用，同时减小了污染物环境暴露的可能性，因此，原位固化/稳定化技术将是今后所广泛采纳的污染土处理技术。为了实现污染土壤和修复药剂的均混，通常要利用各种挖掘、搅拌和喷浆等设备，根据现场实际工况选择合适的混合方式。虽然污染土壤固化/稳定化药剂较多，但由于土壤的异质性和复杂地质条件，污染土固化/稳定化设备十分匮乏，且适用性差。我国土壤修复行业起步较晚，原位固化/稳定专用设备基本上是空白。如中国专利授权公告号CN 202449974U，授权公告日2012年09月26日，公开了一份实用新型名称为淤泥原位固化装置的专利文件，该设备的搅拌头为机械驱动，搅拌头的长度有限，原位处理的深度 有限，且对于有一定碎石的泥土难以处理，不能满足工程的需要。如中国专利授权公告号CN 103046538 B，授权公告日2014年10月15日，公开了一份实用新型名称为一种污染泥土原位固化稳定化处理***的专利文件，该设备在处理污染土时，搅拌头直接在污染土中搅拌，难以应用于硬质污染土的修复，药剂、水剂直接添加在污染土中，浪费严重，同时，污染土中的石块、塑料等杂质会降低固化强度，严重影响污染物的稳定化效果。因此，在现有技术基础上，集成现有仪器设备，研发污染土原位固化/稳定化装置势在必行。
发明内容
针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种操作方便、结构合理、环境适应性强、混合效果好、处理效率高的污染土原位固化/稳定化处理设备。
为了实现上述目的，其技术解决方案如下：
一种污染土原位固化/稳定化处理设备，污染土原位固化/稳定化处理设备由履带式挖掘机、筛分破碎***、搅拌***、药剂供给***、土壤处理***、操作控制***和管线组成，筛分破碎***设置在履带式挖掘机的前端，所述的筛分破碎***由筛分破碎铲斗、第一液压杆、第一挖掘臂、第二液压杆、第二挖掘臂构成，其中，筛分破碎铲斗由破碎装置、铲斗架、第一电机、旋转筛构成，铲斗架呈中空的方形框架状，第一电机固定在铲斗架的底部，第一电机通过转轴与旋转筛连接，破碎装置固定在旋转筛的内壁上，筛分破碎铲斗铰接在第一挖掘臂的下端，第一液压杆的一端与筛分破碎铲斗连接，第一液压杆的另一端与第一挖掘臂连接，第一挖掘臂的上端与第二挖掘臂的一端铰接连接，第一挖掘臂的上端通过第二液压杆与第二挖掘臂的另一端连接，第二挖掘臂通过旋转马达固定在履带式挖掘机的前端，履带式挖掘机的中部设置有搅拌***、药剂供给***，搅拌***设置在药剂供给***的上方，搅拌***由搅拌仓支架、搅拌仓、收集仓、第二电机、第一搅拌机支架横梁、第一搅拌机支架、第一搅拌机、第一泥浆泵、第一泥浆管构成，搅拌仓通过搅拌仓支架固定在药剂供给***的上方，搅拌仓为无盖的矩形仓，收集仓为槽型仓体，收集仓倾斜固定在搅拌仓一侧的上端，搅拌仓的另一侧底部设有第一泥浆管，第一泥浆管通过第一泥浆泵与搅拌仓连接，第一搅拌机支架固定在履带式挖机上，第一搅拌机支架位于搅拌仓的后侧，第二电机通过 三脚钢架固定在第一搅拌机支架横梁一端的下方，第二电机通过转轴与搅拌仓内的第一搅拌机连接，药剂供给***由药剂储存仓、水剂管、水剂喷头、药剂A喷头、药剂B喷头、药剂A管、药剂B管、药剂B罐、质量控制阀、吸粉泵、药剂A罐、第一电磁流量阀、第一抽液泵、水剂罐、第二电磁流量阀、第二抽液泵构成，药剂储存仓内分别设有药剂B罐、药剂A罐、水剂罐，药剂B罐通过管道与吸粉泵的进粉口连接，药剂B罐与吸粉泵之间设有质量控制阀，药剂B管的一端与吸粉泵的出粉口连接，药剂B管的另一端与药剂B喷头连接，药剂B喷头通过螺丝固定在处理仓的内壁上，药剂A罐通过管道与第一抽液泵的进液口连接，药剂A罐与第一抽液泵之间设有第一电磁流量阀，药剂A管的一端与第一抽液泵的出液口连接，药剂A管的另一端与药剂A喷头连接，药剂A喷头通过螺丝固定在处理仓的内壁上，药剂A喷头位于药剂B喷头的一侧，水剂罐通过管道与第二抽液泵的出液口连接，水剂罐与第二抽液泵之间设有第二电磁流量阀，水剂管的一端与第二抽液泵的出液口连接，水剂管的另一端与水剂喷头连接，水剂喷头通过螺丝固定在搅拌仓的内壁上，土壤处理***设置在药剂储存仓的后侧，土壤处理***由振动筛、处理仓、第二搅拌机、第二泥浆泵、第二泥浆管、振动筛支架、处理仓支架、第三电机构成，振动筛设置在处理仓的上部，振动筛位于第一泥浆管出液口的下方，振动筛通过振动筛支架固定在履带式挖机上，处理仓通过处理仓支架固定在履带式挖机上，处理仓支架的中间设置有第三电机，第三电机通过三角钢架固定在履带式挖机上，第三电机通过转轴与处理仓内的第二搅拌机连接，处理仓的底部外侧设有第二泥浆管，第二泥浆管通过第二泥浆泵与处理仓连接，操作控制***设置在筛分破碎***和搅拌***之间，操作控制***由控制台、管线控制集合柜构成，管线控制集合柜设置在控制台的上方，第一电机、第二电机、第一泥浆泵、振动筛、第二泥浆泵、第三电机、质量控制阀、吸粉泵、第一电磁流量阀、第一抽液泵、第二电磁流量阀第二抽液泵通过导线与管线控制集合柜连接，操作控制***通过导线与管线控制集合柜连接。
所述的水剂喷头的喷口垂直于第一搅拌机的转轴，药剂A喷头和药剂B喷头的喷口均垂直于第二搅拌机的转轴。
所述的水剂管、药剂A管和药剂B管均为耐腐蚀性软管。
由于采用了以上技术方案，本发明的一种污染土原位固化/稳定化处理设备，采用筛分破碎***对污染土壤进行预处理，破碎装置能破碎污染土中的硬土块，旋转筛可筛分出污染土中的石块、塑料等杂质，使设备能适应复杂工况的施工，药剂供给***内含粉剂灌和水剂灌，可适用于各种药剂、多种质量、流量控制阀，可根据污染土壤的实际情况，严格控制药剂的添加量，降低处理成本，搅拌***可预先将污染土壤与水剂充分混合，制成泥浆，为后续药剂的均匀搅拌提供条件，土壤处理***结构合理，振动筛可进一步去除污染土中的大颗粒状物质，降低了污染土处理量，节约了处理成本，所有材料和设备安装于履带式挖掘机上，运输施工方便，履带式挖掘机可以对修复场地进行平整。本发明的污染土原位固化/稳定化处理设备集土方开挖、土壤筛分、药剂添加、均匀搅拌、场地平整和自动化控制于一体，结构紧凑、操作方便、适应性强、效率高，可以大规模工程应用，实现各种污染场地的高效、快速修复。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细描述：
见附图，一种污染土原位固化/稳定化处理设备由履带式挖掘机1、筛分破碎***、搅拌***、药剂供给***、土壤处理***、操作控制***和管线组成，筛分破碎***设置在履带式挖掘机1的前端，所述的筛分破碎***由筛分破碎铲斗、第一液压杆6、第一挖掘臂7、第二液压杆8、第二挖掘臂9构成，其中，筛分破碎铲斗由破碎装置2、铲斗架3、第一电机4、旋转筛5构成，铲斗架3呈中空的方形框架状，第一电机4固定在铲斗架3的底部，第一电机4通过转轴与旋转筛5连接，破碎装置2固定在旋转筛5的内壁上，破碎装置2能破碎污染土中的硬土块，旋转筛5可筛分出污染土中的石块、塑料等杂质，使设备能适应复杂工况的施工，筛分破碎铲斗铰接在第一挖掘臂7的下端，第一液压杆6的一端与筛分破碎铲斗连接，第一液压杆6的另一端与第一挖掘臂7连接，第一挖掘臂7的上端与第二挖掘臂9的一端铰接连接，第一挖掘臂7的上端通过第二液压杆8与第二挖掘臂9的另一端连接，第二挖掘臂9通过旋转马达固定在履带式挖掘机1的前端，第一挖掘臂7和第二挖掘臂9可通过旋转马达旋转将筛分破碎铲 斗旋转至收集仓17的正上方，履带式挖掘机1的中部设置有搅拌***、药剂供给***，搅拌***设置在药剂供给***的上方，搅拌***由搅拌仓支架13、搅拌仓14、收集仓17、第二电机18、第一搅拌机支架横梁19、第一搅拌机支架20、第一搅拌机21、第一泥浆泵22、第一泥浆管23构成，搅拌仓14通过搅拌仓支架13固定在药剂供给***的上方，搅拌仓14为无盖的矩形仓，收集仓17为槽型仓体，收集仓17倾斜固定在搅拌仓14的一侧的上端，搅拌仓14的另一侧底部设有第一泥浆管23，第一泥浆管23通过第一泥浆泵22与搅拌仓14连接，第一搅拌机支架20固定在履带式挖机1上，第一搅拌机支架20位于搅拌仓14的后侧，第二电机18通过三角钢架固定在第一搅拌机支架横梁19一端的下方，第二电机18通过转轴与搅拌仓14内的第一搅拌机21连接，搅拌***可预先将污染土壤与水剂充分混合，制成泥浆，药剂供给***由药剂储存仓12、水剂管15、水剂喷头16、药剂A喷头24、药剂B喷头25、药剂A管34、药剂B管35、药剂B罐36、质量控制阀37、吸粉泵38、药剂A罐39、第一电磁流量阀40、第一抽液泵41、水剂罐42、第二电磁流量阀43、第二抽液泵44构成，药剂储存仓12内分别设有药剂B罐36、药剂A罐39、水剂罐42，药剂B罐36通过管道与吸粉泵38的进粉口连接，吸粉泵38可将药剂B从药剂B罐36吸出，药剂B罐36与吸粉泵38之间设有质量控制阀37，质量控制阀37可根据污染土壤的实际情况，严格控制药剂B的添加量，降低处理成本，药剂B管35的一端与吸粉泵38的出粉口连接，药剂B管35的另一端与药剂B喷头25连接，药剂B喷头25通过螺丝固定在处理仓27的内壁上，药剂B喷头25的喷口垂直于第二搅拌机28的转轴，保证了药剂B的喷射效率，药剂A罐39通过管道与第一抽液泵41的进液口连接，第一抽液泵41可将药剂A从药剂A罐39吸出，药剂A罐39与第一抽液泵41之间设有第一电磁流量阀40，第一电磁流量阀40可根据污染土壤的实际情况，严格控制药剂A的添加量，降低处理成本，药剂A管34的一端与第一抽液泵41的出液口连接，药剂A管34的另一端与药剂A喷头24连接，药剂A喷头24通过螺丝固定在处理仓27的内壁上，药剂A喷头24位于药剂B喷头25的一侧药剂A喷头24的喷口垂直于第二搅拌机28的转轴，保证了药剂B的喷射效率，药剂A喷头24位于药剂B喷头25的一侧，水剂罐42通过管道与第二抽液泵44的出液口连接，第二抽液泵44可将水剂从水剂罐41 中抽出，水剂罐41与第二抽液泵43之间设有第二电磁流量阀43，第二电磁流量阀43可根据污染土壤的实际情况，严格控制水剂的添加量，降低处理成本，水剂管15的一端与第二抽液泵44的出液口连接，水剂管15的另一端与水剂喷头16连接，水剂喷头16通过螺丝固定在搅拌仓14的内壁上，水剂喷头16的喷口垂直于第一搅拌机21的转轴，保证了水剂的喷射效率，土壤处理***设置在药剂储存仓12的后侧，土壤处理***由振动筛26、处理仓27、第二搅拌机28、第二泥浆泵29、第二泥浆管30、振动筛支架31、处理仓支架32、第三电机33构成，振动筛26设置在处理仓27的上部，振动筛26位于第一泥浆管23出液口的下方，振动筛26通过振动筛支架31固定在履带式挖机1上，振动筛26可进一步去除污染土中的大颗粒状物质，降低了污染土处理量，节约了处理成本，处理仓27通过处理仓支架32固定在履带式挖机1上，处理仓支架32的中间设置有第三电机33，第三电机33通过三角钢架固定在履带式挖机1上，第三电机33通过转轴与处理仓27内的第二搅拌机28连接，处理仓27的底部外侧设有第二泥浆管30，第二泥浆管30通过第二泥浆泵29与处理仓27连接，操作控制***设置在筛分破碎***和搅拌***之间，操作控制***由控制台10、管线控制集合柜11构成，管线控制集合柜11设置在控制台10的上方，第一电机4、第二电机18、第一泥浆泵22、振动筛26、第二泥浆泵29、第三电机33、质量控制阀37、吸粉泵38、第一电磁流量阀40、第一抽液泵41、第二电磁流量阀43、第二抽液泵44通过导线与管线控制集合柜11连接，操作控制***10通过导线与管线控制集合柜11连接。
施工时，首先启动控制操作***和管线控制集合柜，履带式挖掘机通过第一液压杆和第二液压杆的伸缩以及第一挖掘臂和第二挖掘臂将污染土铲入筛分破碎铲斗内；挖掘臂上升并旋转180°移至收集仓的正上方，第一电机给电启动，第一电机带动旋转筛转动将污染土筛入收集仓内，同时破碎装置不断将旋转筛内的大土块粉碎，收集仓内的污染土进入搅拌仓内，第二电机给电启动，带动第一搅拌机转动搅拌搅拌仓内的污染土，此时第二抽液泵和第二电磁流量阀给电启动，第二抽液泵将水剂罐中的水剂抽出，根据现场污染土壤的实际情况和施工要求第二电磁流量阀控制水剂的添加量，水剂经过第二电磁流量阀、水剂管至水剂喷头，由水剂喷头将水剂喷洒在搅拌仓内的污染土中，搅拌仓内的污染土搅拌均 匀后，第一泥浆泵和振动筛给电启动，第一泥浆泵将搅拌仓内的污染土泥浆抽出，抽出的泥浆经第一泥浆管落在振动筛上，振动筛不断振动将泥浆筛入处理仓内，第三电机、第一抽液泵、第一电磁流量阀、吸粉泵和质量控制阀同时给电启动，根据施工要求质量控制阀、第一电磁流量阀分别控制药剂A和药剂B的添加量，吸粉泵将药剂A罐中的药剂A抽出，药剂A经过质量控制阀、药剂A管至药剂A喷头，由药剂A喷头将药剂A喷洒在处理仓内的污染土中，第一抽液泵将药剂B罐中的药剂B抽出，药剂B经过质量控制阀、药剂B管至药剂B喷头，由药剂B喷头将药剂B喷洒在处理仓内的污染土中，第三电机带动第二搅拌机转动，第二搅拌机搅拌处理仓内的污染土和添加的药剂A和药剂B，待处理仓内的污染土和药剂A、药剂B搅拌均匀后，第二泥浆泵启动，第二泥浆管将搅拌仓内的污染土泥浆抽至修复场地内，采用履带式挖掘机对修复场地进行平整。此时第一挖掘臂和第二挖掘臂回转下降，将筛分破碎铲斗放回原位置，继续重复上述工作过程。
Claims (3)
1.一种污染土原位固化/稳定化处理设备，其特征在于：污染土原位固化/稳定化处理设备由履带式挖掘机(1)、筛分破碎***、搅拌***、药剂供给***、土壤处理***、操作控制***和管线组成，筛分破碎***设置在履带式挖掘机(1)的前端，所述的筛分破碎***由筛分破碎铲斗、第一液压杆(6)、第一挖掘臂(7)、第二液压杆(8)、第二挖掘臂(9)构成，其中，筛分破碎铲斗由破碎装置(2)、铲斗架(3)、第一电机(4)、旋转筛(5)构成，铲斗架(3)呈中空的方形框架状，第一电机(4)固定在铲斗架(3)的底部，第一电机(4)通过转轴与旋转筛(5)连接，破碎装置(2)固定在旋转筛(5)的内壁上，筛分破碎铲斗铰接在第一挖掘臂(7)的下端，第一液压杆(6)的一端与筛分破碎铲斗连接，第一液压杆(6)的另一端与第一挖掘臂(7)连接，第一挖掘臂(7)的上端与第二挖掘臂(9)的一端铰接连接，第一挖掘臂(7)的上端通过第二液压杆(8)与第二挖掘臂(9)的另一端连接，第二挖掘臂(9)通过旋转马达固定在履带式挖掘机(1)的前端，履带式挖掘机(1)的中部设置有搅拌***、药剂供给***，搅拌***设置在药剂供给***的上方，搅拌***由搅拌仓支架(13)、搅拌仓(14)、收集仓(17)、第二电机(18)、第一搅拌机支架横梁(19)、第一搅拌机支架(20)、第一搅拌机(21)、第一泥浆泵(22)、第一泥浆管(23)构成，搅拌仓(14)通过搅拌仓支架(13)固定在药剂供给***的上方，搅拌仓(14)为无盖的矩形仓，收集仓(17)为槽型仓体，收集仓(17)倾斜固定在搅拌仓(14)一侧的上端，搅拌仓(14)的另一侧底部设有第一泥浆管(23)，第一泥浆管(23)通过第一泥浆泵(22)与搅拌仓(14)连接，第一搅拌机支架(20)固定在履带式挖机(1)上，第一搅拌机支架(20)位于搅拌仓(14)的后侧，第二电机(18)通过三脚钢架固定在第一搅拌机支架横梁(19)一端的下方，第二电机(18)通过转轴与搅拌仓(14)内的第一搅拌机(21)连接，药剂供给***由药剂储存仓(12)、水剂管(15)、水剂喷头(16)、药剂A喷头(24)、药剂B喷头(25)、药剂A管(34)、药剂B管(35)、药剂B罐(36)、质量控制阀(37)、吸粉泵(38)、药剂A罐(39)、第一电磁流量阀(40)、第一抽液泵(41)、水剂罐(42)、第二电磁流量阀(43)、第二抽液泵(44)构成，药剂储存仓(12)内分别设有药剂B罐(36)、药剂A罐(39)、水剂罐(42)，药剂B罐(36)通过管道与吸粉泵(38)的进粉口连接，药剂B罐(36)与吸粉泵(38)之间设有质量控制阀(37)，药剂B管(35)的一端与吸粉泵(38)的出粉口连接，药剂B管(35)的另一端与药剂B喷头(25)连接，药剂B喷头(25)通过螺丝固定在处理仓(27)的内壁上，药剂A罐(39)通过管道与第一抽液泵(41)的进液口连接，药剂A罐(39)与第一抽液泵(41)之间设有第一电磁流量阀(40)，药剂A管(34)的一端与第一抽液泵(41)的出液口连接，药剂A管(34)的另一端与药剂A喷头(24)连接，药剂A喷头(24)通过螺丝固定在处理仓(27)的内壁上，药剂A喷头(24)位于药剂B喷头(25)的一侧，水剂罐(42)通过管道与第二抽液泵(44)的出液口连接，水剂罐(42)与第二抽液泵(44)之间设有第二电磁流量阀(43)，水剂管(15)的一端与第二抽液泵(44)的出液口连接，水剂管(15)的另一端与水剂喷头(16)连接，水剂喷头(16)通过螺丝固定在搅拌仓(14)的内壁上，土壤处理***设置在药剂储存仓(12)的后侧，土壤处理***由振动筛(26)、处理仓(27)、第二搅拌机(28)、第二泥浆泵(29)、第二泥浆管(30)、振动筛支架(31)、处理仓支架(32)、第三电机(33)构成，振动筛(26)设置在处理仓(27)的上部，振动筛(26)位于第一泥浆管(23)出液口的下方，振动筛(26)通过振动筛支架(31)固定在履带式挖机(1)上，处理仓(27)通过处理仓支架(32)固定在履带式挖机(1)上，处理仓支架(32)的中间设置有第三电机(33)，第三电机(33)通过三角钢架固定在履带式挖机(1)上，第三电机(33)通过转轴与处理仓(27)内的第二搅拌机(28)连接，处理仓(27)的底部外侧设有第二泥浆管(30)，第二泥浆管(30)通过第二泥浆泵(29)与处理仓(27)连接，操作控制***设置在筛分破碎***和搅拌***之间，操作控制***由控制台(10)、管线控制集合柜(11)构成，管线控制集合柜(11)设置在控制台(10)的上方，第一电机(4)、第二电机(18)、第一泥浆泵(22)、振动筛(26)、第二泥浆泵(29)、第三电机(33)、质量控制阀(37)、吸粉泵(38)、第一电磁流量阀(40)、第一抽液泵(41)、第二电磁流量阀(43)、第二抽液泵(44)通过导线与管线控制集合柜(11)连接，操作控制***(10)通过导线与管线控制集合柜(11)连接。
2.如权利要求1所述的一种污染土原位固化/稳定化处理设备，其特征在于：所述的水剂喷头(16)的喷口垂直于第一搅拌机(21)的转轴，药剂A喷头(24)和药剂B喷头(25)的喷口均垂直于第二搅拌机(28)的转轴。
3.如权利要求1所述的一种污染土原位固化/稳定化处理设备，其特征在于：所述的水剂管(15)、药剂A管(34)和药剂B管(35)均为耐腐蚀性软管。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150422 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |