北京中岩大地科技股份有限公司参与的国家863项目:冶金企业场地高风险污染土壤的固化稳定化工艺技术研究,使用自主研发的成套机械设备,在国内首次实施了重金属原地原位固化稳定化示范工程。原地原位处理技术能够在复杂场地条件下,大幅提高污染土处理效率和处理效果,并有效防止二次污染,具有广泛的应用前景。该示范工程的成果已在SCI期刊发表(Journal of Hazardous Materials, 369 (2019) 352-361)。

原地原位固化稳定化技术简介

重金属污染土壤固化稳定化是向污染土壤添加反应药剂,通过沉淀、化学吸附及离子交换等一系列反应,降低重金属的活性和生物有效性,减小重金属污染危害的技术。通常采用的异位处理技术,是将污染土壤挖出后,通过机械搅拌使药剂发挥效果。异位处理需要污染土开挖、转运及暂存等作业,同时需要施工大棚等二次污染防止措施。对于污染深度大,地下水位高的场地,污染土开挖需要基坑支护,止水帷幕以及污染地下水处理等一系列措施。原地原位土壤修复技术直接将药剂与污染土搅拌混合,不需要污染土开挖以及一系列岩土工程措施,是高性价比,环境友好的绿色可持续型技术。但由于地下污染分布以及地层分布复杂,实际施工的设备工艺和施工管理要求较高,需要对传统岩土施工设备进行改良,并建立一整套施工管理方法来保障安全施工和修复效果。

施工设备的构成

原地原位施工设备由药剂供给系统和搅拌注射系统组成。药剂供给系统主要包括药剂自动破袋装置、振动筛网、传送装置、喷射装置与移动式底座;搅拌注射系统主要包括钻头、步履式底座、钻杆、药剂喷射管路与药剂回收装置、电脑控制系统。药剂供给系统与搅拌注射系统通过管路连接组成了整体设备。

搅拌注射系统示意图

上述成套机械设备是北京中岩大地自主研发并拥有知识产权(授权专利号:CN201620283950.4),该设备进料系统效率高:可连续自动进料、自动预处理防止结块;搅拌注射系统可使用单轴及多轴钻杆,使药剂与污染土原位充分均匀混合;整套设备全封闭、无扬尘,对现场施工人员安全防护性好;药剂供给系统智能化高:由电脑控制实现药剂设计掺入配比,并实时显示、存储、传输数据;整套设备底部设置可移动底座方便移动。

原地原位固化稳定化技术简介

示范工程采用上述成套机械设备,按设计要求添加重金属固化稳定化药剂完成施工。验收结果显示污染土中Cd、Pd和Zn的浸出率减少了82%-93%,均达到国家标准要求。经过后期长期(412天)监测,污染土中的重金属未出现再度活化、浸出超标的现象,表明原地原位施工方法具有良好的效果,完全可以应用于实际工程。原地原位施工技术是绿色环保型技术,其不仅可以应用于大部分重金属污染场地,也可以应用于有机污染场地,尤其在现场施工面小,周边敏感目标多,水文地质工程复杂不利于开挖的污染场地,具有广泛的应用前景。