CN105436185A - 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机 - Google Patents

深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机 Download PDF

Info

Publication number
CN105436185A
CN105436185A CN201510997243.1A CN201510997243A CN105436185A CN 105436185 A CN105436185 A CN 105436185A CN 201510997243 A CN201510997243 A CN 201510997243A CN 105436185 A CN105436185 A CN 105436185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
leaching
pollutant
treatment effeciency
days
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510997243.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨松林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Hongrui Building Engineering Co Ltd
Original Assignee
Harbin Hongrui Building Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Hongrui Building Engineering Co Ltd filed Critical Harbin Hongrui Building Engineering Co Ltd
Priority to CN201510997243.1A priority Critical patent/CN105436185A/zh
Publication of CN105436185A publication Critical patent/CN105436185A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B77/00—Machines for lifting and treating soil
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00—Dumping solid waste
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00—Rotary drilling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

<b>深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机。目前污染修复通常被分为三大类，即物理修复手段、化学修复手段和生物修复手段，常规的污染土壤的修复技术都有其适应性及局限性，对土壤存在渗漏以及二次污染的可能，修复时间长，大大增加土壤修复的后期成本。本发明包括如下步骤：通过搅拌机械对污染土壤原位进行搅拌，在钻进的同时搅拌并喷射用于修复污染土壤的土壤修复剂，在污染土体中，将土壤修复剂中的修复介质和污染土壤在地基深处进行强制搅拌，使喷入的修复介质与污染土壤充分拌合，由修复介质中含有的活性成份与污染土体产生一系列的物理反应和化学反应，达到污染土体修复的作用。本发明用于深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机。</b>

Description

深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机
技术领域：
本发明涉及一种深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机。
背景技术：
近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，汽车排放的废气，大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高，使大量化学肥料及农药散落到环境中，导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多，其程度也越来越严重，在水土流失和风蚀作用等的影响下，污染面积不断扩大。当土壤中有害物质过多，超过土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。
目前污染修复通常被分为三大类，即物理修复手段、化学修复手段和生物修复手段，常规的污染土壤的修复技术都有其适应性及局限性，对土壤存在渗漏以及二次污染的可能，修复时间长，大大增加土壤修复的后期成本。
发明内容：
本发明的目的是提供一种深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种深层原位搅拌改良方法，该方法包括如下步骤：通过搅拌机械对污染土壤原位进行搅拌，在边钻进边搅拌的同时喷射用于修复污染土壤的土壤修复剂，在污染土体中，将土壤修复剂中的修复介质和污染土壤在地基深处进行强制搅拌，所述的搅拌分为浆液搅拌、粉体喷射搅拌，所述的浆液搅拌是用液体修复剂和地基土搅拌，所述的粉体喷射搅拌是用粉体修复剂和地基土搅拌，使修复介质与污染土壤充分拌合，由修复介质中含有的活性成份与污染土体产生一系列的物理反应、化学反应和生物反应，达到污染土体修复的作用。
所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为粉体修复剂，采用压缩空气把干燥、松散状态的粉体修复介质直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，利用地基土中的空隙水进行水化反应，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的粉体修复剂包括固体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的固体稳定化药剂为水泥、石灰中的一种或两种，使用过程中，添加比例为10%-20%（W/W），固化效率高，达到80%以上；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的水泥，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的石灰，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的水泥，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的石灰，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的水泥，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的石灰，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的水泥，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的石灰，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
所述的高级氧化/还原药剂为过硫酸盐、硫酸亚铁、铁粉中的一种或多种，使用过程中，添加比例为1%-5%（W/W），需要配套活化剂和增效剂一同使用，有机污染物的处理效率为50%-70%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的过硫酸盐，添加量为1.5%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的硫酸亚铁，添加量为2.8%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的铁粉，添加量为4.3%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为液体修复剂，先在地面制成浆液，然后送至地下与污染土壤搅拌充分混合，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的液体修复剂包括液体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的液体稳定化药剂包括有机螯合剂，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为Pb时，使用液态的有机螯合剂，添加量为1.6%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Pb为1.0mg/L，处理后浸出Pb为0.2mg/L，处理效率为80%；
当污染物为Hg时，使用液态的有机螯合剂，添加量为2.2%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Hg为3.7mg/L，处理后浸出Hg为0.1mg/L，处理效率为97%；
所述的高级氧化/还原药剂为Fenton试剂、双氧水以及过硫酸盐水溶剂中的一种或几种，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的Fenton试剂，添加量为1.4%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的双氧水，添加量为2%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的过硫酸盐水溶剂，添加量为2.8%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
一种所述的深层原位搅拌改良方法中使用的深层搅拌桩机，其组成包括：桩机头，所述的桩机头上设有钻机传动系统，所述的钻机传动系统与钻杆连接，所述的钻杆底端安装有搅拌头，所述的钻杆上设有可活动的连接盘，所述的连接盘与搅拌管固定连接，所述的搅拌管与所述的桩机头中心的连通管连接。
本发明的有益效果：
本发明原位深层搅拌改良法就是在深层直接搅拌土体与稳定化药剂混合反应，能够通过化学反应、物理吸附、化学吸附、微形态封闭等多种作用防止污染物迁移，降低污染物的毒性、生物有效性和生态风险。相对于异地修复和异地处置具有以下优势：修复技术上成熟可靠，国外有过实施案例；修复施工时间短，能够满足业主项目开发规划；修复费用经济，修复技术的适用类型强；在原位进行深层搅拌，避免了污染土壤的挖掘、土壤的运输和土壤的移位修复过程中各个环节的潜在二次污染。
本发明将土壤修复的稳定化技术及化学氧化还原法相结合，化学氧化还原修复技术主要是利用氧化/还原试剂引入地下，与土中污染物发生反应从而达到净化效果的一种原位修复技术，是一种海陆兼备，干湿两全的污染土体处理技术，其修复的深度和效果随着设备功能的提高而加大，同时该方法具有设备简单、施工方便、噪音小、无振动、工期短、投资少且不污染环境，对相邻建筑物无不利影响。
本发明适用范围广，最适用修复各种成因的饱和软黏土，同时还可适用于地基承载力不大于120kPa的黏性土和粉性土等土层，新吹填的超软土、沼泽地带的泥炭土、沉积的粉土和淤泥质土等，对于亚黏土、粉砂夹亚砂土、砂土等，对于含有高岭石、多水高领石、蒙脱石等粘性矿物的软土加固效果较好，对于含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的黏性土及有机质含量高、场地内地下水具有侵蚀性的黏性土经过试验确定也可达到效果，对于土体含水量低于30%的，可选择喷浆深层搅拌法，土体含水量大于30%时可采用喷粉深层搅拌法，若选择喷粉深层搅拌法，为保证充分的搅拌，需要在下钻和提升的过程中同时加入水。
本发明的修复介质可以是微生物制剂，通过微生物处理土壤中的污染物，也可以是气体，通过物理、化学作用处理土壤中的污染物。修复介质中还可以混合修复辅助介质，修复辅助介质可以是浆液、气体、粉体，修复辅助介质不参与直接处理土壤中的污染物，通过改变土壤性质，强化处理效果。修复介质可以一种单独使用，也可以几种同时用。
本发明的深层原位搅拌改良修复技术施工周期短，可适用任何的气候条件，施工过程中无需开挖或抽水，不会对对周边环境带来突出的岩土工程风险，如边坡滑塌、地面沉降等。一根搅拌桩的时间为十几分钟即结束，可根据土体的污染情况，土质地质条件等因素，制定施工组织计划，由于深层搅拌机械设备占地少，机械设备多台设备能同时达到平行流水作业；修复费用经济，造价合理，性价比较高，其主要的费用分析主要包括人工费、材料费、机械使用费等，不需要使用大量的机械设备。
本发明主要的施工技术为钻机的深层搅拌和提取以及修复介质的喷射，通过钻机传动系统带动钻杆运动，钻杆底端的搅拌头在向土壤钻进的同时边进行搅拌，搅拌管向地基土壤中喷射固化剂，经过搅拌头的搅拌，使得土体和修复剂进行充分搅拌混合，可活动的连接盘可带动搅拌管沿着钻杆上下运动，来调节喷射固化剂的位置，固化剂可通过桩机头中心的连通管进入搅拌管。深层搅拌机械从单轴单向的铺装搅拌机械到多轴、多向，即多轴旋转、多叶片不同向旋转、喷浆等机械设备，钻机直径从50cm到100cm，深层搅拌长度可根据工程需要及地质情况选择，最大可达到25m以上。深层搅拌桩的深度可达到15m左右，经过特殊处理，加固深度也可达到50m。
附图说明：
附图1是本发明的深层搅拌桩机的结构示意图。
具体实施方式：
实施例1：
一种深层原位搅拌改良方法，该方法包括如下步骤：通过搅拌机械对污染土壤原位进行搅拌，在边钻进边搅拌的同时喷射用于修复污染土壤的土壤修复剂，在污染土体中，将土壤修复剂中的修复介质和污染土壤在地基深处进行强制搅拌，所述的搅拌分为浆液搅拌、粉体喷射搅拌，所述的浆液搅拌是用液体修复剂和地基土搅拌，所述的粉体喷射搅拌是用粉体修复剂和地基土搅拌，使修复介质与污染土壤充分拌合，由修复介质中含有的活性成份与污染土体产生一系列的物理反应、化学反应和生物反应，达到污染土体修复的作用。
实施例2：
根据实施例1所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为粉体修复剂，采用压缩空气把干燥、松散状态的粉体修复介质直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，利用地基土中的空隙水进行水化反应，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的粉体修复剂包括固体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的固体稳定化药剂为水泥、石灰中的一种或两种，使用过程中，添加比例为10%-20%（W/W），固化效率高，达到80%以上；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的水泥，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的石灰，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的水泥，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的石灰，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的水泥，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的石灰，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的水泥，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的石灰，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
所述的高级氧化/还原药剂为过硫酸盐、硫酸亚铁、铁粉中的一种或多种，使用过程中，添加比例为1%-5%（W/W），需要配套活化剂和增效剂一同使用，有机污染物的处理效率为50%-70%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的过硫酸盐，添加量为1.5%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的硫酸亚铁，添加量为2.8%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的铁粉，添加量为4.3%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
实施例3：
根据实施例1或2所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为液体修复剂，先在地面制成浆液，然后送至地下与污染土壤搅拌充分混合，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的液体修复剂包括液体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的液体稳定化药剂包括有机螯合剂，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为Pb时，使用液态的有机螯合剂，添加量为1.6%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Pb为1.0mg/L，处理后浸出Pb为0.2mg/L，处理效率为80%；
当污染物为Hg时，使用液态的有机螯合剂，添加量为2.2%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Hg为3.7mg/L，处理后浸出Hg为0.1mg/L，处理效率为97%；
所述的高级氧化/还原药剂为Fenton试剂、双氧水以及过硫酸盐水溶剂中的一种或几种，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的Fenton试剂，添加量为1.4%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的双氧水，添加量为2%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的过硫酸盐水溶剂，添加量为2.8%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
实施例4：
一种实施例1-3之一所述的深层原位搅拌改良方法中使用的深层搅拌桩机，其组成包括：桩机头，所述的桩机头上设有钻机传动系统，所述的钻机传动系统与钻杆连接，所述的钻杆底端安装有搅拌头，所述的钻杆上设有可活动的连接盘，所述的连接盘与搅拌管固定连接，所述的搅拌管与所述的桩机头中心的连通管连接。
实施例5：
所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为粉体修复剂、液体修复剂、微生物类药剂、气态类修复剂中的一种或几种，所述的土壤修复剂中还包括修复辅助介质，所述的修复辅助介质通过改变土壤性质（如孔隙率等），强化处理效果，不参与直接处理土壤中的污染物，所述的气态类的修复剂包括臭氧，所述的微生物类药剂包括石油降解菌、生物氧化剂，所述的石油降解菌的使用条件为pH6-8、温度15-30℃、湿度70%-80%、养分比例（m）C:N:P=25:1:0.5，使用过程中，菌液添加比例为0.05%-0.1%（V/V），降解时间为1.5-3个月，降解效果在50%-70%；所述的生物氧化剂是对石油烃污染的高效物化材料，由氧化剂前体、稳定剂、生物载体和高效降解菌群组成，使用时pH在6-9、含水率在20%-40%范围内，修复时间为2-6个月，修复效率约80%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的HC石油降解菌，添加量为0.1%（V/V），养护时间35天，处理效率为64%。
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的生物氧化剂，添加量为3%（W/W），养护时间60天，处理前浓度为,5000mg/kg，处理后浓度为1000mg/kg，处理效率为80%；
实施例6：
所述的深层原位搅拌改良方法，所述的土壤修复剂为浆液，先在地面制成浆液，然后送至地下与污染土壤搅拌充分混合，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；所述的土壤修复剂为粉体，采用压缩空气把干燥、松散状态的粉体修复介质直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，利用地基土中的空隙水进行水化反应，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；所述的土壤修复剂为气体，采用气体泵将气体修复介质直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；所述的土壤修复剂为微生物制剂，微生物制剂可以是粉体也可以是液体，采用泵将微生物制剂直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，通过微生物的生化作用分解污染土壤中的污染物质。
实施例7：
所述的深层原位搅拌改良方法，所述的物理反应是原位深层搅拌法在钻机钻进的同时将污染土体深层强制搅拌，利用真空将空气导入土壤中，空气流经土壤时，挥发性和半挥发性的有机物随空气进入真空而排出土壤，污染土壤中的污染物浓度降低，达到污染土体污染废气治理的目的；在搅拌的同时向污染的土体中喷射修复介质，固定土壤中污染物，通过向土壤中添加凝结剂形成块状固体，凝结剂与土壤发生反应形成的化学物质与污染物反应，使污染物转化为不溶态物质；
所述的化学反应是在深层搅拌机搅拌的同时，向污染的土体中喷射土壤修复剂，通过搅拌机强制搅拌土体，达到土壤修复剂与污染土体充分的拌合的目的，所述的土壤修复剂有氧化剂、还原剂、络合剂以及表现活性剂，通过向污染土体中添加氧化剂或者还原剂，与土壤中的污染物发生氧化还原反应，达到治理污染的目的。
实施例8：
所述的深层原位搅拌改良方法，采用深层粉喷搅拌法，喷粉使用的粉体修复固化剂，施工前组装架立喷粉桩机，检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、喷粉系统各部分安装调试情况及灰罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，进行操作，灰罐装满料后，进料口应加盖密封；
成桩时，先用喷粉桩机在桩位钻孔，至设计要求深度后，将粉喷钻头以1.0～1.2m/min速度边旋转边提升，同时边通过喷粉系统将修复剂通过钻杆端喷嘴定时、定量向搅动的土体喷粉，使土体和修复剂进行充分搅拌混合；
桩体喷粉过程中不得中断，每根桩装一次灰并搅喷完，喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力控制在0.5～0.8Mpa，一旦因故中断，当搅拌机重新启动时，为防止断桩，将搅拌轴下沉0.5m再继续制桩；
当钻头提升到高于桩顶面500mm，喷粉系统停止向孔内喷射修复剂时，桩体即告完成，为保证质量，上部1.5～2.5m可复钻孔喷粉一次；
重复上、下搅拌，为使土体和修复粉体搅拌均匀，第二次再次将搅拌机旋转下沉，再次搅拌，当搅拌头端接近桩顶位置时，持续搅拌3min后才拔出搅拌头，复搅长度为桩长的1/3。
实施例9：
所述的深层原位搅拌改良方法，采用深层湿喷搅拌法，湿喷使用的液体修复固化剂，深层搅拌桩机自行就位、对中，桩机安装必须水平、稳固，基底必须用枕木垫平、垫实，在桩机上测出标高控制线，机架正、侧面和搅拌管必须垂直，搅拌头对准桩位；
以500mm/min的速度，且钻头每转一圈控制在10～15mm之间进行下沉，沿导向架边旋转、边切土、下沉直至加固深度，下沉的速度可由电机的电流检测表控制；
按照试桩确定的配合比拌制水泥浆，搅拌机预搅下沉同时，后台拌制固化浆液，拌好待用的浆液倒入集料池中；
预搅下沉至设计深度后，开动灰浆泵坐浆30秒，把灰浆压入土层中，以300～500mm/min的均匀速度，边提升、边搅拌、边喷浆，使水泥浆与土体充分拌合，为保证水泥搅拌桩桩端、装顶及桩身质量，第一次提钻时应在桩底部停留30秒，用同样方法，进行二次搅拌下沉、提升喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、提升喷浆。
实施例10：
所述的深层原位搅拌改良方法，根据污染场地的土壤污染类型不同，可采用不同类型的土壤修复剂，将重金属清除或改变其在土壤中的存在形态，降低迁徙性和生物课利用性，根据污染土壤修复剂的类型不同，可适用于镉、铬、镍、铅、砷、锑、铜等重金属污染治理，苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-cd]芘等半挥发性有机污染物的治理；乙苯、1,2-二溴-3-氯丙烷、1,2-二氯丙烷等挥发性污染物的治理。

Claims (4)

1.一种深层原位搅拌改良方法，其特征是：该方法包括如下步骤：通过搅拌机械对污染土壤原位进行搅拌，在边钻进边搅拌的同时喷射用于修复污染土壤的土壤修复剂，在污染土体中，将土壤修复剂中的修复介质和污染土壤在地基深处进行强制搅拌，所述的搅拌分为浆液搅拌、粉体喷射搅拌，所述的浆液搅拌是用液体修复剂和地基土搅拌，所述的粉体喷射搅拌是用粉体修复剂和地基土搅拌，使修复介质与污染土壤充分拌合，由修复介质中含有的活性成份与污染土体产生一系列的物理反应、化学反应和生物反应，达到污染土体修复的作用。
2.根据权利要求1所述的深层原位搅拌改良方法，其特征是：所述的土壤修复剂为粉体修复剂，采用压缩空气把干燥、松散状态的粉体修复介质直接送入地下与污染土壤搅拌充分混合，利用地基土中的空隙水进行水化反应，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的粉体修复剂包括固体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的固体稳定化药剂为水泥、石灰中的一种或两种，使用过程中，添加比例为10%-20%（W/W），固化效率高，达到80%以上；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的水泥，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Cu时，使用固态粉状的石灰，添加量为10%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cu为0.3mg/L，处理后浸出Cu为0.2mg/L，处理效率为33%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的水泥，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Pb时，使用固态粉状的石灰，添加量为13%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Pb为2.2mg/L，处理后浸出Pb为0.1mg/L，处理效率为95%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的水泥，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Zn时，使用固态粉状的石灰，添加量为17%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Zn为7.4mg/L，处理后浸出Zn为2.0mg/L，处理效率为73%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的水泥，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
当污染物为Cd时，使用固态粉状的石灰，添加量为20%（W/W），养护时间7天，处理前浸出Cd为2.5mg/L，处理后浸出Cd为0.4mg/L，处理效率为84%；
所述的高级氧化/还原药剂为过硫酸盐、硫酸亚铁、铁粉中的一种或多种，使用过程中，添加比例为1%-5%（W/W），需要配套活化剂和增效剂一同使用，有机污染物的处理效率为50%-70%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的过硫酸盐，添加量为1.5%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的硫酸亚铁，添加量为2.8%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用固体粉末状的铁粉，添加量为4.3%（W/W），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
3.根据权利要求1或2所述的深层原位搅拌改良方法，其特征是：所述的土壤修复剂为液体修复剂，先在地面制成浆液，然后送至地下与污染土壤搅拌充分混合，与污染土壤中的污染物质发生物理化学反应；
所述的液体修复剂包括液体稳定化药剂、高级氧化/还原药剂；
所述的液体稳定化药剂包括有机螯合剂，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为Pb时，使用液态的有机螯合剂，添加量为1.6%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Pb为1.0mg/L，处理后浸出Pb为0.2mg/L，处理效率为80%；
当污染物为Hg时，使用液态的有机螯合剂，添加量为2.2%（V/V），养护时间7天，处理前浸出Hg为3.7mg/L，处理后浸出Hg为0.1mg/L，处理效率为97%；
所述的高级氧化/还原药剂为Fenton试剂、双氧水以及过硫酸盐水溶剂中的一种或几种，使用过程中，添加比例为1%-3%（V/V），有机污染物的处理效率在80%以上；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的Fenton试剂，添加量为1.4%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的双氧水，添加量为2%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%；
当污染物为总石油烃（TPH）时，使用液态的过硫酸盐水溶剂，添加量为2.8%（V/V），养护时间5天，处理前浓度为11249mg/kg，处理后浓度为4079mg/kg，处理效率为64%。
4.一种权利要求1-3之一所述的深层原位搅拌改良方法中使用的深层搅拌桩机，其组成包括：桩机头，其特征是：所述的桩机头上设有钻机传动系统，所述的钻机传动系统与钻杆连接，所述的钻杆底端安装有搅拌头，所述的钻杆上设有可活动的连接盘，所述的连接盘与搅拌管固定连接，所述的搅拌管与所述的桩机头中心的连通管连接。
CN201510997243.1A 2015-12-28 2015-12-28 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机 Pending CN105436185A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510997243.1A CN105436185A (zh) 2015-12-28 2015-12-28 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510997243.1A CN105436185A (zh) 2015-12-28 2015-12-28 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105436185A true CN105436185A (zh) 2016-03-30

Family

ID=55547071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510997243.1A Pending CN105436185A (zh) 2015-12-28 2015-12-28 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105436185A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105642665A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 北京中岩大地科技股份有限公司 一种采用搅拌注射系统原地原位修复重金属污染场地的方法
CN106077074A (zh) * 2016-07-26 2016-11-09 湖南恒凯环保科技投资有限公司 一种深层重金属污染土壤的原位修复方法
CN106498940A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 湖南凯天重金属污染治理工程有限公司 一种用于土壤修复的深层搅拌桩设备及其施工方法
CN107628737A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 中节能大地（杭州）环境修复有限公司 一种填埋类污泥的处置方法
CN107859035A (zh) * 2017-11-14 2018-03-30 海南大学 以多孔颗粒为载体的微生物水泥土搅拌桩制备装置及方法
CN108526213A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 位世云 一种化工土地硫酸污染再修复装置
WO2021248741A1 (zh) * 2020-06-08 2021-12-16 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种污染场地原位修复药剂及施工方法
CN113909291A (zh) * 2021-11-24 2022-01-11 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法
CN114029337A (zh) * 2021-12-09 2022-02-11 中国建筑第四工程局有限公司 一种深层砷污染土的原位预氧化-稳定化联合修复剂及修复方法
CN114309030A (zh) * 2021-12-15 2022-04-12 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位氧化修复土壤的深层搅拌注射修复方法
CN115365287A (zh) * 2022-08-04 2022-11-22 北京科技大学 一种用于深层污染土壤原位修复的挖掘搅拌注药设备

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105642665A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 北京中岩大地科技股份有限公司 一种采用搅拌注射系统原地原位修复重金属污染场地的方法
CN106077074A (zh) * 2016-07-26 2016-11-09 湖南恒凯环保科技投资有限公司 一种深层重金属污染土壤的原位修复方法
CN106077074B (zh) * 2016-07-26 2017-12-15 湖南恒凯环保科技投资有限公司 一种深层重金属污染土壤的原位修复方法
CN106498940A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 湖南凯天重金属污染治理工程有限公司 一种用于土壤修复的深层搅拌桩设备及其施工方法
CN107628737A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 中节能大地（杭州）环境修复有限公司 一种填埋类污泥的处置方法
CN107859035A (zh) * 2017-11-14 2018-03-30 海南大学 以多孔颗粒为载体的微生物水泥土搅拌桩制备装置及方法
CN108526213A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 位世云 一种化工土地硫酸污染再修复装置
WO2021248741A1 (zh) * 2020-06-08 2021-12-16 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种污染场地原位修复药剂及施工方法
CN113909291A (zh) * 2021-11-24 2022-01-11 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法
CN114029337A (zh) * 2021-12-09 2022-02-11 中国建筑第四工程局有限公司 一种深层砷污染土的原位预氧化-稳定化联合修复剂及修复方法
CN114309030A (zh) * 2021-12-15 2022-04-12 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位氧化修复土壤的深层搅拌注射修复方法
CN114309030B (zh) * 2021-12-15 2022-11-25 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位氧化修复土壤的深层搅拌注射修复方法
CN115365287A (zh) * 2022-08-04 2022-11-22 北京科技大学 一种用于深层污染土壤原位修复的挖掘搅拌注药设备
CN115365287B (zh) * 2022-08-04 2024-01-23 北京科技大学 一种用于深层污染土壤原位修复的挖掘搅拌注药设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105436185A (zh) 深层原位搅拌改良方法及深层搅拌桩机
JP6686185B2 (ja) 土壌と地下水の原位置注入−高圧ジェットグラウト注入原位置修復システム及び方法
CN106807737B (zh) 污染土壤及地下水双液浅层搅拌原位化学氧化修复方法
CN101773928B (zh) 一种重金属工业污染场地的原位固化隔离治理方法
CN104624634B (zh) 一种有机污染土壤的化学氧化修复方法
CN106799396B (zh) 一种土壤及地下水高压旋喷与浅层搅拌联合原位修复方法
CN105772499A (zh) 一种石油类污染场地土壤的原位联合修复方法
CN106077074B (zh) 一种深层重金属污染土壤的原位修复方法
CN105149335A (zh) 有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法
CN204892552U (zh) 一种用于污染土壤原位深层搅拌并注药的修复设备
CN108330953B (zh) 新型复合型地下防渗膨润土墙及其施工方法
CN106734178A (zh) 一种污染场地的综合修复系统及方法
CN205762951U (zh) 土壤及地下水原位注入——高压旋喷注射原位修复系统
CN108220196A (zh) 一种微生物复合菌群处理石油污染黏土地基的方法
CN106807736A (zh) 一种土壤及地下水固相浅层搅拌原位化学氧化修复方法
CN109174954A (zh) 破碎搅拌加药一体化土壤原位修复设备
CN103624080B (zh) 微生物修复污染土的方法及其修复桩
CN112916609A (zh) 一种污染土壤阻隔填埋方法
CN105019425A (zh) 一种排水体和固化层组合地基结构的施工方法
CN113020243A (zh) 一种低渗透污染土的高压劈裂挤压掺粉助渗原位修复方法
CN104353666A (zh) 一种重金属污染土壤的原位搅拌固化修复方法
CN209368020U (zh) 一种用于地下水中有机污染物治理的装置
CN203664355U (zh) 一种用以修复污染土的微生物修复桩
CN209006397U (zh) 破碎搅拌加药一体化土壤原位修复设备
CN205444177U (zh) 深层搅拌桩机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160330