CN210995751U - 一种含砷废渣场地的原位固化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置，所述装置包括：钻机(9)、高压泵(7)以及药剂桶(6)；所述药剂桶(6)与所述高压泵(7)管道连接；所述钻机(9)包括设有空腔(9.1.1)的钻杆(9.1)、沿所述空腔(9.1.1)竖直设置的注浆管(9.2)、设于所述钻杆(9.1)侧壁的喷头(9.3)以及设置于所述钻杆(9.1)底端的钻头(9.4)；所述喷头(9.3)位于所述钻头(9.4)上方，所述注浆管(9.2)两端分别与喷头(9.3)和高压泵(7)相连通。利用本装置可达到砷渣原位固化的效果，投资小、施工简单。

Description

一种含砷废渣场地的原位固化装置

技术领域

本实用新型涉及一种填土壤修复领域，尤其涉及一种用于含砷废渣场地的原位固化装置。

背景技术

上世纪五十年代，随着有色金属采选及冶炼产业的迅猛发展，全国范围内一批砒霜厂成立，砷的开采冶炼步入大规模工业化时代。但至九十年代末，砷及其化合物产品市场逐步被其他产品替代，企业经济效益迅速下滑，加之砷冶炼企业工艺设备落后、环境污染严重及国家清理“十五小企业”政策的出台和实施，开始逐步关停部分砒霜生产线或生产企业。但是，这类企业数十年采选冶炼生产过程遗留下来的砷渣(废物属性为危险废物)成为无主废物，环境风险巨大。砷属一类污染物质，其三价氧化物(砒霜)属剧毒类物质，是传统毒药，砷原矿经火法冶炼后，遗留的砷渣中砷含量可达2％以上，且砷几乎全部由硫化态转变为氧化态，毒性极高，在降雨淋溶等条件下可对周边环境造成持续污染。国家环境保护部门十分重视此类环境污染问题，已经着手开展治理工作。

砷渣作为危险废物，常规是开挖后运输至稳定化设施后填埋，但异位固化方案存在以下不足：一、开挖过程中，雨水会淋入，形成大量淋溶液，需要进行处置；二、开挖后雨水混入后，会造成含水量过高，影响固化效果；三、需要寻找场地进行固化设施建设，后续要进行拆除及场地恢复；四、耗时长，成本明显高于原位固化。

实用新型内容

本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置，所述装置包括钻机、高压泵以及药剂桶；所述药剂桶与所述高压泵管道连接；所述钻机包括设有空腔的钻杆、沿所述空腔竖直设置的注浆管、设于所述钻杆侧壁的喷头以及设置于所述钻杆底端的钻头；所述喷头位于所述钻头上方，所述注浆管两端分别与喷头和高压泵相连通。

可选的，所述装置还包括搅拌机、水箱、药剂仓，所述装置还包括搅拌机、水箱、药剂仓，所述水箱和药剂仓均与搅拌机的进料口通过管道连接，所述搅拌机的出料口与药剂桶相连。

可选的，所述装置还包括覆盖于砷渣堆体表面、垫于钻机底部的HDPE膜，所述HDPE膜厚度为0.5～2mm。

本实用新型的有益效果是，采用本实用新型的固化装置，将砷渣固化药剂与砷渣完全混合，养护后达到砷渣原位固化的效果，具有投资省、施工简单、无需征地、淋溶水产量低的优点，在砷渣场地治理方面有很强的现实意义。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的固化装置结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型提供的含砷废渣场地的原位固化装置做进一步说明，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。

请参阅图1，本实用新型提供一种含砷废渣场地的原位固化装置，所述装置包括：钻机9、高压泵7以及药剂桶6；所述药剂桶6与所述高压泵7管道连接；所述钻机9包括设有空腔9.1.1的钻杆9.1、沿所述空腔9.1.1竖直设置的注浆管9.2、设于所述钻杆9.1侧壁的喷头9.3以及设置于所述钻杆9.1底端的钻头9.4；所述喷头9.3位于所述钻头9.4上方，所述注浆管9.2下端与所述喷头9.3连通，所述注浆管9.2上端与所述高压泵7管道连接。

所述装置还包括搅拌机4、水箱3、药剂仓5，所述装置还包括搅拌机4、水箱3、药剂仓5，所述水箱3和药剂仓5均与搅拌机4的进料口通过管道连接，所述搅拌机4的出料口与药剂桶6相连。

所述钻机9用于钻孔，钻头9.4为叶片钻头，钻孔设计深度大于所述砷渣堆体1的厚度，且进入砷渣堆体1下方的下部土壤层2中的深度不小于0.5m。

所述装置还包括覆盖于砷渣堆体1表面、垫于钻机9底部的HDPE膜8，所述HDPE膜8厚度为0.5～2mm。

所述砷渣固化药剂包括铁盐、pH调节剂、吸附剂；且铁盐：pH调节剂：吸附剂比例为5:3:1，其中铁盐为FeSO₄，pH调节剂为CaO，吸附剂为活性炭。

该装置用于砷渣原位固化的原理为：

在药剂仓中装入配置好的砷渣固化药剂，砷渣固化药剂与水箱中的水在搅拌机中混合均匀后进入药剂桶；钻机9用一定的速度向砷渣堆体1内进行钻孔，钻至底部后向上拔桩时喷药，此时高压泵7将药剂桶6中的混合药剂压入注浆管9.2经喷头9.3喷出，并且自下而上控制喷药比例，最终使药剂与砷渣完全混合，形成均匀的砷渣药剂混合体10，上部加盖防渗层，自然稳定后完成固化。所述防渗层也可在固化处理之前铺设。

图2是图1中A-A处的剖视图，即钻孔平面布置图，所述固化装置在砷渣堆体1上按照该平面布置图钻孔，桩距纵横间距可为：纵间距500mm，横间距 600mm。钻机9钻孔速度为1.5m/min，钻孔直径为600mm，钻孔深度至少为所述砷渣堆体1下方0.5m深处。喷药时机为向上拔桩时喷药，同时钻头9.4转动搅拌，喷至砷渣堆体1上部离地表0.3m时停止。

向上拔桩喷药时控制固化药剂添加量，所述的固化药剂添加量可为：下部药剂添加量为7％，中部药剂添加量为5％，上部药剂添加量为3％，平均药剂添加量控制在5％。

上部防水层采用HDPE膜，厚度为0.5～2mm，所述的固化药剂经粉喷完成后，养护时间不小于3天。整体固化完成即生成如图1中排列的搅拌桩。

使用该固化装置的另一个实施例：

首先对砷渣堆体1进行整修，并铺设HDPE膜8作为防渗层，使表面利于雨水导排。所述配置的砷渣固化药剂成分比例为铁盐：pH调节剂：吸附剂＝5:3:1，其中铁盐为FeSO₄，pH调节剂为CaO，吸附剂为生物炭或者活性炭，添加水量为5％。用钻机向下钻孔，钻孔深度为砷渣堆体1下部0.5m处，下钻速度为1.5m/min，喷药时机为向上拔桩时喷药，下部药剂添加量为7％(体积比)，中部药剂添加量为5％，上部药剂添加量为3％，平均药剂添加量控制在5％，养护时间为3天，检测合格后即完成固化。

所述钻机9还包电机等动力设备，钻机动力设备为本领域通用设备与机构，在此不多叙述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型而非对其限制，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种含砷废渣场地的原位固化装置，其特征在于，所述装置包括：钻机(9)、高压泵(7)以及药剂桶(6)；所述药剂桶(6)与所述高压泵(7)管道连接；所述钻机(9)包括设有空腔(9.1.1)的钻杆(9.1)、沿所述空腔(9.1.1)竖直设置的注浆管(9.2)、设于所述钻杆(9.1)侧壁的喷头(9.3)以及设置于所述钻杆(9.1)底端的钻头(9.4)；所述喷头(9.3)位于所述钻头(9.4)上方，所述注浆管(9.2)两端分别与喷头(9.3)和高压泵(7)相连通。

2.根据权利要求1所述含砷废渣场地的原位固化装置，其特征在于，所述装置还包括搅拌机(4)、水箱(3)、药剂仓(5)，所述水箱(3)和药剂仓(5)均与搅拌机(4)的进料口通过管道连接，所述搅拌机(4)的出料口与药剂桶(6)相连。

3.根据权利要求1或2所述含砷废渣场地的原位固化装置，其特征在于，所述装置还包括覆盖于砷渣堆体(1)表面、垫于钻机(9)底部的HDPE膜(8)，所述HDPE膜(8)厚度为0.5～2mm。

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