污染土壤固化、稳定化施工方案

污染土壤固化/稳定化施工方案
1、技术原理
固化/稳定化技术，是将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂或能将重金属元素螯合稳定化的药剂相混合，从而将重金属污染物捕获、稳定或固定在固体结构中的技术。

该技术普遍应用于土壤或污泥重金属污染的快速控制和修复，对于同时处置含多种重金属混合污染的土壤或污泥具有明显的优势。

国内已有多项的碎土壤进行固化/稳定化修复案例，结果表明，经稳定化处理后的浸出液中重金属的浓度基本达到达标。

且与其它技术相比，该技术的成本低，处理所需时间短，而且局限性小，适用范围广。

固化技术中污染土壤或污泥与黏结剂之间可以不发生化学反应,只是机械地将污染物固封在结构完整的固态产物（固化体）中，隔离污染物与外界环境的联系，从而达到控制污染物迁移的目的；稳定化是指稳定化药剂与污染物发生络合、螯合等化学反应，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形态来实现其无害化，降低对生态系统危害性的风险，对于重金属和多环芳烧类污染物均适用。

在实际应用中往往将固化技术和稳定化技术结合起来以便达到更好的效果。

本项目拟采用在国内多个项目上已成功应用的固化/稳定化药剂对碑、
镉、铅等污染土壤进行修复，所选的固化/稳定化药剂是以碱性稳定剂为主、同时含有Ca、Si、Al等成分的复合固化/稳定化药剂。

其主要修复原理是利用Mg、Ca>Si、AI等与目标金属污染物发生凝硬反应，降低土壤中重金属的迁移和浸出能力。

其固化反应包括水酸化物生成时的固化、难溶性盐生成时的固化或者水化合物生成时的吸附固定。

本项目中影响固化/稳定化效果的主要因素包括以下几个方面：
（1）污染物浓度
对碑污染土壤及一般固体废物进行固化/稳定化治理，采用以碱性稳定剂为基料的固化药剂。

药剂投加比一般不高于20%（干重质量比），具体投加量可通过小试进一步确定。

（2）水分含量
水是固化/稳定化反应进行的物质基础，本项目拟采用的复合固化/稳定化药剂在反应时，需保持土壤或或一般固体废物与药剂混合物的含水率在20%以上。

(3)混合均匀程度
将污染土壤或一般固体废物与固化/稳定化药剂混合均匀是固化/稳定处置工艺中至关重要的步骤，目的是保证药剂和污染物充分接触。

土壤破碎程度大有利于后续与固化/稳定剂的充分混合接触，一般要求土壤颗粒最大
的尺寸不宜大于5cm,可采用土壤改良机进行混合。

(4)反应时间
均匀混合后的反应时间是稳定结构形成、药剂与污染物进行化学反应的重要阶段，需要保证足够的反应时间，以完成固化/稳定化过程。

本项目实施过程中，土壤或一般固体废物与药剂经混合充分后，在待检区堆置养护至少5-7天，含水率维持不低于20%,之后可进行检测验收与后续利用。

2、施工步骤
本项目固化稳定化修复地点选择在老虎头尾矿库库区内，在尾矿库库区内平整的区域进行固化稳定化工作。

施工步骤如下：
2.1、施工区建设及分区
为防止土壤存储及修复过程中渗滤液对处理区土壤和地下水造成的潜在污染，需对稳定化修复处理区地面做严格的防渗处理，考虑到节省现场施工空间，可将处理区设置在场地内，处理区底部土壤压实后并铺设防渗层后，渗透系数小于10-7cm∕s,满足使用条件。

阻隔区建设好后，进行污染土壤处理区分区，主要分为（I）污染土壤临时储存区；（II）污染土壤筛分及固化稳定化处理区；（IH）修复后土壤待检区。

2.2、重金属污染土壤筛分
在应用固化/稳定化修复技术过程中，需要对污染土壤进行筛分。

筛分工作采用ALLU筛分斗或同等效果设备进行，大于50mm的筛上物（石块）中无吸附的重金属污染物，筛分出来后可直接运往老虎头尾矿库填埋。

小于等于50mm的筛下物（污染土壤）继续进行固化稳定化修复。

2.3、稳定化修复
本工程采用专门用于稳定化处置技术的混合设备——移动式土壤改良机或ALLU搅拌设备来进行污染土壤与稳定化药剂的混合作业。

该设备配备进土计量装置及药剂称量装置，可以通过程控系统精确控制药剂投加量。

此外设备具有三重破碎、切削与混合功能，能明显提升药剂与污染土壤的混合程度。

土壤改良机现场工作照片和设备示意图。

土壤改良机设备示意图
首先，利用挖掘机将土壤从土壤改良机后部进行喂料作业，同时 通过药剂输配送系统将药剂从顶部进料斗进入土壤改良机。

污染土壤和稳定化药剂进料后，在土壤改良机的一次锤击和两次切削的机械作用下，破碎并按预定比例l%-4%均匀混合。

与药剂混合充分的泥体经传送系统输进士计 ill 同化地贪化药
剂 一次温合与或
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支
二次送
合
三次送合
出，运输到待检分区。

2.4、堆置养护
本项目实施过程中，土壤与药剂经混合充分后，在待检区堆置养护3-7天（具体可结合小试结果及污染土具体情况调整），含水率维持不低于20%,之后可进行检测验收与后续处置。