双轴搅拌土壤改良设备用于重金属污染土壤原地异位修复
以武汉染料厂土壤修复工程为例
引言
原地异位修复是指将受污染的土壤从污染区域内挖掘出来，经短驳运输至场内一定区域进行某种修复处置的活动。
以原地异位固化稳定化修复工艺为例，首先要将受重金属污染的土壤从原来污染区域内挖掘出来，并运输至修复密闭车间内暂存堆置，采用特种设备进行预处理，再利用土壤改良设备通过添加固化稳定化药剂并对污染土壤进行搅拌混匀修复，使土壤中的重金属离子与修复药剂充分混合反应，起到抑制金属离子渗出及迁移，以此达到修复重金属污染土壤的目的。
在异位土壤修复过程中，污染土壤与修复药剂的精确计量和投加，修复药剂与污染土壤的均匀混合，土壤含水率的精确控制是影响土壤修复效果的关键性因素。
目前国内采用的土壤改良设备以国外引进为主，但国外设备有其应用的局限性，尤其是针对我国南方地下水位较浅的粘土场地，出现了不适应粉尘环境、进料不畅等“水土不服”的状况。再加上进口设备造价高昂，维修和养护成本较高，外方不提供详细说明书及电路图等技术资料，造成维修保养困难，大大制约着此类设备在国内的推广使用。
因此，研发一套适应于南方典型粘土场地，且运行高效、成本低廉的土壤修复设备，成为摆在行业面前的紧迫任务。
基于以上问题，北京建工修复公司技术、设备和工程人员结合国内修复设备发展现状，自行研发设计了一套卧式双轴搅拌土壤改良设备，该设备拥有连续生产、混合均匀以及计量准确、供料量大等特点，对于南方湿粘土壤与药剂的混合有较好的效果。
另外，该套设备针对不同土质或用途可设置不同的混合模式，从而发挥最适合要求的混合性能。搭载的计量供料系统，保证了土壤的准确计量和修复药剂的精确投加，可实现高品质、高效率的修复要求。
设备应用
下面就以武汉染料厂项目一期实施为例，对双轴搅拌设备应用于重金属污染土壤修复的实施流程进行详述：
(1)污染土清运与暂存
根据前期场地调查圈定的重金属污染范围，采用工程机械辅以现场测量放线的手段将受重金属污染的土壤从圈定的污染区域内挖掘出来，然后利用工程运输车辆沿场区布设的临时便道运输至指定修复车间内进行暂存堆置。为便于组织生产，基坑开挖采取分区、分层、分污染类型以及分污染程度的组织模式进行土壤清挖作业，避免出现乱挖、混挖，不同类型不同污染程度土壤交叉污染的情况，影响后续生产的有序进行。
(2)土壤预处理
土壤预处理操主要目的为：降低土壤粘度和含水率，提高土壤疏散程度，减小土块粒径，保证土壤能顺利完成上料和配料操作。为确保筛分质量，筛分过程应根据渣块含量、土壤质地等土质参数，确定合理的筛分次数，一般筛分1~2遍，如土质情况较为复杂，可由现场技术人员确定后酌情增加筛分次数。
(3)污染土壤配料与计量
土壤经预处理并检验合格后，由挖掘机进行向各土壤料仓内投加上料，而后进入配料计量运行单元。配料过程由计算机控制完成，按照预先设定的土壤和修复药剂投加配比，进行称重配料。
(4)污染土传送与暂存
完成配料后，物料经传送带输送至双轴搅拌设备上方的物料暂存料斗中进行暂存。待双轴搅拌设备中上一批次物料达到搅拌设定时间并完成出料后，暂存料斗中物料落入搅拌设备仓内，进入下一批次搅拌运行。同时，配料单元接收信号启动下一批次待搅拌土壤的配料工作，并经传送带输送至物料暂存料斗中暂存，完成一个运行周期。
(5)土壤与药剂搅拌混合
污染土壤与修复药剂的搅拌混合在核心设备双轴搅拌机内完成。搅拌时间视物料干湿状况以及污染投加配比而定;另外，为保证固化稳定化修复药剂拥有一个适宜的反应环境，需根据土壤含水率情况进行水质调节，添加水量根据预先设定参数由计算机控制完成投加。
(6)土壤出土堆置待检
经土壤改良机处理后的污染土壤，由运输车辆统一运至指定待检区域进行堆置养护。堆置期间定期采样检测土壤含水率，并根据情况及时补充水分，维持待检土壤含水率恒定。
结语
通过武汉染料厂项目一期实践证明，由北京建工修复公司自行设计研发的双轴搅拌土壤改良设备，完全可满足污染土壤异位修复实施的技术要求，尤其适用于南方高含水率高粘性污染土壤的修复。
该设备的研发成功一举解决了土壤修复过程中药剂精确计量投加，药剂与土壤混合均匀程度，土壤含水率调节等一系列工程难题，打破了国外设备对于此类设备的技术垄断，对于我国土壤修复工作的顺利开展和自主技术装备实力的提升具有积极的推动意义。
