[發明專利]適用于深層污染場地的近水平原位修復系統及方法

有效

• 申請號: 202011296915.3
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112536320B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 蔡記華;余浪;胡郁樂;周建偉;石彥平
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;E21B7/04;E21B33/13
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明涉及土壤治理修復工程技術領域，尤其涉及一種適用于深層污染場地的近水平原位修復系統及方法。所述修復系統包括鉆機本體、鉆噴一體化短節、導向鉆頭和導向儀器，所述鉆噴一體化短節的前后兩端分別與所述鉆桿和所述導向鉆頭可拆卸連接，通過鉆噴一體化短節可控制泥漿或修復液的噴射方向，可實現鉆進與旋噴的無縫銜接。本發明所述原位修復方法通過在深層污染場地按需施工一組或多組多分支水平孔，并將修復藥劑以高壓旋噴的方式注入污染土壤之中，完成修復作業。該方法能夠提高單臺鉆機在深層污染土壤中的修復控制面積，降低修復成本和設備搬遷次數，顯著提高修復效率。

技術領域

本發明涉及土壤治理修復工程技術領域，尤其涉及一種適用于深層污染場地的近水平原位修復系統及方法。

背景技術

全國正在著力強化建設用地風險管控和治理修復。根據土壤治理修復工程的位置劃分，可分為原位修復技術與異位修復技術。而對于污染深度大、難開挖的污染場地，更傾向于采用原位修復技術。原位土壤修復技術主要分為原位土壤物理法、原位土壤化學法和原位土壤生物修復法，分別具有效果好、易操作、沒有二次污染的優點。

中國發明專利“土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復系統及方法”（申請號：201610464626.7）公開了一種土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復系統及方法，系統包括高壓注漿泵、旋噴鉆機、高壓噴射三重鉆桿內外管、藥劑噴嘴等。按照三角形布點法，保證藥劑擴散半徑覆蓋全部修復區域，實現修復藥劑與土壤及地下水的充分混合；現場快速檢測藥劑殘留、污染物濃度的參數，以檢驗原位修復效果。該發明專利是從垂直方向進行原位修復。

中國實用新型專利“一種土壤原位修復專用高壓旋噴藥劑注入裝置”（申請號：201921680831.2）公開了一種土壤原位修復專用高壓旋噴藥劑注入裝置，包括高壓旋噴樁機、配藥桶、增壓泵、柱塞泵、儲氣罐和空壓機。該實用新型能有效提高注入壓力，注入藥劑更加均勻，滲透性能打打提升，且集成化程度高，可以連續作業。該發明專利是從垂直方向進行原位修復。

中國發明專利“高壓旋噴注射原位修復系統及方法”（申請號：201911342579.9）公開了一種高壓旋噴注射原位修復系統及方法，其系統包括控制系統和高壓旋噴鉆機系統，其方法包括建立數據模型。該發明可進行定壓、定量精準注射，確保藥劑擴散效果；還可通過控制系統實現實時自動優化調整注射。該發明專利是從垂直方向進行原位修復。

中國發明專利“導向水平旋噴施工的鉆頭及其施工方法”（申請號：200910311455.4）公開了一種導向水平施工的鉆頭及其施工方法，包括鉆頭主體、固定連接在鉆頭主體頭部的楔子板和鑲在鉆頭主體側壁凹槽探棒。該發明可確定鉆頭的打設方向和噴嘴的具體位置，使能在必要時改變鉆進方向、自動糾偏、高精度、長距離地施作水平旋噴樁。該發明專利只是實施一個水平方向的主鉆孔，未有涉及多分支孔的方案，也未涉及土壤修復領域。

中國發明專利“一種旋噴隨鉆定向導向裝置”（申請號：201810747651.5）提供了一種旋噴隨鉆定向導向裝置，為旋噴施工提供鉆進導向提鉆旋噴一體化的施工裝置，其優點在于，實現鉆噴一體化提高施工效率，降低施工成本，定位導向監測系統以及導向裝置的應用提高成樁質量，控制成樁角度位置偏差，提高咬合樁咬合成功率，降低咬合樁密度，進一步提高施工效率。該發明專利只是實施一個水平方向的主鉆孔，未有涉及多分支孔的方案，也未涉及土壤修復領域。

上述專利所公開的原位土壤修復技術是從垂直方向上建立地表與污染土壤之間的通道，存在如下不足之處：（1）有的是鉆進與旋噴分步進行，導致修復效率較低；有的即使實現了鉆噴一體化，但是只是實施一個水平方向的主鉆孔，未有涉及多分支孔的方案，也未涉及土壤修復領域；（2）一個鉆孔只能修復鉆孔周邊的污染土壤，若需擴大修復區域，需要頻繁地挪動鉆機等設備。

發明內容

有鑒于此，尤其是對于污染深度大、難開挖的污染場地，采用傳統的原位土壤修復技術存在效率低、安全風險高等不足之處，本發明提供了一種適用于深層污染場地的近水平原位修復系統及方法。