CN108941174A - 一种固废拆解污染土壤修复装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固废拆解污染土壤修复装置，包括土壤淋洗机、风干场、发酵场和种植场。土壤淋洗机包括机身、入料口、破碎器、筛分器、淋洗器、排料斗、抽放挡板和支腿。机身是用铁水浇铸成的或不锈钢焊接成的空心四棱柱体形状，入料口成倒置四棱台状，破碎器包括主动破碎轮和从动破碎轮，筛分器位于破碎器的下部，由筛网框架、筛网以及土壤槽组成，淋洗器位于筛分器的下部，包括淋洗剂添加口、自来水喷嘴、搅拌器和淋洗液排放口，排料斗位于淋洗器的下部，淋洗器与排料斗之间设有抽放挡板，土壤淋洗机的最底部设有三个支腿。风干场包括风干床、围堰和集滤池。发酵场设有若干通风管和风机，通风管上设有若干开口朝下或水平的出风口。

Description

一种固废拆解污染土壤修复装置
技术领域
本发明涉及污染土壤修复治理技术领域，尤其是一种固废拆解污染土壤修复装置。
背景技术
拆解回收电子电器固体废弃物已成为部分地区主要的经济产业，并形成了完整的产业链。电子电器固体废弃物拆解回收难、环境危害大，是一把“双刃剑”。由于经济落后、生产力水平相对低下，电子电器固体废弃物的拆解方式都比较原始和粗放落后，没有采取有效的生态和身体健康保护措施。这些粗放落后的拆解方式包括清理打印机墨盒、手工拆解电子电器设备、拆卸倒卖电脑显示器、烤制熔化电路板、酸洗回收贵重金属等。另外，在固废拆解地区也存在普遍的电线电缆、废旧塑料等露天焚烧情况。
电子电器固体废弃物的原始粗放拆解，以及拆解的废弃物、废水等的随意排放和露天焚烧等导致大量的有毒有害重金属以及有机污染物等释放到环境中，污染了当地土壤，给从事电子电器固体废弃物拆解的地区造成巨大的生态环境与人群健康压力。
电子电器固体废弃物拆解污染土壤修复技术主要包括生物修复和物理、化学修复等。生物修复是利用微生物或植物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能加速去除环境中的污染物质的过程。与其它方法相比，生物修复具有很多优点，如成本低、对生态环境破坏性小、有利于改善原有环境，另外生物修复法基本无二次污染，具有广阔的应用前景。利用微生物和植物的降解转化作用来消除对土壤的污染，被认为是一种最具潜力的土壤修复方法。然而，生物修复也存在修复效率低、修复时间长、修复效率受外部因素的影响大等缺点，并且现阶段生物修复技术大多处于实验室研究阶段，还未取得重大的应用进展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决固废拆解污染土壤的修复问题，本发明提供一种固废拆解污染土壤修复装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固废拆解污染土壤修复装置，包括土壤淋洗机、风干场、发酵场和种植场。
所述土壤淋洗机包括机身、入料口、破碎器、筛分器、淋洗器、排料斗、抽放挡板和支腿。
所述机身是用铁水浇铸成的或不锈钢焊接成的空心四棱柱体形状，机身中埋藏连接破碎器、筛分器和淋洗器运转的电机所需用的线路。机身下部分边长大于中上部分边长。
所述入料口成倒置四棱台状，由四块铁皮焊接而成，位于机身的最上部，与机身焊接成一体。
所述破碎器位于入料口的下部，包括主动破碎轮和从动破碎轮，主动破碎轮和从动破碎轮外表面均含有均匀分布的破碎点，主动破碎轮和从动破碎轮上的破碎点相互交错排列对块状土壤进行破碎。
所述筛分器位于破碎器的下部，由筛网框架、筛网以及土壤槽组成。机身内侧焊接有筛网框架支撑点，筛网框架用金属制成，筛网安置在筛网框架内；所述筛网选用铁丝网，包括第一层筛网和第二层筛网，所述第一层筛网、第二层筛网的孔径从上至下逐渐减小；筛网倾斜安置；每一层筛网所在的机身处开一对应的小门，未通过筛网的杂物通过该小门流出。筛网下端安置有土壤槽，用铁皮焊接制成，筛分过后的土壤落入土壤槽中，土壤槽分成两个，成倒置四棱台形状；土壤槽底端设有土壤槽开关阀。
所述淋洗器位于筛分器的下部，包括淋洗剂添加口、自来水喷嘴、搅拌器和淋洗液排放口。淋洗液排放口依据高度的不同设有若干个，淋洗液排放口设有淋洗液排放开关阀。
所述排料斗位于淋洗器的下部，排料斗的上部为锥形结构，排料斗的下出口斜向整个土壤淋洗机的一侧。
淋洗器与排料斗之间设有抽放挡板。
进一步的优选设备，土壤淋洗机的最底部设有三个支腿或三个滚轮。
所述风干场包括风干床、围堰和集滤池。
所述风干场的建造过程如下：
①剥离污染的土壤层，把部分剥离土堆积在风干床的四周，形成风干床的围堰。
②风干床的底部设计有1～3％的水流坡度。
③风干床的底部防渗处理，采用铺设防渗薄膜，防渗薄膜采用1.5～2毫米厚的塑料膜，搭接处要处理好，以提高防渗效果；进一步的，为防止防渗薄膜被破坏，在防渗薄膜下部土层和防渗薄膜上表面铺设细砂，或以土工布加细砂作为保护层。
④集滤池设置在风干床的下游，用来收集风干床的渗滤液。
所述发酵场设有若干通风管和风机。通风管上设有若干开口朝下或水平的出风口。
采用上述固废拆解污染土壤修复装置对污染土壤进行修复的过程如下：
(1)整理待修复的污染土壤，清理土壤上的农作物秸秆、落叶、砖块与石头等杂物，开挖污染土壤。开挖完毕的场地作为种植场。
(2)开启土壤淋洗机，把开挖的污染土壤从入料口加入，土壤进入破碎器时，主动破碎轮带动从动破碎轮一起转动，从而将添加进入的污染的土壤碾碎，碾碎后的土壤依次透过两层筛网，对破碎后的土壤进行筛分，筛分后的土壤落入土壤槽；未通过筛网的土壤由机身处开的对应的小门流出。从淋洗剂添加口添加一定剂量的淋洗剂，从自来水喷嘴添加一定量的自来水，搅拌器对泥水进行搅拌，对污染土壤进行淋洗。淋洗结束后，搅拌器停止搅拌，泥水沉淀，打开淋洗液排放开关阀，上清液从淋洗液排放口排出；抽出抽放挡板，淋洗后的土壤从排料斗排出。
(3)把排料斗排出的淋洗后的土壤运入风干场进行自然风干处理。
(4)风干后的土壤进行粉碎处理，再与生活污水处理厂的剩余污泥、动物粪便混合均匀，在发酵场进行好氧堆肥发酵30～60天。
(5)好氧堆肥发酵后的土壤再与土壤增肥剂和土壤改良剂混合均匀后运入种植场。
(6)在种植场的土壤上套种龙葵和不同种类的油葵，当龙葵和油葵成熟后，把植物全部收割运往垃圾焚烧厂进行焚烧处理。
(7)淋洗液排放口排放的淋洗液和集滤池收集的渗滤液处理后回用或达标排放。
所述的土壤增肥剂为过磷酸钙、碳铵、硫酸钾的混合物。
所述的土壤改良剂的制作过程为：
1)把农作物秸秆收割、晾晒；
2)把晾晒后的农作物秸秆粉碎、过60～200目筛；
3)将筛分后的农作物秸秆洗涤、烘干后放入管式炉中，以200ml/min的流量通入氮气，升温速率为10～20℃/min，设置温度为400～700℃的恒温时间为1～3h，之后冷却至室温，得到农作物秸秆炭；
4)把农作物秸秆炭与蚯蚓粪、沤肥后干燥的人畜粪便按体积比1:2:5～10混合制成土壤改良剂。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的土壤淋洗机结构简单，制造成本较低；集土壤破碎、筛分和淋洗于一体，既节省劳动力、方便工作人员操作，又能有效地修复污染的土壤；可移动，不固定，不拘泥于某一场地的土壤污染修复，而且方便工作人员转移搬运机器。
(2)通过化学淋洗、好氧发酵和植物吸收，可显著降低污染土壤中的重金属和其它污染物的浓度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明实施例的土壤淋洗机的结构示意图；图2是本发明实施例的风干场的结构示意图。
图1、图2中：1.机身，2.入料口，3.主动破碎轮，4.从动破碎轮，5.第一层筛网，6.第二层筛网，7.土壤槽，8.淋洗剂添加口，9.自来水喷嘴，10.搅拌器，11.淋洗液排放口，12.排料斗，13.抽放挡板，14.支腿，15.风干床，16.围堰，17.集滤池。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明的一种固废拆解污染土壤修复装置，包括土壤淋洗机、风干场、发酵场和种植场。
所述土壤淋洗机包括机身1、入料口2、破碎器、筛分器、淋洗器、排料斗12、抽放挡板13和支腿14。
所述机身1是用铁水浇铸成的或不锈钢焊接成的空心四棱柱体形状，机身中埋藏连接破碎器、筛分器和淋洗器运转的电机所需用的线路。机身下部分边长大于中上部分边长。
所述入料口2成倒置四棱台状，由四块铁皮焊接而成，位于机身1的最上部，与机身1焊接成一体。
所述破碎器位于入料口2的下部，包括主动破碎轮3和从动破碎轮4，主动破碎轮3和从动破碎轮4外表面均含有均匀分布的破碎点，主动破碎轮3和从动破碎轮4上的破碎点相互交错排列对块状土壤进行破碎。
所述筛分器位于破碎器的下部，由筛网框架、筛网以及土壤槽组成。机身内侧焊接有筛网框架支撑点，筛网框架用金属制成，筛网安置在筛网框架内；所述筛网选用铁丝网，包括第一层筛网5和第二层筛网6，所述第一层筛网5、第二层筛网6的孔径从上至下逐渐减小；第一层筛网5和第二层筛网6倾斜安置；第一层筛网5和第二层筛网6所在的机身处开一对应的小门，未通过第一层筛网5和第二层筛网6的杂物通过所述小门流出。第二层筛网6下端安置有土壤槽7，用铁皮焊接制成，筛分过后的土壤落入土壤槽7中，土壤槽7设置有两个，成倒置四棱台形状；土壤槽7底端设有土壤槽开关阀。
所述淋洗器位于筛分器的下部，包括淋洗剂添加口8、自来水喷嘴9、搅拌器10和淋洗液排放口11。淋洗液排放口11依据高度的不同设有若干个，淋洗液排放口11设有淋洗液排放开关阀。
所述排料斗12位于淋洗器的下部，排料斗12的上部为锥形结构，排料斗12的下出口斜向整个土壤淋洗机的一侧。
淋洗器与排料斗12之间设有抽放挡板13。
进一步的优选设备，土壤淋洗机的最底部设有三个支腿14。
所述风干场包括风干床15、围堰16和集滤池17。风干床15设置成矩形结构。
所述风干场的建造过程如下：
①剥离污染的土壤层，剥离后的场地作为风干床15，把部分剥离土堆积在风干床15的四周，形成风干床的围堰16。
②风干床15的底部设计有3％的水流坡度。
③风干床15的底部防渗处理，采用铺设防渗薄膜，防渗薄膜采用2毫米厚的塑料膜，搭接处要处理好，以提高防渗效果；进一步的，为防止防渗薄膜被破坏，在防渗薄膜下部土层和防渗薄膜上表面铺设细砂，或以土工布加细砂作为保护层。
④集滤池17设置在风干床15的下游，用来收集风干床15的渗滤液。
所述发酵场设有若干通风管和风机。通风管上设有若干开口朝下或水平的出风口。
采用上述固废拆解污染土壤修复装置对污染土壤进行修复的过程如下：
(1)整理待修复的污染土壤，清理土壤上的农作物秸秆、落叶、砖块与石头等杂物，开挖污染土壤。开挖完毕的场地作为种植场。
(2)开启土壤淋洗机，把开挖的污染土壤从入料口2加入，土壤进入破碎器时，主动破碎轮3带动从动破碎轮4一起转动，从而将添加进入的污染的土壤碾碎，碾碎后的土壤依次透过两层筛网，对破碎后的土壤进行筛分，筛分后的土壤落入土壤槽7；未通过筛网的土壤由机身处开的对应的小门流出。淋洗剂添加口8添加一定剂量的淋洗剂，自来水喷嘴9添加一定量的自来水，搅拌器10对泥水进行搅拌，对污染土壤进行淋洗。淋洗结束后，搅拌器10停止搅拌，泥水沉淀，打开淋洗液排放开关阀，上清液从淋洗液排放口11排出；抽出抽放挡板13，淋洗后的土壤从排料斗12排出。
(3)把排料斗12排出的淋洗后的土壤运入风干场进行自然风干处理。
(4)风干后的土壤进行粉碎处理，再与生活污水处理厂的剩余污泥、动物粪便混合均匀，在发酵场进行好氧堆肥发酵30～60天。
(5)好氧堆肥发酵后的土壤再与土壤增肥剂和土壤改良剂混合均匀后运入种植场。
(6)在种植场的土壤上套种龙葵和不同种类的油葵，当龙葵和油葵成熟后，把植物全部收割运往垃圾焚烧厂进行焚烧处理。
(7)淋洗液排放口11排放的淋洗液和集滤池17收集的渗滤液处理后回用或达标排放。
所述的土壤增肥剂为过磷酸钙、碳铵、硫酸钾的混合物。
所述的土壤改良剂的制作过程为：
1)把农作物秸秆收割、晾晒；
2)把晾晒后的农作物秸秆粉碎、过100目筛；
3)将筛分后的农作物秸秆洗涤、烘干后放入管式炉中，以200ml/min的流量通入氮气，升温速率为20℃/min，设置温度为600℃的恒温时间为2h，之后冷却至室温，得到农作物秸秆炭；
4)把农作物秸秆炭与蚯蚓粪、沤肥后干燥的人畜粪便按体积比1:2:5混合制成土壤改良剂。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种固废拆解污染土壤修复装置，其特征在于：包括土壤淋洗机、风干场、发酵场和种植场；
所述土壤淋洗机包括机身(1)、入料口(2)、破碎器、筛分器、淋洗器、排料斗(12)、抽放挡板(13)和支腿(14)；
所述机身(1)是用铁水浇铸成的或不锈钢焊接成的空心四棱柱体形状，机身中埋藏连接破碎器、筛分器和淋洗器运转的电机所需用的线路；机身下部分边长大于中上部分边长；
所述入料口(2)成倒置四棱台状，由四块铁皮焊接而成，位于机身(1)的最上部，与机身(1)焊接成一体；
所述破碎器位于入料口(2)的下部，包括主动破碎轮(3)和从动破碎轮(4)，主动破碎轮(3)和从动破碎轮(4)外表面均含有均匀分布的破碎点，主动破碎轮(3)和从动破碎轮(4)上的破碎点相互交错排列对块状土壤进行破碎；
所述筛分器位于破碎器的下部，由筛网框架、筛网以及土壤槽组成；机身内侧焊接有筛网框架支撑点，筛网框架用金属制成，筛网安置在筛网框架内；所述筛网选用铁丝网，包括第一层筛网(5)和第二层筛网(6)，所述第一层筛网(5)、第二层筛网(6)的孔径从上至下逐渐减小；第一层筛网(5)和第二层筛网(6)倾斜安置；第一层筛网(5)和第二层筛网(6)所在的机身处开一对应的小门，未通过第一层筛网(5)和第二层筛网(6)的杂物通过所述小门流出；第二层筛网(6)下端安置有土壤槽(7)，用铁皮焊接制成，筛分过后的土壤落入土壤槽(7)中，土壤槽(7)设置有两个，成倒置四棱台形状；土壤槽(7)底端设有土壤槽开关阀；
所述淋洗器位于筛分器的下部，包括淋洗剂添加口(8)、自来水喷嘴(9)、搅拌器(10)和淋洗液排放口(11)；淋洗液排放口(11)依据高度的不同设有若干个，淋洗液排放口(11)上设有淋洗液排放开关阀；
所述排料斗(12)位于淋洗器的下部，排料斗(12)的上部为锥形结构，排料斗(12)的下出口斜向整个土壤淋洗机的一侧；
淋洗器与排料斗(12)之间设有抽放挡板(13)；
进一步的优选设备，土壤淋洗机的最底部设有三个支腿(14)；
所述风干场包括风干床(15)、围堰(16)和集滤池(17)；风干床(15)设置成矩形结构；
所述发酵场设有若干通风管和风机；通风管上设有若干开口朝下或水平的出风口。
2.如权利要求1所述的一种固废拆解污染土壤修复装置，其特征在于：所述风干场的建造过程如下；
①剥离污染的土壤层，剥离后的场地作为风干床(15)，把部分剥离土堆积在风干床(15)的四周，形成风干床的围堰(16)；
②风干床(15)的底部设计有1～3％的水流坡度；
③风干床(15)的底部防渗处理，采用铺设防渗薄膜，防渗薄膜采用1.5～2毫米厚的塑料膜；进一步的，为防止防渗薄膜被破坏，在防渗薄膜下部土层和防渗薄膜上表面铺设细砂或以土工布加细砂作为保护层；
④集滤池(17)设置在风干床(15)的下游，用来收集风干床(15)的渗滤液。
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