CN109909291B - 一种镉污染土壤的修复装置及修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土壤修复技术领域，具体的说是一种镉污染土壤的修复装置及修复方法；包括运载平台，所述运载平台顶部设有粉碎装置，所述粉碎装置一侧设有沉淀装置，所述沉淀装置底部设置有反应筒，所述反应筒内部设有吸附层，所述粉碎装置与沉淀装置之间设置有抽送机构，所述粉碎装置内部设置有调节装置，所述粉碎装置和沉淀装置上均设置有加药机构；本发明通过设置粉碎装置和沉淀装置，粉碎装置对土壤进行粉碎后，沉淀装置能够在粉碎装置工作时将泥水中的水分挤出，同时转动电机转动时，回位弹簧能够带动粉碎装置进行二次转动，提高了工作效率和粉碎效果。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，具体的说是一种镉污染土壤的修复装置及修复方法。
背景技术
近年来，随着经济的快速发展，重金属污染的土壤不断增加，特别是大批污染企业关闭和搬迁后，城市周边出现大量被遗弃的镉污染的工业场地。镉进入土壤生态系统后，破坏植物及微生物的生存环境，造成土壤质量的下降，从而对作物产量和质量构成威胁，因此镉土壤污染的修复和治理刻不容缓。镉污染土壤的修复技术主要有物理修复方法、化学淋洗、植物修复等，物理修复方法效率较高，但耗费大量能量，土壤有机质和水分都会遭到不同程度破坏；化学修复法不仅可以进行原位修复，也可进行异地修复，具有治理效果稳定、修复彻底的优点，但易造成二次污染；植物修复技术与传统的土壤修复方法相比，费用低廉、不破坏土壤结构、不造成地下水的二次污染，同时能美化环境，易于为社会所接受,是一种集生态和治理于一体的新兴技术，得到了快速发展，成为绿色土壤环境修复技术之一，在通过植物修复技术时，泥与水混合后加入淋洗剂将镉融入到水中后，将泥水分离时，需要通过静置将水控出，效率较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，其主要通过设置粉碎装置和沉淀装置，粉碎装置对土壤进行粉碎后，沉淀装置能够在粉碎装置工作时将泥水中的水分挤出，同时转动电机转动时，回位弹簧能够带动粉碎装置进行二次转动，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，包括运载平台，所述运载平台顶部设有粉碎装置，所述粉碎装置一侧设有沉淀装置，所述沉淀装置底部设置有反应筒，所述反应筒内部设有吸附层，所述粉碎装置与沉淀装置之间设置有抽送机构，所述粉碎装置内部设置有调节装置，所述粉碎装置和沉淀装置上均设置有加药机构，其中；
所述粉碎装置包括粉碎桶、粉碎电机、动磨盘、定磨盘和漏孔，所述粉碎桶内部顶部固连有粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴上设置有多个动磨盘，相邻两个所述动磨盘之间设有定磨盘，定磨盘与粉碎桶内壁固连，所述定磨盘和动磨盘表面均开设有漏孔；
所述沉淀装置包括沉淀筒、斜板、转动电机、夹角板、布袋、回位弹簧、条形板、钢丝绳和环形弹簧，所述沉淀筒顶部连接有两个斜板，所述斜板表面固定有转动电机，所述转动电机的输出轴上连接有夹角板，所述夹角板上表面放置有布袋，所述布袋外表面通过回位弹簧与夹角板连接，所述布袋内壁连接有多个条形板，多个条形板通过钢丝绳穿接在一起，所述钢丝绳一端缠绕在粉碎电机的输出轴上，所述布袋顶部设置有环形弹簧，所述环形弹簧一侧设置有定拉绳且定拉绳与夹角板固连，所述环形弹簧另一侧设置有动拉绳且动拉绳与钢丝绳固连；工作时，将污染土壤送入到粉碎装置后，粉碎电机带动动磨盘转动，动磨盘能够将掉落到定磨盘顶部的泥土研磨粉碎，同时通过向粉碎桶加水将泥融入水中变成泥水，通过加药机构加入药剂使镉融入水中，关闭粉碎电机，通过抽送机构将泥水抽送到布袋中，抽送完成后，将另一批次的土壤送入到粉碎桶中，开启粉碎电机，粉碎电机在对当前土壤进行粉碎时，能够通过对钢丝绳的缠绕，钢丝绳带动环形弹簧前后相互靠近，对布袋顶部扎口，钢丝绳带动条形板相互靠近，拉动布袋变扁，将泥水中的水分挤出，停止粉碎电机，同时启动转动电机，带动夹角板转动，回位弹簧和环形弹簧复原，布袋打开，控水的土壤倒出，同时回位弹簧回位时带动钢丝绳，钢丝绳将粉碎电机的输出轴逆向带动，进而带动动磨盘对土壤进行二次研磨，提高了工作效率和粉碎效果。
作为本发明一种优选的技术方案，所述沉淀筒内部设置有搅动装置，所述搅动装置包括汇流槽、出水孔、主动轴、叶轮、从动轴和搅拌叶片，所述汇流槽底部开设有出水孔，所述汇流槽底部设置有主动轴，所述主动轴表面固连有多个叶轮，所述主动轴底部设置有从动轴，所述从动轴表面固连有搅拌叶片，所述主动轴和从动轴通过锥齿轮啮合，所述搅拌叶片表面贯穿设有斜孔，用于推动水流时形成上升的水流并加快水的流动，从布袋中漏下的水经过汇流槽的出水孔漏下时，落在叶轮上，叶轮带动主动轴转动，主动轴通过锥齿轮带动从动轴转动，从动轴带动搅拌叶片对水进行搅动，实现药剂更快的混合与反应，搅拌叶片推动水的一面上的斜孔的一个端部比另一个端部低且其直径大，能形成上升的水流效果和加快水的流动，实现更好的搅动效果。
作为本发明一种优选的技术方案，所述吸附层为改性凹凸棒土和纳米铁的混合物，改性凹凸棒土作为纳米铁的载体，能够实现对镉更好的吸收，提高土壤修复的效果。
作为本发明一种优选的技术方案，所述调节装置包括调节绳、连接盘、调节轴和定滑轮，所述调节绳两端均与顶部的定磨盘连接，所述调节绳底部固定有连接盘，所述连接盘底部球接有调节轴，所述调节轴与粉碎桶螺纹连接，所述调节绳通过两组定滑轮起到导向作用；可以通过拧动调节轴，调节轴带动连接盘在竖直方向上移动，进而调节绳在定滑轮的导向作用下，能够对最上方的动磨盘进行调节，能够适应不同大小的的土壤颗粒。
作为本发明一种优选的技术方案，所述吸附层为多层且相邻两层之间的距离从上至下依次减小，多层吸附层能够提高镉吸附的效果，同时当有吸附层堵塞后，可以抽出进行更换，其他吸附层能够正常发挥作用，水通过上方的吸附层进入到下方的吸附层时，由于水通过的吸附层越多，水中含有的镉越少，这样每层吸附层之间的距离从上至下依次减小，能够使镉活动的空间越来越少，将镉更快速的吸收下来。
一种镉污染土壤的修复的修复方法，该方法包括以下步骤：
S1:将土壤送入粉碎装置中，通过粉碎装置粉碎并加水搅拌形成泥水，同时通过加药机构将通过抽送机构送入到沉淀装置中；
S2:从S1中送入的泥水混合物通过通过粉碎电机的转动，钢丝绳拉动布袋合拢，对泥水进行挤水操作，除水后的泥通过转动电机的作用送回土地中；
S3:在S2中挤出的水通过加药机构和吸附层的作用，将镉分离出来，完成对污染土壤的修复。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明提供的一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，通过设置粉碎装置和沉淀装置，粉碎装置对土壤进行粉碎后，沉淀装置能够在粉碎装置工作时将泥水中的水分挤出，同时转动电机转动时，回位弹簧能够带动粉碎装置进行二次转动，提高了工作效率和粉碎效果。
2.本发明提供的一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，通过设置搅动装置，搅动装置能够在水流下落时，对下落到反应筒中的水分与药剂进行搅拌，实现药剂更快的混合与反应。
3.本发明提供的一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，通过设置吸附层，吸附层为改性凹凸棒土和纳米铁的混合物，改性凹凸棒土作为纳米铁的载体，能够实现对镉更好的吸收，提高土壤修复的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的粉碎装置结构示意图；
图3是本发明的沉淀装置结构示意图；
图4是本发明的布袋的俯视图；
图中：运载平台1、粉碎装置2、粉碎桶21、粉碎电机22、动磨盘23、定磨盘24、漏孔25、沉淀装置3、沉淀筒31、斜板32、转动电机33、夹角板34、布袋35、回位弹簧36、条形板37、钢丝绳38、环形弹簧39、反应筒4、吸附层5、抽送机构6、调节装置7、调节绳71、连接盘72、调节轴73、定滑轮74、加药机构8、搅动装置9、汇流槽91、出水孔92、主动轴93、叶轮94、从动轴95、搅拌叶片96、斜孔10。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述的一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，包括运载平台1，所述运载平台1顶部设有粉碎装置2，所述粉碎装置2一侧设有沉淀装置3，所述沉淀装置3底部设置有反应筒4，所述反应筒4内部设有吸附层5，所述粉碎装置2与沉淀装置3之间设置有抽送机构6，所述粉碎装置2内部设置有调节装置7，所述粉碎装置2和沉淀装置3上均设置有加药机构8，其中；
所述粉碎装置2包括粉碎桶21、粉碎电机22、动磨盘23、定磨盘24和漏孔25，所述粉碎桶21内部顶部固连有粉碎电机22，所述粉碎电机22的输出轴上设置有多个动磨盘23，相邻两个所述动磨盘23之间设有定磨盘24，定磨盘24与粉碎桶21内壁固连，所述定磨盘24和动磨盘23表面均开设有漏孔25；
所述沉淀装置3包括沉淀筒31、斜板32、转动电机33、夹角板34、布袋35、回位弹簧36、条形板37、钢丝绳38和环形弹簧39，所述沉淀筒31顶部连接有两个斜板32，所述斜板32表面固定有转动电机33，所述转动电机33的输出轴上连接有夹角板34，所述夹角板34上表面放置有布袋35，所述布袋35外表面通过回位弹簧36与夹角板34连接，所述布袋35内壁连接有多个条形板37，多个条形板37通过钢丝绳38穿接在一起，所述钢丝绳38一端缠绕在粉碎电机22的输出轴上，所述布袋35顶部设置有环形弹簧39，所述环形弹簧39一侧设置有定拉绳且定拉绳与夹角板34固连，所述环形弹簧39另一侧设置有动拉绳且动拉绳与钢丝绳38固连；工作时，将污染土壤送入到粉碎装置2后，粉碎电机22带动动磨盘23转动，动磨盘23能够将掉落到定磨盘24顶部的泥土研磨粉碎，同时通过向粉碎桶21加水将泥融入水中变成泥水，通过加药机构8加入药剂使镉融入水中，关闭粉碎电机22，通过抽送机构6将泥水抽送到布袋35中，抽送完成后，将另一批次的土壤送入到粉碎桶21中，开启粉碎电机22，粉碎电机22在对当前土壤进行粉碎时，能够通过对钢丝绳38的缠绕，钢丝绳38带动环形弹簧39前后相互靠近，对布袋35顶部扎口，钢丝绳38带动条形板37相互靠近，拉动布袋35变扁，将泥水中的水分挤出，停止粉碎电机22，同时启动转动电机33，带动夹角板34转动，回位弹簧36和环形弹簧39复原，布袋35打开，控水的土壤倒出，同时回位弹簧36回位时带动钢丝绳38，钢丝绳38将粉碎电机22的输出轴逆向带动，进而带动动磨盘23对土壤进行二次研磨，提高了工作效率和粉碎效果。
如图3所示，所述沉淀筒31内部设置有搅动装置9，所述搅动装置9包括汇流槽91、出水孔92、主动轴93、叶轮94、从动轴95和搅拌叶片96，所述汇流槽91底部开设有出水孔92，所述汇流槽91底部设置有主动轴93，所述主动轴93表面固连有多个叶轮94，所述主动轴93底部设置有从动轴95，所述从动轴95表面固连有搅拌叶片96，所述主动轴93和从动轴95通过锥齿轮啮合，所述搅拌叶片96表面贯穿设有斜孔10，用于推动水流时形成上升的水流并加快水的流动，从布袋35中漏下的水经过汇流槽91的出水孔92漏下时，落在叶轮94上，叶轮94带动主动轴93转动，主动轴93通过锥齿轮带动从动轴95转动，从动轴95带动搅拌叶片96对水进行搅动，实现药剂更快的混合与反应，搅拌叶片96推动水的一面上的斜孔10的一个端部比另一个端部低且其直径大，能形成上升的水流效果和加快水的流动，实现更好的搅动效果。
如图3所示，所述吸附层5为改性凹凸棒土和纳米铁的混合物，改性凹凸棒土作为纳米铁的载体，能够实现对镉更好的吸收，提高土壤修复的效果。
如图2所示，本发明所述的一种镉污染土壤的修复装置及修复方法，所述调节装置7包括调节绳71、连接盘72、调节轴73和定滑轮74，所述调节绳71两端均与顶部的定磨盘24连接，所述调节绳71底部固定有连接盘72，所述连接盘72底部球接有调节轴73，所述调节轴73与粉碎桶21螺纹连接，所述调节绳71通过两组定滑轮74起到导向作用；可以通过拧动调节轴73，调节轴73带动连接盘72在竖直方向上移动，进而调节绳71在定滑轮74的导向作用下，能够对最上方的动磨盘24进行调节，能够适应不同大小的的土壤颗粒。
如图3所示，所述吸附层5为多层且相邻两层之间的距离从上至下依次减小，多层吸附层5能够提高镉吸附的效果，同时当有吸附层5堵塞后，可以抽出进行更换，其他吸附层5能够正常发挥作用，水通过上方的吸附层5进入到下方的吸附层5时，由于水通过的吸附层5越多，水中含有的镉越少，这样每层吸附层5之间的距离从上至下依次减小，能够使镉活动的空间越来越少，将镉更快速的吸收下来。
一种镉污染土壤的修复的修复方法，该方法包括以下步骤：
S1:将土壤送入粉碎装置中，通过粉碎装置粉碎并加水搅拌形成泥水，同时通过加药机构将通过抽送机构送入到沉淀装置中；
S2:从S1中送入的泥水混合物通过粉碎电机的转动，钢丝绳拉动布袋合拢，对泥水进行挤水操作，除水后的泥通过转动电机的作用送回土地中；
S3:在S2中挤出的水通过加药机构和吸附层的作用，将镉分离出来，完成对污染土壤的修复。
工作时，将污染土壤送入到粉碎装置2后，粉碎电机22带动动磨盘23转动，动磨盘23能够将掉落到定磨盘24顶部的泥土研磨粉碎，同时通过向粉碎桶21加水将泥融入水中变成泥水，通过加药机构8加入药剂使镉融入水中，关闭粉碎电机22，通过抽送机构6将泥水抽送到布袋35中，抽送完成后，将另一批次的土壤送入到粉碎桶21中，开启粉碎电机22，粉碎电机22在对当前土壤进行粉碎时，能够通过对钢丝绳38的缠绕，钢丝绳38带动环形弹簧39前后相互靠近，对布袋35顶部扎口，钢丝绳38带动条形板37相互靠近，拉动布袋35变扁，将泥水中的水分挤出，停止粉碎电机22，同时启动转动电机33，带动夹角板34转动，回位弹簧36和环形弹簧39复原，布袋35打开，控水的土壤倒出，同时回位弹簧36回位时带动钢丝绳38，钢丝绳38将粉碎电机22的输出轴逆向带动，进而带动动磨盘23对土壤进行二次研磨，提高了工作效率和粉碎效果，从布袋35中漏下的水经过汇流槽91的出水孔92漏下时，落在叶轮94上，叶轮94带动主动轴93转动，主动轴93通过锥齿轮带动从动轴95转动，从动轴95带动搅拌叶片96对水进行搅动，实现药剂更快的混合与反应，改性凹凸棒土作为纳米铁的载体，能够实现对镉更好的吸收，搅拌叶片96推动水的一面上的斜孔10的一个端部比另一个端部低且其直径大，能形成上升的水流效果和加快水的流动，实现更好的搅动效果，改性凹凸棒土作为纳米铁的载体，能够实现对镉更好的吸收，提高土壤修复的效果，同时多层吸附层5能够提高镉吸附的效果，同时当有吸附层5堵塞后，可以抽出进行更换，其他吸附层5能够正常发挥作用，水通过上方的吸附层5进入到下方的吸附层5时，由于水通过的吸附层5越多，水中含有的镉越少，这样每层吸附层5之间的距离从上至下依次减小，能够使镉活动的空间越来越少，将镉更快速的吸收下来，最终通过吸附层5后的水中不含有镉，将水排出即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种镉污染土壤的修复装置，包括运载平台(1)，其特征在于：所述运载平台(1)顶部设有粉碎装置(2)，所述粉碎装置(2)一侧设有沉淀装置(3)，所述沉淀装置(3)底部设置有反应筒(4)，所述反应筒(4)内部设有吸附层(5)，所述粉碎装置(2)与沉淀装置(3)之间设置有抽送机构(6)，所述粉碎装置(2)内部设置有调节装置(7)，所述粉碎装置(2)和沉淀装置(3)上均设置有加药机构(8)，其中；
所述粉碎装置(2)包括粉碎桶(21)、粉碎电机(22)、动磨盘(23)、定磨盘(24)和漏孔(25)，所述粉碎桶(21)内部顶部固连有粉碎电机(22)，所述粉碎电机(22)的输出轴上设置有多个动磨盘(23)，相邻两个所述动磨盘(23)之间设有定磨盘(24)，定磨盘(24)与粉碎桶(21)内壁固连，所述定磨盘(24)和动磨盘(23)表面均开设有漏孔(25)；
所述沉淀装置(3)包括沉淀筒(31)、斜板(32)、转动电机(33)、夹角板(34)、布袋(35)、回位弹簧(36)、条形板(37)、钢丝绳(38)和环形弹簧(39)，所述沉淀筒(31)顶部连接有两个斜板(32)，所述斜板(32)表面固定有转动电机(33)，所述转动电机(33)的输出轴上连接有夹角板(34)，所述夹角板(34)上表面放置有布袋(35)，所述布袋(35)外表面通过回位弹簧(36)与夹角板(34)连接，所述布袋(35)内壁连接有多个条形板(37)，多个条形板(37)通过钢丝绳(38)穿接在一起，所述钢丝绳(38)一端缠绕在粉碎电机(22)的输出轴上，所述布袋(35)顶部设置有环形弹簧(39)，所述环形弹簧(39)一侧设置有定拉绳且定拉绳与夹角板(34)固连，所述环形弹簧(39)另一侧设置有动拉绳且动拉绳与钢丝绳(38)固连。
2.根据权利要求1所述的一种镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述沉淀筒(31)内部设置有搅动装置(9)，所述搅动装置(9)包括汇流槽(91)、出水孔(92)、主动轴(93)、叶轮(94)、从动轴(95)和搅拌叶片(96)，所述汇流槽(91)底部开设有出水孔(92)，所述汇流槽(91)底部设置有主动轴(93)，所述主动轴(93)表面固连有多个叶轮(94)，所述主动轴(93)底部设置有从动轴(95)，所述从动轴(95)表面固连有搅拌叶片(96)，所述主动轴(93)和从动轴(95)通过锥齿轮啮合，所述搅拌叶片(96)表面贯穿设有斜孔(10)，搅拌叶片(96)推动水的一面上的斜孔(10)的一个端部比另一个端部低且其直径更大，用于推动水流时形成上升的水流并加快水的流动。
3.根据权利要求1所述的一种镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述吸附层(5)为改性凹凸棒土和纳米铁的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述调节装置(7)包括调节绳(71)、连接盘(72)、调节轴(73)和定滑轮(74)，所述调节绳(71)两端均与顶部的定磨盘(24)连接，所述调节绳(71)底部固定有连接盘(72)，所述连接盘(72)底部球接有调节轴(73)，所述调节轴(73)与粉碎桶(21)螺纹连接，所述调节绳(71)通过两组定滑轮(74)起到导向作用。
5.根据权利要求3所述的一种镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述吸附层(5)为多层且相邻两层之间的距离从上至下依次减小。
6.一种利用权利要求1至5中任意一项所述镉污染土壤的修复装置修复镉污染土壤的方法,其特征在于：
S1:将土壤送入粉碎装置中，通过粉碎装置粉碎并加水搅拌形成泥水，同时通过加药机构将通过抽送机构送入到沉淀装置中；
S2:从S1中送入的泥水混合物通过粉碎电机的转动，钢丝绳拉动布袋合拢，对泥水进行挤水操作，除水后的泥通过转动电机的作用送回土地中；
S3:在S2中挤出的水通过加药机构和吸附层的作用，将镉分离出来，完成对污染土壤的修复。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20210310 Address after: 410000 room 401-004, 4th floor, building 2, incubation building, 98 XIONGTIAN Road, Longping hi tech park, Furong district, Changsha City, Hunan Province Applicant after: ZHONGXIANG ENVIRONMENTAL PROTECTION Co.,Ltd. Applicant after: Tang Qijun Applicant after: Hu Xunrong Address before: Beijing University of technology, No.100 pingleyuan, Chaoyang District, Beijing 100020 Applicant before: Chen Zexin |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A remediation device and method for cadmium contaminated soil Effective date of registration: 20220302 Granted publication date: 20210330 Pledgee: China Everbright Bank Co.,Ltd. Changsha Wanjiali road sub branch Pledgor: Hu Xunrong|Tang Qijun|ZHONGXIANG ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Registration number: Y2022430000014 |