CN111718718A - 一种修复六价铬污染土壤的修复剂及使用其修复六价铬污染土壤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种能还原六价铬且阻断三价铬转化成六价铬的修复六价铬污染土壤的修复剂及使用其修复六价铬污染土壤的方法，包括一种修复六价铬污染土壤的修复剂，包括下列重量百分比组份：浓度29%的多硫化钙溶液：20‑35%；固化剂：10‑20%；水：50‑65%；一种修复六价铬污染土壤的方法，包括以下步骤组成：S1：调制修复剂，将浓度29%的多硫化钙溶液、粉碎后固化剂与水按照上述比例搅拌均匀混合，得到修复剂，放入储药装置备用；S2：备料，将待修复土壤从污染地里挖取备用；S3：修复初处理，利用土壤修复机在修复过程中对待修复土壤进行碾压破碎及施放药物；S4：修复后处理，利用土壤修复机在修复过程中对初修复土壤进行搅拌。

Description

一种修复六价铬污染土壤的修复剂及使用其修复六价铬污染 土壤的方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，涉及一种修复六价铬污染土壤的修复剂及使用其修复六价铬污染土壤的方法。

背景技术

铬是一种在自然界广泛存在的元素，主要分为三价铬和六价铬，自然界中的大部分铬以三价铬形式存在，毒性较低，而六价铬是经过工业活动后产生的，毒性很强，有致癌效应。近年来，铬及其化合物大量应用在生产上但由于监管疏漏、处理处置不当等原因，六价铬污染事件频发，给当地生态环境和人体健康带来巨大威胁。

中国专利公开号为CN201510159414.3的文件，公开了一种多硫化钙在铬污染土壤或地下水修复中的用途和修复方法，采用多硫化钙进行铬污染修复，具体涉及两种修复方法：用多硫化钙修复铬污染土壤的修复方法；包括土壤铬污染程度调查、准备多硫化钙水剂、确定多硫化钙水剂的投加比、投加多硫化钙水剂、补充水分、修复反应、土壤养护及修复后土壤性质调节；用多硫化钙修复铬污染地下水的修复方法，包括布置注入点和确定修复药剂量、配制修复药剂、注入点定位、多硫化钙修复药剂的注入和调整注入点位置及注入点数量，该方法仅用多硫化钙与土壤中六价铬发生还原反应，但未考虑土壤中三价铬重新被氧化成六价铬的可能，未考虑切断三价铬向六价铬的转化途径，因此其修复效果可能受到一定的限制，且该方法使用的是原位注射的方式修复地下水，对于被铬污染的土壤而言原位注射并不能很好的使药液与土壤接触，在药液向下渗透，向外扩散时药的影响力也会被削弱，导致土壤和药液不能均匀结合，修复效果不加。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种能还原六价铬且阻断三价铬转化成六价铬的修复六价铬污染土壤的修复剂及使用其修复六价铬污染土壤的方法。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为一种修复六价铬污染土壤的修复剂，包括下列重量百分比组份：

浓度29%的多硫化钙溶液：20-35%；

固化剂：10-20%；

水：50-65%。

基于同一发明构思本发明还提出一种修复六价铬污染土壤的方法，包括以下步骤组成：

S1：调制修复剂，将浓度29%的多硫化钙溶液、粉碎后固化剂与水按照上述比例搅拌均匀混合，得到修复剂，放入储药装置备用；

S2：备料，将待修复土壤从污染地里挖取备用；

S3：修复初处理，利用土壤修复机在修复过程中对待修复土壤进行碾压破碎及施放药物，所述土壤修复机包括机架，所述机架上设置有可供待修复土壤集中进入土壤修复机的下料装置、可对待修复土壤进行碾压破碎的破碎机构、用于将修复剂喷洒至待修复土壤上的喷淋装置，所述破碎机构设置于下料装置的出料方向上，所述喷淋装置与所述储药装置之间通过管道连接，所述喷淋装置的喷射方向位于所述下料装置的出料方向与破碎机构的进料方向之间，修复过程中，由操作人员将待修复土壤倒入下料装置中，待修复土壤通过下料装置帘幕式下落，待修复土壤下落过程中喷淋装置将修复剂均匀喷洒在待修复土壤上，淋上修复剂的待修复土壤落至破碎机构上，在破碎机构中被碾压破碎，得到初修复土壤；

S4：修复后处理，利用土壤修复机在修复过程中对初修复土壤进行搅拌，所述土壤修复机还包括导料板、搅拌装置，所述导料板与搅拌装置设于机架上，搅拌装置的进料端通过导料板与所述破碎装置的出料端连接，修复过程中初修复土壤从破碎装置的出料端自由掉落至导料板上，初修复土壤顺着导料板滑落至搅拌装置内，搅拌装置搅拌初修复土壤后土壤修复完成，得到修复后土壤。

进一步改进的是：所述固化剂为三聚磷酸二氢铝（AlH2P3O10）、磷酸二氢铝（Al(H2PO4)3）、硅酸三钙（Ca3O5Si）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（Ca3AldO6）、铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）中的一种或者多种以任意比例混合组成。

进一步改进的是：所述破碎装置包括至少一根主动辊、从动辊、驱动所述至少一根主动辊转动的第一驱动装置，所述主动辊与所述从动辊可转动设置于所述机架上，所述驱动装置固定设置于所述机架上，所述至少一根主动辊与所述从动辊平行设置，所述至少一根主动辊的外周面与所述从动辊的外周面之间间隔有可供待修复土壤通过的间隙。

进一步改进的是：所述至少一根主动辊的外周面上开设有若干可容纳土壤里硬质颗粒的避让凹槽。

进一步改进的是：所述喷淋装置包括至少一个侧喷头、流量泵、所述流量泵的进料端通过管道连接储药装置，所述流量泵的出料端通过管道与至少一个侧喷头连接，所述至少一个侧喷头固定设置于所述机架上。

进一步改进的是：所述侧喷头有两个，两个侧喷头固定设置于所述机架上分别位于下料装置下料方向的左侧与右侧。

进一步改进的是：所述搅拌装置包括机壳、可转动设置于机壳上的搅拌筒、固定设置于机壳上可驱动所述搅拌桶转动的第二驱动装置，所述搅拌筒上固定设置有至少一根搅拌条。

进一步改进的是：所述搅拌条为三根，三根搅拌条相互交错呈螺旋状且均固定设置于搅拌筒内壁上。

进一步改进的是:所述下料装置包括下料斗，所述下料斗上开设有横截面从上至下逐渐减小呈喇叭型结构的下料通道。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明在修复剂中加入了固化剂，使其能在将六价铬还原成三价铬后固化已修复好的土壤，切断三价铬在土壤中氧化成六价铬的的可能性，避免了对土壤进行多次修复，提高了修复剂的实用性，使之更具有经济性。

进一步的是，本发明利用土壤修复机的下料装置使土壤帘幕式下落，增大了土壤下落过程中暴露在外的面积，利用喷淋装置从侧面对帘幕式下落的土壤进行修复剂的喷淋，可使修复剂更加均匀的与土壤接触，也使更多的土壤能在此步骤淋上修复剂，利用破碎机构对土壤进行碾压破碎，进一步分散土壤，增大暴露面积，利用搅拌装置对被修复剂包裹、粘结的土壤进行抖散，且对沾有修复剂的土壤与未沾有修复剂的土壤进行搅拌混合，使土壤与修复剂能进行充分的接触，充分发挥药效，还原效果更佳，更具有实用性与经济性。

进一步的是，本发明的主动辊上开设有若干避让凹槽，在主动辊与从动辊协对土壤进行碾压破碎时容纳土壤的硬质颗粒，避免硬质颗粒挤压损坏主动辊与从动辊的外周面，保护了装置的完整性，延长了装置的使用寿命，具有经济性。

进一步的是，本发明的下料斗上开设有横截面从上至下逐渐减小呈喇叭型结构的下料通道 ，避免了土壤集中、大量、快速的掉落至破碎机构上，有助于均匀且分散的下料，减缓下料速度，延长下料进程，使更多的土壤能与修复剂接触。

附图说明

图1是本发明实施例中土壤修复机的正视图。

图2是本发明实施例中土壤修复机的侧视图。

图3是本发明实施例中土壤修复机的剖视图。

图4是本发明实施例中搅拌装置的正视图。

图5是本发明实施例中搅拌装置的结构示意图。

图6是本发明实施例中搅拌装置的剖视图。

图7是本发明实施例中搅拌条的结构示意图。

图8是本发明实施例中主动辊的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种修复六价铬污染土壤的修复剂，包括下列重量百分比组份,浓度29%的多硫化钙溶液：30%；固化剂：10%；水：60%。所述固化剂由下列百分比成份组成，硅酸三钙（Ca3O5Si）40%；硅酸二钙（2CaO·SiO2）20%;铝酸三钙（Ca3AldO6）7%;铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）3%。

参考图1至图8，本发明所揭示的是基于上述一种修复六价铬污染土壤的修复剂的一种修复六价铬污染土壤的方法，包括以下步骤组成：

S1：调制修复剂，将浓度29%的多硫化钙溶液、粉碎后固化剂与水按照上述比例搅拌均匀混合，得到修复剂，放入储药桶1内备用；

S2：备料，将待修复土壤从污染地里挖取备用；

S3：修复初处理，利用土壤修复机在修复过程中对待修复土壤进行碾压破碎及施放药物，所述土壤修复机包括机架2，所述机架2上设置有可供待修复土壤集中进入土壤修复机的下料斗3、可对待修复土壤进行碾压破碎的两根主动辊4与一根从动辊5、驱动两个根主动辊4转动的第一驱动装置、用于将修复剂喷洒至待修复土壤上的两个侧喷头6、流量泵7，所述下料斗3固定设置于机架2上端部，所述下料斗3内开设有横截面从上至下逐渐减小呈喇叭型结构的下料通道8，所述从动辊5设置于下料通道8出料端的正下方，所述两根主动辊4一左一右水平设置于所述从动辊5的两侧，所述两根主动辊4的外周面与所述从动辊5的外周面之间间隔有可供待修复土壤通过的间隙，所述第一驱动装置包括两个第一驱动电机（图中未示出）、两个第一驱动辊9，所述两个第一驱动电机的壳体固定设置于所述机架2上，所述两个第一驱动电机的转轴通过联轴器分别连接一个第一驱动辊9，所述两个第一驱动辊9各穿过一根主动辊4通过轴承可转动设置于机架2上，所述两个第一驱动辊9与两根主动辊4同轴设置且固定连接，所述从动辊5被第二驱动辊10沿中心轴线穿过且与第二驱动辊10固定连接，所述第二驱动辊10的两端通过轴承可转动设置于机架2上，所述两个侧喷头6固定设置于所述机架2上分别位于下料斗3下料方向的左侧与右侧，所述流量泵7的进料端通过管道连接储药桶1，所述流量泵7的出料端通过管道与两个侧喷头6连接，所述两个侧喷头6的喷射方向位于所述下料通道8的出料方向与从动辊5的进料方向之间，修复过程中，由操作人员将待修复土壤倒入下料斗3的下料通道8中，开启流量泵7与第一驱动电机，待修复土壤通过下料通道8后帘幕式下落，待修复土壤下落过程中侧喷头6将修复剂从左右两侧均匀喷洒在待修复土壤上，淋上修复剂的待修复土壤落至从动辊5与主动辊4上，第一驱动电机转轴转动从而带动第一驱动辊9转动，固定连接在第一驱动辊9上的主动辊4随之转动，待修复土壤从上方落至从动辊5上时带给从动辊5沿待修复土壤落点切线方向转动的力，故在待修复土壤不断下落的过程中从动辊5会转动，带修复土壤通过主动辊4与从动辊5之间的间隙时受到碾压破碎，得到初修复土壤；

S4：修复后处理，利用土壤修复机在修复过程中对初修复土壤进行搅拌，所述土壤修复机还包括导料板11、搅拌装置，所述搅拌装置包括机壳12，所述机壳12内设置有搅拌筒13与可驱动所述搅拌桶转动的第二驱动装置，第二驱动装置包括第二驱动电机14、主动齿轮22、从动齿轮23，所述搅拌筒13内壁上固定设置有三根相互交错呈螺旋状的搅拌条25，所述搅拌筒13的圆周外侧壁位于搅拌筒13的前端与后端均环绕搅拌筒13设置有凸出搅拌筒13圆周外侧壁的定位导条24，所述机壳12上左、右两侧对称设置有两个安装板15，所述四个安装板15上均固定连接有轴承套16，左、右两侧的两个轴承套16内分别穿设有一根连接辊17,轴承套16与连接辊17之间设置有轴承，所述两根连接辊17的两端分别固定连接有定位轮18，所述定位轮18的侧面与定位导条24的侧面相互抵触，所述左、右两个定位轮18圆心的连线长度小于搅拌筒13的直径，所述第二驱动电机14的壳体固定设置于搅拌筒13的正下方，所述第二驱动电机14的转轴与主动齿轮22固定连接且二者同轴转动，所述从动齿轮23固定套设于搅拌筒13的圆周外侧壁上且二者同轴转动，所述从动齿轮23位于所述主动齿轮22的正上方且二者之间绕设有链条19，所述导料板11固定倾斜设置于机架2上位于主动辊4与从动辊5的下方，所述导料板11向下倾斜的一端可伸入搅拌筒13的进料口21内，修复过程中初修复土壤从主动辊4与从动辊5之间的间隙中自由掉落至导料板11上，初修复土壤顺着导料板11滑落至搅拌筒13内，第二驱动电机14转动带动主动齿轮22转动，链条19随之牵引从动齿轮23转动，搅拌筒13滚动，初修复土壤在搅拌筒13内滚动，初修复土壤在搅拌筒13内的运动轨迹会在碰到搅拌条25后变化，沿着搅拌条25的弯曲方向运动，当被搅拌条25带至高处又受重掉落，将被修复剂沾湿后相互粘结的初修复土壤抖松散，使其能变为更小的颗粒更好的与修复剂接触，至此修复完成，得到修复后土壤。

为了让待修复土壤中如小碎石等硬质颗粒能通过间隙，两根主动辊4的外周面上均开设有若干可容纳土壤里硬质颗粒的避让凹槽20，待修复土壤要通过间隙时，土壤中如小碎石等硬质颗粒先被主动辊4上的避让凹槽20所容纳，后随主动辊4的转动自然下落。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (10)

1.一种修复六价铬污染土壤的修复剂，其特征在于，包括下列重量百分比组份：

浓度29%的多硫化钙溶液：20-35%；

固化剂：10-20%；

水：50-65%。

2.一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：包括以下步骤组成：

S1：调制修复剂，将浓度29%的多硫化钙溶液、粉碎后固化剂与水按照上述权利要求1中的比例搅拌均匀混合，得到修复剂，放入储药装置备用；

S2：备料，将待修复土壤从污染地里挖取备用；

S3：修复初处理，利用土壤修复机在修复过程中对待修复土壤进行碾压破碎及施放药物，所述土壤修复机包括机架，所述机架上设置有可供待修复土壤集中进入土壤修复机的下料装置、可对待修复土壤进行碾压破碎的破碎机构、用于将修复剂喷洒至待修复土壤上的喷淋装置，所述破碎机构设置于下料装置的出料方向上，所述喷淋装置与所述储药装置之间通过管道连接，所述喷淋装置的喷射方向位于所述下料装置的出料方向与破碎机构的进料方向之间，修复过程中，由操作人员将待修复土壤倒入下料装置中，待修复土壤通过下料装置帘幕式下落，待修复土壤下落过程中喷淋装置将修复剂均匀喷洒在待修复土壤上，淋上修复剂的待修复土壤落至破碎机构上，在破碎机构中被碾压破碎，得到初修复土壤；

S4：修复后处理，利用土壤修复机在修复过程中对初修复土壤进行搅拌，所述土壤修复机还包括导料板、搅拌装置，所述导料板与搅拌装置设于机架上，搅拌装置的进料端通过导料板与所述破碎装置的出料端连接，修复过程中初修复土壤从破碎装置的出料端自由掉落至导料板上，初修复土壤顺着导料板滑落至搅拌装置内，搅拌装置搅拌初修复土壤后土壤修复完成，得到修复后土壤。

3.根据权利要2所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述固化剂为三聚磷酸二氢铝（AlH2P3O10）、磷酸二氢铝（Al(H2PO4)3）、硅酸三钙（Ca3O5Si）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（Ca3AldO6）、铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）中的一种或者多种以任意比例混合组成。

4.根据权利要求2或3中所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述破碎装置包括至少一根主动辊、从动辊、驱动所述至少一根主动辊转动的第一驱动装置，所述主动辊与所述从动辊可转动设置于所述机架上，所述驱动装置固定设置于所述机架上，所述至少一根主动辊与所述从动辊平行设置，所述至少一根主动辊的外周面与所述从动辊的外周面之间间隔有可供待修复土壤通过的间隙。

5.根据权利要求4所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述至少一根主动辊的外周面上开设有若干可容纳土壤里硬质颗粒的避让凹槽。

6.根据权利要求5所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述喷淋装置包括至少一个侧喷头、流量泵、所述流量泵的进料端通过管道连接储药装置，所述流量泵的出料端通过管道与至少一个侧喷头连接，所述至少一个侧喷头固定设置于所述机架上。

7.根据权利要求6所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述侧喷头有两个，两个侧喷头固定设置于所述机架上分别位于下料装置下料方向的左侧与右侧。

8.根据权利要求6所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述搅拌装置包括机壳、可转动设置于机壳上的搅拌筒、固定设置于机壳上可驱动所述搅拌桶转动的第二驱动装置，所述搅拌筒上固定设置有至少一根搅拌条。

9.根据权利要求8所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于：所述搅拌条为三根，三根搅拌条相互交错呈螺旋状且均固定设置于搅拌筒内壁上。

10.根据权利要求2所述的一种修复六价铬污染土壤的方法，其特征在于:所述下料装置包括下料斗，所述下料斗上开设有横截面从上至下逐渐减小呈喇叭型结构的下料通道。

Images