CN113046089A - 一种土壤用重金属修复剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土壤用重金属修复剂及其制备方法，涉及土壤修复技术领域。该土壤用重金属修复剂，按质量份数包括以下组成成分，由香蒲作为原料制成的生物炭80‑100份；蛇纹石30‑50份；谷氨酸20‑30份；二磷酸四氢钙20‑30份；硫酸亚铁30‑50份；硫酸钙70‑90份，将香蒲洗净风干2h后放入烘干装置内在70‑80摄氏度加热干燥8‑9h，烘干后通过粉碎机粉碎并过0.155mm筛网，将粉碎颗粒置于坩埚内在300‑700摄氏度的条件下炭化6h。该土壤用重金属修复剂及其制备方法，剥离机构在接触果实并将其剥离的过程中，可利用热风机工作形成一部分热气流辅助果实从香蒲上剥离，同时可对香蒲杆部分进行预热，防止香蒲清洗后表面附着较多水分导致堆积烘干时烘干效率较低的情况出现。

Description

一种土壤用重金属修复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种土壤用重金属修复剂及其制备方法。
背景技术
现阶段我国土地污染愈发严重，而在污染当中，重金属污染也是其中的一大部分。经过分析研究我们发现，造成土壤重金属污染的原因，大部分是由于人类自身的活动所造成的。人们在日常生活当中产生了各种各样重金属，使得土壤当中的重金属含量不断增加，造成了极为严重的土地资源破坏，如果这些重金属还将继续增加的话，将会对人们的身体健康也造成巨大的危险。
随之出现的土壤修复剂能够吸附土壤中的有害金属物质，还可以根据不同的土壤类型进行不同浓度的酸性调整，进行更好的土壤修复处理，因此土壤修复剂在制备过程中组成成分的质量优劣对后续的土壤修复效果起到了直接影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种土壤用重金属修复剂及其制备方法，可有效提高修复剂组成部分内生物炭以香蒲为原料制备后得到的成品质量以及加工效率。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种土壤用重金属修复剂，按质量份数包括以下组成成分，由香蒲作为原料制成的生物炭80-100份；蛇纹石30-50份；谷氨酸20-30份；二磷酸四氢钙20-30份；硫酸亚铁30-50份；硫酸钙70-90份。
一种土壤用重金属修复剂的制备方法，包括以下步骤，
S1，将香蒲洗净风干2h后放入烘干装置内在70-80摄氏度加热干燥8-9h，烘干后通过粉碎机粉碎并过0.155mm筛网，将粉碎颗粒置于坩埚内在300-700摄氏度的条件下炭化6h，冷却至室温后取出并用HCL溶液处理12h去除灰分，浸泡至蒸馏水内洗至中性后在70-80摄氏度的烘干机内过夜烘干，得到生物炭；
S2，按质量份数将生物炭、蛇纹石、谷氨酸、二磷酸四氢钙、硫酸亚铁和硫酸钙置于研磨机内研磨至可通过0.2mm筛网的粒径大小，并利用搅拌机充分混合40-60min后制得土壤修复剂。
优选的，所述烘干装置包括机体、分料通道、导风管、剥离机构、传动带和铁芯，所述机体的顶部焊接有连通自身内腔的入料斗，分料通道焊接在入料斗的背面，且分料通道的前端贯通入料斗的内壁后侧，机体的背面固定安装有出风口与自身内腔连通的热风机，导风管的底端焊接在机体的正面并内腔相互连通，且导风管的顶端焊接在入料斗的正面并内腔相互连通，数个剥离机构呈排状固定安装在入料斗与机体内腔的连通处，传动带的数量为两个，且两个传动带均设置在机体内并位于剥离机构的下方，传动带表面设有毛刺，且传动带内均嵌装有等距分布的数个铁芯。
优选的，所述剥离机构包括固定筒、柔性膜、接触刮动机构、连接杆、磁球和接触促进机构，所述固定筒固定连接在入料斗与机体的连接处，柔性膜顶部的外沿处与固定筒的内壁固定连接，数个接触刮动机构呈等距环绕状设置在柔性膜上，连接杆的数量为两个，且两个连接杆的顶端分别粘接在柔性膜左右两侧的底部，连接杆的底端均固定连接有磁球，接触促进机构固定安装在固定筒内并位于柔性膜的下方。
优选的，所述接触刮动机构包括弹性囊、空心接触头、滑动头、刮头、纯铁珠、固定环、空心球、磁珠和阻流片，数个所述弹性囊呈等距环绕状粘接在柔性膜的内壁，数个空心接触头呈列状为一组等距嵌装在弹性囊相背柔性膜的一侧，空心接触头内滑动连接有滑动头，且滑动头的一端贯穿空心接触头位于弹性囊内的一端，空心接触头位于弹性囊外侧的一端顶部开设有连通自身内腔的滑槽，滑动头相背弹性囊的一端顶部固定连接有刮头，且刮头经由滑槽从空心接触头内伸出，纯铁珠固定连接在滑动头位于弹性囊内的一端，滑动头相背纯铁珠的一侧与空心接触头内壁之间通过复位弹簧固定连接，固定环嵌装在柔性膜与弹性囊之间，空心球嵌装在固定环内，且空心球与固定环内壁之间滑动连接，磁珠固定连接在空心球内，空心球的左右两侧分别位于柔性膜的外侧和弹性囊内，阻流片固定连接在空心球位于柔性膜外侧的一侧。
优选的，所述接触促进机构包括固定导流件、环形膜、通气孔、导流孔、弹性膜、弧形杆、转动片和配重球，所述固定导流件的外沿与固定筒的内壁固定连接，环形膜的外沿与固定筒的内壁粘接，且环形膜的上表面与固定导流件的底部贴合，环形膜内圈的左右两侧分别与两个连接杆的侧表面固定连接，数个通气孔呈等距环绕状开设在环形膜内并贯穿其上下两侧，数个与通气孔数量一致的导流孔开设在固定导流件内并贯穿其上下两侧，数个与导流孔数量一致的弹性膜呈等距环绕状嵌装在固定导流件的侧壁内，且弹性膜的左右两侧分别贯穿固定导流件的内外两侧，弹性膜内穿插有弧形杆，且弧形杆的顶端固定连接在位于其上方的弹性囊底部，弧形杆的另一端插接有销轴，且销轴上固定连接有两个体积相异的转动片，销轴位于导流孔的上方，配重球嵌装在体积较大的转动片内，两个连接杆内均开设有供弧形杆穿过的通孔。
本发明提供了一种土壤用重金属修复剂及其制备方法。具备以下有益效果：
（1）、该土壤用重金属修复剂及其制备方法，利用剥离机构对香蒲的果实部分进行去除，可有效避免内部呈絮状结构且对生物炭质量无任何作用的果实部分在烘干过程中吸收较多热量导致烘干装置部分热量作无用功的情况出现，并且大幅减少了香蒲在烘干炭化后形成的灰分含量，从而节省了加工过程中对于生物炭灰分去除所消耗的时间，对修复剂整体制备效率带来了一定的提升效果。
（2）、该土壤用重金属修复剂及其制备方法，通过剥离机构对香蒲上的果实部分进行剥离的过程中，能够将剥下的果实部分进行区分存放，香蒲的果实在制备生物炭的过程中不具有任何增益效果，然而却能够将剥下的果实作为坐垫枕芯等生活用品的填充物使用，充分实现了原料利用率，减少生产加工过程中产生的浪费。
（3）、该土壤用重金属修复剂及其制备方法，相较于传统的生物炭制备过程，通过去除香蒲上的果实，能够有效避免果实在加热过程中受热膨胀并爆裂散落至机体内各处的情况出现，避免了后期清洁机体过程中工作负担增加的问题出现。
（4）、该土壤用重金属修复剂及其制备方法，基于剥离机构对香蒲果实的剥离方式，可有效保护果实完整性，降低对果实部分造成的损伤，从而充分确保其再利用价值，并在剥离果实的过程中同样对香蒲杆部分起到保护效果。
（5）、该土壤用重金属修复剂及其制备方法，剥离机构在接触果实并将其剥离的过程中，可利用热风机工作形成一部分热气流辅助果实从香蒲上剥离，同时可对香蒲杆部分进行预热，防止香蒲清洗后表面附着较多水分导致堆积烘干时烘干效率较低的情况出现。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构正剖图；
图3为本发明图2中的A处结构放大图；
图4为本发明图3中的C处结构放大图；
图5为本发明图3中的B处结构放大图；
图6为本发明固定导流件的结构示意图。
图中：1机体、2分料通道、3导风管、4剥离机构、5传动带、6铁芯、41固定筒、42柔性膜、43接触刮动机构、44连接杆、45磁球、46接触促进机构、431弹性囊、432空心接触头、433滑动头、434刮头、435纯铁珠、436固定环、437空心球、438磁珠、439阻流片、461固定导流件、462环形膜、463通气孔、464导流孔、465弹性膜、466弧形杆、467转动片、468配重球。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种土壤用重金属修复剂，按质量份数包括以下组成成分，由香蒲作为原料制成的生物炭80-100份；蛇纹石30-50份；谷氨酸20-30份；二磷酸四氢钙20-30份；硫酸亚铁30-50份；硫酸钙70-90份。
一种土壤用重金属修复剂的制备方法，包括以下步骤，
S1，将香蒲洗净风干2h后放入烘干装置内在70-80摄氏度加热干燥8-9h，烘干后通过粉碎机粉碎并过0.155mm筛网，将粉碎颗粒置于坩埚内在300-700摄氏度的条件下炭化6h，冷却至室温后取出并用HCL溶液处理12h去除灰分，浸泡至蒸馏水内洗至中性后在70-80摄氏度的烘干机内过夜烘干，得到生物炭；
S2，按质量份数将生物炭、蛇纹石、谷氨酸、二磷酸四氢钙、硫酸亚铁和硫酸钙置于研磨机内研磨至可通过0.2mm筛网的粒径大小，并利用搅拌机充分混合40-60min后制得土壤修复剂。
烘干装置包括机体1、分料通道2、导风管3、剥离机构4、传动带5和铁芯6，机体1的顶部焊接有连通自身内腔的入料斗，分料通道2焊接在入料斗的背面，且分料通道2的前端贯通入料斗的内壁后侧，机体1的背面固定安装有出风口与自身内腔连通的热风机，导风管3的底端焊接在机体1的正面并内腔相互连通，且导风管3的顶端焊接在入料斗的正面并内腔相互连通，数个剥离机构4呈排状固定安装在入料斗与机体1内腔的连通处，传动带5的数量为两个，且两个传动带5均设置在机体1内并位于剥离机构4的下方，传动带5表面设有毛刺，且传动带5内均嵌装有等距分布的数个铁芯6。
剥离机构4包括固定筒41、柔性膜42、接触刮动机构43、连接杆44、磁球45和接触促进机构46，固定筒41固定连接在入料斗与机体1的连接处，柔性膜42顶部的外沿处与固定筒41的内壁固定连接，数个接触刮动机构43呈等距环绕状设置在柔性膜42上，连接杆44的数量为两个，且两个连接杆44的顶端分别粘接在柔性膜42左右两侧的底部，连接杆44的底端均固定连接有磁球45，接触促进机构46固定安装在固定筒41内并位于柔性膜42的下方。
接触刮动机构43包括弹性囊431、空心接触头432、滑动头433、刮头434、纯铁珠435、固定环436、空心球437、磁珠438和阻流片439，数个弹性囊431呈等距环绕状粘接在柔性膜42的内壁，数个空心接触头432呈列状为一组等距嵌装在弹性囊431相背柔性膜42的一侧，空心接触头432内滑动连接有滑动头433，且滑动头433的一端贯穿空心接触头432位于弹性囊431内的一端，空心接触头432位于弹性囊431外侧的一端顶部开设有连通自身内腔的滑槽，滑动头433相背弹性囊431的一端顶部固定连接有刮头434，且刮头434经由滑槽从空心接触头432内伸出，纯铁珠435固定连接在滑动头433位于弹性囊431内的一端，滑动头433相背纯铁珠435的一侧与空心接触头432内壁之间通过复位弹簧固定连接，固定环436嵌装在柔性膜42与弹性囊431之间，空心球437嵌装在固定环436内，且空心球437与固定环436内壁之间滑动连接，磁珠438固定连接在空心球437内，空心球437的左右两侧分别位于柔性膜42的外侧和弹性囊431内，阻流片439固定连接在空心球437位于柔性膜42外侧的一侧。
接触促进机构46包括固定导流件461、环形膜462、通气孔463、导流孔464、弹性膜465、弧形杆466、转动片467和配重球468，固定导流件461的外沿与固定筒41的内壁固定连接，环形膜462的外沿与固定筒41的内壁粘接，且环形膜462的上表面与固定导流件461的底部贴合，环形膜462内圈的左右两侧分别与两个连接杆44的侧表面固定连接，数个通气孔463呈等距环绕状开设在环形膜462内并贯穿其上下两侧，数个与通气孔463数量一致的导流孔464开设在固定导流件461内并贯穿其上下两侧，数个与导流孔464数量一致的弹性膜465呈等距环绕状嵌装在固定导流件461的侧壁内，且弹性膜465的左右两侧分别贯穿固定导流件461的内外两侧，弹性膜465内穿插有弧形杆466，且弧形杆466的顶端固定连接在位于其上方的弹性囊431底部，弧形杆466的另一端插接有销轴，且销轴上固定连接有两个体积相异的转动片467，销轴位于导流孔464的上方，配重球468嵌装在体积较大的转动片467内，两个连接杆44内均开设有供弧形杆466穿过的通孔。
使用时，将香蒲放入入料斗内，香蒲根茎部位穿过固定筒41，传动带5表面带有毛刺，且两个传动带5传动方向相对，传动带5运作将香蒲根茎夹入机体1内，通过热风机运作对机体1内的香蒲进行烘干，传动带5传动过程中铁芯6接近磁球45时对其产生吸引力并牵引连接杆44，连接杆44受到牵引过程中拉动弹性囊431和柔性膜42接近香蒲，从而使得刮头434接近香蒲后与果实接触，当连接杆44被牵引至磁球45受铁芯6吸引效果的极限距离时，环形膜462被拉伸远离固定导流件461，机体1内的热气流经由通气孔463和导流孔464排向销轴，并对转动片467产生推力使其以销轴为轴心转动，同时配重球468的重量增加了转动片467转动时的离心力，并基于与销轴连接的弧形杆466通过弹性膜465与固定导流件461固定连接，使得转动片467转动过程中产生的惯性转化为振动力带动弧形杆466振动，并将该振动传递至与弹性囊431连接的空心接触头432，使得刮头434晃动并进一步伸入果实内，热气流继续上升对阻流片439产生推力并带动空心球437在固定环436内转动，转动过程中磁珠438朝向空心接触头432一侧转动，磁珠438转动过程中对纯铁珠435产生吸引力并拉动滑动头433与刮头434，从而使得刮头434将果实从香蒲根茎上剥离，同时气流对柔性膜42产生冲击并使其振动，振动传递至弹性囊431并进一步带动刮头434振动，从而促进香蒲果实被剥离，铁芯6移动至超出磁球45影响范围的距离后，上述结构复位，复位弹簧将滑动头433复位，空心球437基于阻流片438重力复位，机体1内的部分气流经由导风管3排入入料斗内，将剥离出的果实经由分料通道2吹出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种土壤用重金属修复剂，其特征在于：按质量份数包括以下组成成分，由香蒲作为原料制成的生物炭80-100份；蛇纹石30-50份；谷氨酸20-30份；二磷酸四氢钙20-30份；硫酸亚铁30-50份；硫酸钙70-90份。
2.根据权利要求1所述的一种土壤用重金属修复剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，将香蒲洗净风干2h后放入烘干装置内在70-80摄氏度加热干燥8-9h，烘干后通过粉碎机粉碎并过0.155mm筛网，将粉碎颗粒置于坩埚内在300-700摄氏度的条件下炭化6h，冷却至室温后取出并用HCL溶液处理12h去除灰分，浸泡至蒸馏水内洗至中性后在70-80摄氏度的烘干机内过夜烘干，得到生物炭；
S2，按质量份数将生物炭、蛇纹石、谷氨酸、二磷酸四氢钙、硫酸亚铁和硫酸钙置于研磨机内研磨至可通过0.2mm筛网的粒径大小，并利用搅拌机充分混合40-60min后制得土壤修复剂。
3.根据权利要求1所述的一种土壤用重金属修复剂的制备方法，其特征在于：所述烘干装置包括机体(1)、分料通道(2)、导风管(3)、剥离机构(4)、传动带(5)和铁芯(6)，所述机体(1)的顶部焊接有连通自身内腔的入料斗，分料通道(2)焊接在入料斗的背面，且分料通道(2)的前端贯通入料斗的内壁后侧，机体(1)的背面固定安装有出风口与自身内腔连通的热风机，导风管(3)的底端焊接在机体(1)的正面并内腔相互连通，且导风管(3)的顶端焊接在入料斗的正面并内腔相互连通，数个剥离机构(4)呈排状固定安装在入料斗与机体(1)内腔的连通处，传动带(5)的数量为两个，且两个传动带(5)均设置在机体(1)内并位于剥离机构(4)的下方，传动带(5)表面设有毛刺，且传动带(5)内均嵌装有等距分布的数个铁芯(6)。
4.根据权利要求3所述的一种土壤用重金属修复剂的制备方法，其特征在于：所述剥离机构(4)包括固定筒(41)、柔性膜(42)、接触刮动机构(43)、连接杆(44)、磁球(45)和接触促进机构(46)，所述固定筒(41)固定连接在入料斗与机体(1)的连接处，柔性膜(42)顶部的外沿处与固定筒(41)的内壁固定连接，数个接触刮动机构(43)呈等距环绕状设置在柔性膜(42)上，连接杆(44)的数量为两个，且两个连接杆(44)的顶端分别粘接在柔性膜(42)左右两侧的底部，连接杆(44)的底端均固定连接有磁球(45)，接触促进机构(46)固定安装在固定筒(41)内并位于柔性膜(42)的下方。
5.根据权利要求4所述的一种土壤用重金属修复剂的制备方法，其特征在于：所述接触刮动机构(43)包括弹性囊(431)、空心接触头(432)、滑动头(433)、刮头(434)、纯铁珠(435)、固定环(436)、空心球(437)、磁珠(438)和阻流片(439)，数个所述弹性囊(431)呈等距环绕状粘接在柔性膜(42)的内壁，数个空心接触头(432)呈列状为一组等距嵌装在弹性囊(431)相背柔性膜(42)的一侧，空心接触头(432)内滑动连接有滑动头(433)，且滑动头(433)的一端贯穿空心接触头(432)位于弹性囊(431)内的一端，空心接触头(432)位于弹性囊(431)外侧的一端顶部开设有连通自身内腔的滑槽，滑动头(433)相背弹性囊(431)的一端顶部固定连接有刮头(434)，且刮头(434)经由滑槽从空心接触头(432)内伸出，纯铁珠(435)固定连接在滑动头(433)位于弹性囊(431)内的一端，滑动头(433)相背纯铁珠(435)的一侧与空心接触头(432)内壁之间通过复位弹簧固定连接，固定环(436)嵌装在柔性膜(42)与弹性囊(431)之间，空心球(437)嵌装在固定环(436)内，且空心球(437)与固定环(436)内壁之间滑动连接，磁珠(438)固定连接在空心球(437)内，空心球(437)的左右两侧分别位于柔性膜(42)的外侧和弹性囊(431)内，阻流片(439)固定连接在空心球(437)位于柔性膜(42)外侧的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种土壤用重金属修复剂的制备方法，其特征在于：所述接触促进机构(46)包括固定导流件(461)、环形膜(462)、通气孔(463)、导流孔(464)、弹性膜(465)、弧形杆(466)、转动片(467)和配重球(468)，所述固定导流件(461)的外沿与固定筒(41)的内壁固定连接，环形膜(462)的外沿与固定筒(41)的内壁粘接，且环形膜(462)的上表面与固定导流件(461)的底部贴合，环形膜(462)内圈的左右两侧分别与两个连接杆(44)的侧表面固定连接，数个通气孔(463)呈等距环绕状开设在环形膜(462)内并贯穿其上下两侧，数个与通气孔(463)数量一致的导流孔(464)开设在固定导流件(461)内并贯穿其上下两侧，数个与导流孔(464)数量一致的弹性膜(465)呈等距环绕状嵌装在固定导流件(461)的侧壁内，且弹性膜(465)的左右两侧分别贯穿固定导流件(461)的内外两侧，弹性膜(465)内穿插有弧形杆(466)，且弧形杆(466)的顶端固定连接在位于其上方的弹性囊(431)底部，弧形杆(466)的另一端插接有销轴，且销轴上固定连接有两个体积相异的转动片(467)，销轴位于导流孔(464)的上方，配重球(468)嵌装在体积较大的转动片(467)内，两个连接杆(44)内均开设有供弧形杆(466)穿过的通孔。
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