CN113560330A - 一种半自动等离子体土壤修复装置和方法 - Google Patents

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陆宏宇
邓呈逊
俞志敏
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Abstract

本发明涉及一种半自动等离子体土壤修复装置和方法，所述装置包括单元控制模块、电动伸缩装置、进料斗、进气口、内介质、外介质、出气口、电源、承料部件、内电极、外电极；所述单元控制模块用于控制电动伸缩装置伸缩；所述承料部件一侧连接电动伸缩装置，所述承料部件用于承载从进料斗中进入的土壤，在电动伸缩装置的作用下承料部件可进入等离子体反应器中。本发明公开的半自动等离子体土壤修复装置使用等离子体反应器对土壤进行修复，且通过电动伸缩装置配合承料平台可使得土壤均匀铺设，使得修复效果更均匀稳定，操作简便、处理效率高，无二次污染。

Description

一种半自动等离子体土壤修复装置和方法
技术领域
本发明涉及土壤修复装置技术领域，尤其涉及一种半自动等离子体修复装置和方法。
背景技术
随着城市化、工业化和农业集中化进程的加速，大量的化学污染物进入土壤，造成大量的化学企业周围的场地污染和农业用地污染，特别是有机污染物，其毒性复杂且种类繁多，其中一部分为难降解污染物，残留时间长，使得土壤污染更为严重。土壤污染具有影响范围广、潜在性危害强、难以去除等特点，如不采取措施，将严重危害食品安全、生态环境和人体健康。因此，土壤修复已成为生态修复不可缺少的一环，引起了国内外的关注。
土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，是一个对人类生存十分重要的工程。
上世纪50年代以来，我国的工业企业进入了快速发展的阶段。但由于我国工业生产的工艺相对落后、经营管理粗放、环保设施不完善等原因，造成了比较严重的土地污染，对土地资源的可持续性开发以及人类的活动构成了较严重的威胁。目前国内外使用的主流修复技术通常按照处置地点分为原位修复技术和异位修复技术。对美国多年的修复项目进行统计，选择异位修复技术的项目占到一多半，且选择异位修复技术的项目完成率达到80％，是选择原位修复技术项目完成率的2倍左右。
目前国内外常用的异位修复技术主要有：物理分离、稳定化/固化技术、水洗淋洗技术、异位焚烧技术、异位热处理技术、异位化学氧化/还原技术、异位微生物修复技术等。需要将污染土壤由污染场地挖取后转移至专门修建的处置场是异位修复技术的共同特点。如上的土壤的异位修复技术中，大多数技术路线的核心工艺，均需要将污染土壤与相应物料按照精确比例进行充分的混合。例如：物理分离技术需要将污染土壤与分离载体进行充分混合；稳定化固化技术的工艺路线中需要将污染土壤与稳定化/固化药剂进行充分的混合；水洗淋洗工艺需要将污染土壤与水和淋洗剂进行充分混合；异位化学氧化/还原技术需要将污染土壤与氧化/还原药剂进行充分的混合；异位微生物堆修复需要将微生物菌种培养液与污染土壤进行充分混合。
现有技术中的土壤修复方法中的存在操作繁琐、成本高、效率低、二次污染等缺点。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明公开了一种半自动等离子体土壤修复装置，包括单元控制模块、电动伸缩装置、进料斗、进气口、内介质、外介质、出气口、电源、承料部件、内电极、外电极；
所述单元控制模块用于控制电动伸缩装置伸缩；
所述进气口和出气口设置在外介质上；
所述内电极设置于内介质中，所述外电极设置在外介质外，所述内电极和外电极与电源相接，且所述外电极接地实现闭环电路，所述内外介质形成等离子体反应器；
所述承料部件一侧连接电动伸缩装置，所述承料部件用于承载从进料斗中进入的土壤，在电动伸缩装置的作用下承料部件可进入等离子体反应器中。
作为本发明的一个优选实施例，所述一种半自动等离子体土壤修复装置还包括破碎器，所述破碎器设置于进料斗中。所述粉碎器用于将结块土壤粉碎成为小颗粒状，使得土壤的铺设厚度更均匀，修复效果更佳。
作为本发明的一个优选实施例，所述内介质和外介质为石英管材质。
作为本发明的一个优选实施例，所述内电极为不锈钢棒，与电源正极相接。
作为本发明的一个优选实施例，所述外电极为铜片，与电源负极相接。
作为本发明的一个优选实施例，所述电动伸缩装置为电动伸缩杆。
作为本发明的一个优选实施例，所述承料部件为承料平台，所述平台用于可实现土壤均匀厚度的铺设。
本发明还公开了一种半自动等离子体土壤修复方法，适用于前文所述的半自动等离子体土壤修复装置，将预处理好的土壤投入进料斗中，土壤通过进料斗后置于承料部件上，所述承料部件上承载土壤后在单元控制模块的作用下进行伸缩，进入等离子体反应器中；空气通过进气管进入到等离子体反应器中，电解后产生的气体从出气口中排出。所述半自动等离子体土壤修复装置具有破碎器时，土壤投入进料斗后通过破碎器粉碎结块土壤。土壤在等离子体反应器中修复完成后电动伸缩装置将承载部件送出等离子体反应器中卸载土壤。
本发明公开的半自动等离子体土壤修复装置和方法，使用等离子体反应器对土壤进行修复，且通过电动伸缩装置配合承料平台可使得土壤均匀铺设，使得修复效果更均匀稳定，操作简便、处理效率高，无二次污染，所述电动伸缩装置使得在修复过程中的控制更加灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
其中：
1.单元控制模块；2.电动伸缩装置；3.破碎器；4.进料斗；5.进气口；6-1.内介质；6-2.外介质；7.出气口；8.电源；9.承料部件；10.内电极；11.外电极。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1所示，为本发明的半自动等离子体土壤修复装置的结构示意图，图中1为单元控制模块，用于控制电动伸缩装置，同时作为电源中间体为破碎器和等离子体提供电源；2为电动伸缩装置，用于在单元控制模块的作用下进行伸缩，实现承料部件中土壤自动进入等离子体反应器中。3为破碎器，用于粉碎结块土壤使之变成小颗粒状。4为进料斗，用于将预处理好的土壤通过进料斗进入到承料台。5为进气口，一定流量的空气通过进气管进入到等离子体反应器中。61为内介质，6-2为外介质，此内外介质为石英管材质，形成双介质阻挡放电。7为出气口，用于排出电解后产生的气体。8为电源，为系统供电。9为承料部件：土壤经粉碎后，通过进料斗到达承料部件，当土壤均匀分布在承料部件后，在伸缩杆的作用下承料部件等离子体反应器。10为内电极，与电源正极相接实现闭环电路，所述内电极可以是不锈钢棒材质起导电作用。11为外电极，与电源负极相接并接地实现闭环电路，所述外电极可以是铜片材质起导电作用。
具体的，半自动等离子体土壤修复装置，包括单元控制模块1、电动伸缩装置2、进料斗4、破碎器3、进气口5、内介质61、外介质62、出气口7、电源8、承料部件9、内电极10、外电极11；
所述单元控制模块用于控制电动伸缩装置伸缩；
所述进气口和出气口设置在外介质上；
所述内电极设置于内介质中，所述外电极设置在外介质外，所述内电极和外电极与电源相接，且所述外电极接地实现闭环电路，所述内外介质形成等离子体反应器；
所述承料部件一侧连接电动伸缩装置，所述承料部件用于承载从进料斗中进入的土壤，在电动伸缩装置的作用下承料部件可进入等离子体反应器中。
可选的，所述电动伸缩装置为电动伸缩杆。
可选的，所述承料部件为承料平台，所述平台用于可实现土壤均匀厚度的铺设。
本发明还公开了一种半自动等离子体土壤修复方法，适用于前文所述的半自动等离子体土壤修复装置，将预处理好的土壤投入进料斗中，土壤通过进料斗后置于承料部件上，所述承料部件上承载土壤后在单元控制模块的作用下进行伸缩，进入等离子体反应器中；空气通过进气管进入到等离子体反应器中，电解后产生的气体从出气口中排出。所述半自动等离子体土壤修复装置具有破碎器时，土壤投入进料斗后通过破碎器粉碎结块土壤。土壤在等离子体反应器中修复完成后电动伸缩装置将承载部件送出等离子体反应器中卸载土壤。
本发明公开的半自动等离子体土壤修复装置和方法，使用等离子体反应器对土壤进行修复，且通过电动伸缩装置配合承料平台可使得土壤均匀铺设，使得修复效果更均匀稳定，操作简便、处理效率高，无二次污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：包括单元控制模块(1)、电动伸缩装置(2)、进料斗(4)、进气口(5)、内介质(6-1)、外介质(6-2)、出气口(7)、电源(8)、承料部件(9)、内电极(10)、外电极(11)；
所述单元控制模块用于控制电动伸缩装置伸缩；
所述进气口和出气口设置在外介质上；
所述内电极设置于内介质中，所述外电极设置在外介质外，所述内电极和外电极与电源相接，且所述外电极接地实现闭环电路，所述内外介质形成等离子体反应器；
所述承料部件一侧连接电动伸缩装置，所述承料部件用于承载从进料斗中进入的土壤，在电动伸缩装置的作用下承料部件可进入等离子体反应器中。
2.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：还包括破碎器(3)，所述破碎器设置于进料斗中。
3.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：所述内介质和外介质为石英管材质。
4.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：所述内电极为不锈钢棒。
5.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：所述外电极为铜片。
6.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：所述电动伸缩装置为电动伸缩杆。
7.根据权利要求1所述的一种半自动等离子体土壤修复装置，其特征在于：所述承料部件为承料平台。
8.一种半自动等离子体土壤修复方法，其特征在于，适用于权利要求1-7中任一项所述的半自动等离子体土壤修复装置，将预处理好的土壤投入进料斗中，土壤通过进料斗后置于承料部件上，所述承料部件上承载土壤后在单元控制模块的作用下进行伸缩，进入等离子体反应器中；空气通过进气管进入到等离子体反应器中，电解后产生的气体从出气口中排出。
9.根据权利要求8所述的一种半自动等离子体土壤修复方法，其特征在于，所述半自动等离子体土壤修复装置具有破碎器时，土壤投入进料斗后通过破碎器粉碎结块土壤。
10.根据权利要8所述的一种半自动等离子体土壤修复方法，其特征在于，土壤在等离子体反应器中修复完成后电动伸缩装置将承载部件送出等离子体反应器中卸载土壤。
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