CN113617817B - 一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法，该方法包括以下步骤：对重金属污染土壤进行预处理；对重金属污染土壤进行异位淋洗处置；异位淋洗处置后得到清洁土壤和淋洗尾土，并处置；将淋洗后的尾土转移至尾土处置装置中处理；向尾土处置装置中添加淋洗尾液，并充分搅拌处置；对搅拌后的尾土压滤处置，成泥饼；对压滤后的尾土进行干化处置，形成干化土。通过此设备不仅有效去除土壤中的水分，减少尾土方量，同时，利用太阳能供电处理设施提供部分热能，以达到节能的目的，而且使得土壤更好地混匀和脱水，提高了淋洗尾土处置的便捷性，通过此方法，不仅提高了淋洗尾土处置的效率，而且提高了土壤修复的质量。

Description

一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法。

背景技术

土壤异位淋洗处置技术目前在土壤修复行业得到越来越广泛的应用，该方法利用清水或淋洗剂将土壤筛分清洗，使土壤中的重金属富集进入尾土，而达到污染土壤有效减量化；重金属污染土壤经过淋洗处置后，将产生淋洗的尾土污泥；该尾土污泥来自两部分，一部分为淋洗过程中产生的泥浆经过多级筛分和搅拌后，最后经过压滤机压滤，土水分离产生；一部分为淋洗后的废水加入药剂使重金属从废水溶液中沉淀，压滤机压滤后产生。

一般来说，适用于淋洗的土壤，粘粒含量不大于30％。淋洗后，污染土壤的重金属将主要富集于尾土中，该尾土主要由最细部分的粘粒构成；也就是说淋洗后，约有70％的土壤合格和达标，还有30％的土壤进入淋洗的尾土部分，重金属富集和严重超标；另外，重金属废水处置的方法主要是通过添加化学药剂等方法重金属淋洗处置的尾土和污泥一般均是通过压滤机泥水分离后产生，含水率在65-75％左右；由于该尾土和污泥均富集重金属，一般是作为危废处置，压滤后的尾土和污泥其含水率较高，所占重量和体积均较大，不利于填埋等直接处置；为此，需要设计一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备及方法。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：对重金属污染土壤进行预处理；

步骤二：对重金属污染土壤进行异位淋洗处置；

步骤三：异位淋洗处置后得到清洁土壤和淋洗尾土，并处置；

步骤四：将淋洗后的尾土转移至尾土处置装置中处理；

步骤五：向尾土处置装置中添加淋洗尾液，并充分搅拌处置；

步骤六：对搅拌后的尾土压滤处置，成泥饼；

步骤七：对压滤后的尾土进行干化处置，形成干化土。

作为本发明的进一步描述，所述步骤二中，采用异位淋洗装置对重金属污染土壤进行处置，得到清洁土壤和淋洗尾土，清洁土壤为合格土壤，其中清洁土壤为70％，淋洗尾土为30％，淋洗尾土内富集重金属。

作为本发明的进一步描述，所述步骤四中，采用土壤转移装置将淋洗尾土经过进料口转移至尾土处置装置的旋转桶处理箱中，并将尾土处置装置的旋转桶处理箱的温度调整至90-100摄氏度。

作为本发明的进一步描述，所述步骤五中，将淋洗尾液添加至尾土处置装置，将淋洗尾液和尾土充分混匀，便于水分的有效挥发，最终形成干燥粉状，所述步骤七中，干化土的含水量在6％-8％之间。

一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的装置，包括底板、搅拌叶片、旋转桶处理箱、机架和控制面板，所述底板顶端的一侧设有承载座，所述承载座远离底板的一端设有旋转桶处理箱，所述旋转桶处理箱一侧的内壁上设有传动室，所述传动室一侧的旋转桶处理箱内部交错设置有两组搅拌叶片，所述承载座一侧的底板顶端固定有机架，所述旋转桶处理箱靠近机架一侧的外壁上设有进料口，所述旋转桶处理箱远离进料口一侧的外壁上设有排料口，所述承载座表面的一端安装有控制面板。

作为本发明的进一步描述，所述搅拌叶片上方的旋转桶处理箱内壁上安装有温度传感器，所述搅拌叶片内部的中心位置处设有油腔，所述机架顶端的一侧通过支架安装有电机，所述电机的输入端与控制面板内部单片机的输出端电性连接，所述电机的输出端通过联轴器安装有转轴，所述转轴远离电机的一端延伸至传动室的内部，所述机架远离承载座一侧的外壁上设有承载台。

作为本发明的进一步描述，所述承载台顶部的一侧安装有太阳能电池板，所述传动室内部的一端设有从动轮，所述从动轮一侧的外壁通过轴承与传动室的内壁固定连接，所述承载台下方的底板顶端安装有蓄电池，所述蓄电池的输出端通过光伏控制器与太阳能电池板的输入端电连接。

作为本发明的进一步描述，所述传动室内部的一端设有主动轮，所述主动轮的外壁上缠绕有传动带，所述传动带远离主动轮一端的内壁与从动轮的外壁相触碰。

作为本发明的进一步描述，所述主动轮与从动轮一侧的外壁上皆固定有导轴，所述导轴远离主动轮与从动轮的一端延伸至传动室的外部并与搅拌叶片的一端固定连接。

作为本发明的进一步描述，所述油腔的底部设有等间距的加热块，所述加热块的输入端与控制面板内部单片机的输出端电性连接，所述油腔的内部填充有油液。

其有益效果在于，本发明提供的用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备结构简单、实用性较强，通过此用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备不仅有效去除土壤中的水分，减少尾土方量，同时，利用太阳能供电处理设施提供部分热能，以达到节能的目的，而且使得土壤更好地混匀和脱水，提高了淋洗尾土处置的便捷性，此外，通过本发明提供的用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的方法，不仅提高了淋洗尾土处置的效率，而且提高了土壤修复的质量。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为本发明的图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明的搅拌叶片剖视放大结构示意图；

图5为本发明的外观结构示意图。

图中：1、底板；2、排料口；3、搅拌叶片；4、温度传感器；5、旋转桶处理箱；6、进料口；7、转轴；8、电机；9、机架；10、承载座； 11、承载台；12、太阳能电池板；13、蓄电池；14、导轴；15、主动轮；16、传动带；17、从动轮；18、传动室；19、加热块；20、油液； 21、油腔；22、控制面板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-图5所示，一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备，包括底板1、搅拌叶片3，在底板1的顶端一侧设置有承载座10，承载座10表面的一端安装有控制面板22，该控制面板22的型号可为GC-1。

承载座10远离底板1一侧设置有旋转桶处理箱5，淋洗尾土转移至旋转桶处理箱5内进行处置，为了实现对淋洗尾土的处置，在旋转桶处理箱5一侧的内壁上设置有传动室18，下面将详细介绍传动室18 内部的结构，传动室18内部的一端设有从动轮17，从动轮17一侧的外壁通过轴承与传动室18的内壁固定连接，以便带动两组搅拌叶片3 进行旋转。

在传动室18内部的一端设有主动轮15，主动轮15的外壁上缠绕有传动带16，传动带16远离主动轮15一端的内壁与从动轮17的外壁相触碰，主动轮15与从动轮17一侧的外壁上皆固定有导轴14，导轴 14远离主动轮15与从动轮17的一端延伸至传动室18的外部并与搅拌叶片3的一端固定连接，以便带动从动轮17进行旋转。

为了实现对主动轮15的驱动，在承载座10一侧的底板1顶端固定有机架9，机架9顶端的一侧通过支架安装有电机8，该电机8的型号可为Y90S-2，电机8的输入端与控制面板22内部单片机的输出端电性连接，电机8的输出端通过联轴器安装有转轴7，转轴7远离电机8的一端延伸至传动室18的内部，使用时，通过打开电机8，即可使其由转轴7带动主动轮15进行旋转。

为了实现给电机8供电，在机架9远离承载座10一侧的外壁上设有承载台11，承载台11顶部的一侧安装有太阳能电池板12，以便对太阳光能进行吸收处理，承载台11下方的底板1顶端安装有蓄电池13，蓄电池13的输出端通过光伏控制器与太阳能电池板12的输入端电连接，以便将太阳光能转化为电能进行存储，通过将太阳能电池板12，使其对太阳光能进行吸收处理，再经过光伏控制器将光能转化为电能并存储至蓄电池13，进而可利用太阳能供电处理设施提供部分热能，从而提高了处理设备使用时的节能性。

为了提高淋洗尾土的处置效率，我们对搅拌叶片3也进行了设计，下面将详细介绍两组搅拌叶片3，传动室18一侧的旋转桶处理箱5内部交错设置有两组搅拌叶片3，搅拌叶片3上方的旋转桶处理箱5内壁上安装有温度传感器4，该温度传感器4的型号可为PT100，温度传感器4的输出端与控制面板22内部单片机的输入端电性连接，以便对旋转桶处理箱5内部的温度进行监测处理，搅拌叶片3内部的中心位置处设置有油腔21，以便对油液20进行存储处理，油腔21的底部设有等间距的加热块19，该加热块19的型号可为FCD-HM50GI，加热块19的输入端与控制面板22内部单片机的输出端电性连接，油腔21的内部填充有油液20，以便对旋转桶处理箱5内部的土壤进行干燥处理。

为了便于淋洗尾土进入旋转桶处理箱5，在旋转桶处理箱5靠近机架9一侧的外壁上设有进料口6，进料口6的一端延伸至旋转桶处理箱 5的内部，为了便于将处理后的土壤排出，在旋转桶处理箱5远离进料口6一侧的外壁上设有排料口2，排料口2的一端延伸至旋转桶处理箱 5的内部。

上述处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备，在使用时，首先通过操作控制面板22打开电机8，使其由转轴7带动主动轮15进行旋转，并使得主动轮15经传动带16带动从动轮17位于传动室18的内部同步旋转，此时主动轮15与从动轮17则会经导轴14带动两组搅拌叶片3位于旋转桶处理箱5的内部进行旋转，以便对旋转桶处理箱5 内部的土壤进行切割处理，之后通过将太阳能电池板12设置于承载台 11的顶部，使其对太阳光能进行吸收处理，再经过光伏控制器将光能转化为电能并存储至蓄电池13，进而可利用太阳能供电处理设施提供部分热能，最后通过操作控制面板22打开加热块19，使其释放热能至油腔21的内部，此时油液20则呈高温状态，以便对旋转桶处理箱5 内部的土壤进行干燥处理，同时温度传感器4对旋转桶处理箱5内部的温度进行监测处理，相关数据会反馈至控制面板22，以便对加热块 19的功率进行调节，从而完成处理设备的使用。

运用此设备处理淋洗尾土，以1t尾土污泥计算，以压滤后含水量以70％计，经过本方法处置后，以含水量6％计算，则尾土污泥的重量将减轻到0.32t。

上面详细的说明了本发明处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备，下面将说明本发明处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的方法：该方法包括以下步骤：

步骤一：对重金属污染土壤进行预处理；此步骤中，将重金属污染土壤进行预处理，去除大粒径砖石块、建筑垃圾等杂物。

步骤二：对重金属污染土壤进行异位淋洗处置；此步骤中，采用异位淋洗装置对重金属污染土壤进行处置，得到清洁土壤和淋洗尾土，清洁土壤为合格土壤，其中清洁土壤为70％，淋洗尾土为30％，淋洗尾土内富集重金属。

步骤三：异位淋洗处置后得到清洁土壤和淋洗尾土，并处置。

步骤四：将淋洗后的尾土转移至尾土处置装置中处理；此步骤中，采用土壤转移装置将淋洗尾土经过进料口6转移至尾土处置装置的旋转桶处理箱5中，并将尾土处置装置的旋转桶处理箱5的温度调整至 90-100摄氏度。

步骤五：向尾土处置装置中添加淋洗尾液，并充分搅拌处置；此步骤中，将淋洗尾液添加至尾土处置装置，淋洗尾液指重金属污染土壤经过异位淋洗处置终端尾液部分，其中固体成分主要为富集重金属的尾土或污泥，主要形态为液体，含水率在80％以上，经过尾土处置装置的处理，将淋洗尾液和尾土充分混匀，便于水分的有效挥发，最终形成干燥粉状。

步骤六：对搅拌后的尾土压滤处置，成泥饼；此过程中，利用压滤机将淋洗尾液压滤，形成泥饼，含水率降到60％-75％。

步骤七：对压滤后的尾土进行干化处置，形成干化土，此步骤中，干化土的含水量在6％-8％之间。

本发明提供的用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备结构简单、实用性较强，通过此用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的设备不仅有效去除土壤中的水分，减少尾土方量，同时，利用太阳能供电处理设施提供部分热能，以达到节能的目的，而且使得土壤更好地混匀和脱水，提高了淋洗尾土处置的便捷性，此外，通过本发明提供的用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的方法，不仅提高了淋洗尾土处置的效率，而且提高了土壤修复的质量。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于处置重金属污染土壤淋洗尾土污泥的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：对重金属污染土壤进行预处理；

步骤二：对重金属污染土壤进行异位淋洗处置；

步骤三：异位淋洗处置后得到清洁土壤和淋洗尾土，并处置；

步骤四：将淋洗后的尾土转移至尾土处置装置中处理；

步骤五：向尾土处置装置中添加淋洗尾液，并充分搅拌处置；

步骤六：对搅拌后的尾土压滤处置，成泥饼；

步骤七：对压滤后的尾土进行干化处置，形成干化土；

所述步骤二中，采用异位淋洗装置对重金属污染土壤进行处置，得到清洁土壤和淋洗尾土，清洁土壤为合格土壤，其中清洁土壤为70%，淋洗尾土为30%，淋洗尾土内富集重金属；

所述步骤五中，将淋洗尾液添加至尾土处置装置，将淋洗尾液和尾土充分混匀，便于水分的有效挥发，最终形成干燥粉状，所述步骤七中，干化土的含水量在6%-8%之间；

其中，尾土处置装置，包括底板（1）、搅拌叶片（3）、旋转桶处理箱（5）、机架（9）和控制面板（22），所述底板（1）顶端的一侧设有承载座（10），所述承载座（10）远离底板（1）的一端设有旋转桶处理箱（5），所述旋转桶处理箱（5）一侧的内壁上设有传动室（18），所述传动室（18）一侧的旋转桶处理箱（5）内部交错设置有两组搅拌叶片（3），所述承载座（10）一侧的底板（1）顶端固定有机架（9），所述旋转桶处理箱（5）靠近机架（9）一侧的外壁上设有进料口（6），所述旋转桶处理箱（5）远离进料口（6）一侧的外壁上设有排料口（2），所述承载座（10）表面的一端安装有控制面板（22）；

所述搅拌叶片（3）上方的旋转桶处理箱（5）内壁上安装有温度传感器（4），所述搅拌叶片（3）内部的中心位置处设有油腔（21），所述机架（9）顶端的一侧通过支架安装有电机（8），所述电机（8）的输入端与控制面板（22）内部单片机的输出端电性连接，所述电机（8）的输出端通过联轴器安装有转轴（7），所述转轴（7）远离电机（8）的一端延伸至传动室（18）的内部，所述机架（9）远离承载座（10）一侧的外壁上设有承载台（11）；

所述承载台（11）顶部的一侧安装有太阳能电池板（12），所述传动室（18）内部的一端设有从动轮（17），所述从动轮（17）一侧的外壁通过轴承与传动室（18）的内壁固定连接，所述承载台（11）下方的底板（1）顶端安装有蓄电池（13），所述蓄电池（13）的输出端通过光伏控制器与太阳能电池板（12）的输入端电连接；

所述传动室（18）内部的一端设有主动轮（15），所述主动轮（15）的外壁上缠绕有传动带（16），所述传动带（16）远离主动轮（15）一端的内壁与从动轮（17）的外壁相触碰；

所述主动轮（15）与从动轮（17）一侧的外壁上皆固定有导轴（14），所述导轴（14）远离主动轮（15）与从动轮（17）的一端延伸至传动室（18）的外部并与搅拌叶片（3）的一端固定连接；

所述油腔（21）的底部设有等间距的加热块（19），所述加热块（19）的输入端与控制面板（22）内部单片机的输出端电性连接，所述油腔（21）的内部填充有油液（20）；

所述步骤四中，采用土壤转移装置将淋洗尾土经过进料口（6）转移至尾土处置装置的旋转桶处理箱（5）中，并将尾土处置装置的旋转桶处理箱（5）的温度调整至90-100摄氏度。

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