CN114101319A - 重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，涉及金属污染处理技术领域。重度铬污染土壤处理方法，其步骤如下：S1：犁耙重度铬污染土壤取样检测其各个深度的六价铬含量和土壤属性，并在土壤内部利用重度铬污染土壤处理用营养层平铺机均匀的分层铺设营养层；S2：将微生物群分层接种在营养层上并利用土壤进行分层掩埋；S3：利用地膜将土壤表面覆盖，覆盖24‑48小时够进行取样检测；S4：检测完毕后重新覆盖地膜，连续覆盖1‑3周后进取样检测；S5：检测合格后对土壤表面喷洒消杀剂，并重新覆盖地膜24‑48小时。本发明通过混合微生物分层处理的方法将微生物分层的埋入重度污染的土壤中对土壤进行立体的微生物处理，从而达到大量高效的处理被污染土壤的作用。

Description

重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法

技术领域

本发明涉及重金属污染处理技术领域，具体为重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法。

背景技术

铬单质为钢灰色金属，一般认为六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积，六价铬的毒性比三价铬要高100倍，一般进行六价铬采用化学、物理、生物等一系列方式保证六价铬的络合，但在生物处理的过程中微生物对土壤处理的时间较长且很难快速向土壤下方蔓延，在土壤表面进行微生物处理效率较低。

不仅如此，在微生物繁殖的过程中需要充足的氮源和碳源，在处理环境中无法得到足量的用于处理的碳源和氮源物质，如何保证碳源和氮源物质的均匀铺设是影响不同区域微生物生长速度和数量以及该区域六价铬处理效果的关键，且同种微生物在进行六价铬处理时的效果是有限的，需要对微生物种群进行优化，因此本发明提供了重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，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：重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，包括储料箱，所述储料箱两侧分别固定连接有行走机构，所述储料箱底部固定连接有分料机构，所述分料机构包括集料板，所述集料板顶部等距开设有集料槽，所述集料板一端等距安装有分料电机，所述分料电机输出端均贯穿于其与集料板连接一侧的集料槽外壁固定连接有分料绞龙，所述分料绞龙均位于集料槽内部，所述集料板另一侧固定连接有撒料箱，所述分料绞龙另一端与撒料箱与集料板连接的相对侧内壁转动连接，所述撒料箱底部固定连接有撒料管。

更进一步地，所述行走机构包括固定平板，所述固定平板两侧分别安装有履带轮，所述固定平板顶部通过安装连接架与储料箱固定连接，所述固定平板一端固定连接有划叉。

更进一步地，所述划叉位于撒料管下方，所述安装连接架与储料箱之间通过螺栓固定。

更进一步地，所述储料箱顶部开始有进料口，所述储料箱顶部进料口处安装有可开合的密封盖。

重度铬污染土壤处理方法，其步骤如下：

S1：犁耙重度铬污染土壤取样检测其各个深度的六价铬含量和土壤属性，并在土壤内部利用重度铬污染土壤处理用营养层平铺机均匀的分层铺设营养层；

S2：将微生物群分层接种在营养层上并利用土壤进行分层掩埋；

S3：利用地膜将土壤表面覆盖，连续覆盖24-48小时够进行取样检测；

S4：检测完毕后重新覆盖地膜，连续覆盖1-3周后进取样检测；

S5：检测合格后对土壤表面喷洒消杀剂，并重新覆盖地膜24-48小时；

S6：检测土壤微生物含量达到要求值后除去地膜完成土壤处理。

更进一步地，所述S1步骤中检测深度分别为0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm、40-50cm处。

更进一步地，所述S1步骤中的土壤属性包括土壤酸碱值、土壤含水量和有机物浓度。

更进一步地，所述S1步骤中的营养层为固态单糖（多糖）和硝酸盐的混合物，所述单糖（多糖）和硝酸盐的质量比为（1.5-2）:1。

更进一步地，所述S1步骤中分层铺设营养层的分层深度依次为20-30cm、30-40cm、40-50cm、50-60cm、60-70cm处，营养层厚度为1-5cm。

更进一步地，所述S2步骤中的微生物群为黑曲霉、硫酸盐还原菌、芽孢杆菌、埃希氏菌、阴沟杆菌、大肠杆菌、假单胞菌的一种或多种混合。

更进一步地，所述S6步骤中的接种方法为稀释喷洒法，稀释浓度控制在2000-4000个/升。

更进一步地，所述S3和S4步骤中的取样检测包括检测不同深度的六价铬含量以及不同营养层的微生物菌落数。

更进一步地，所述S5步骤中的检测合格后的每千克土壤六价铬化合物的质量极限值为不超过2毫克。

更进一步地，所述S5步骤中的消杀剂总质量包括70wt%水、10-20wt%代森铵、5-10wt%腐霉利和2-3wt%克菌丹的混合物。

更进一步地，所述S6步骤中达到微生物含量标准后为每单位平方米土壤的菌落数的极限值不超过3个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）、该重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，通过混合微生物分层处理的方法将微生物分层的埋入重度污染的土壤中对土壤进行立体的微生物处理，从而达到低成本大量高效的处理被污染土壤的作用。

（2）、该重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，通过采用能够均匀铺设营养层的重度铬污染土壤处理用营养层平铺机能够使得微生物生长的覆盖面积更加的均匀，实现让不同位置重度铬污染土的净化速度基本相同。

（3）、该重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，通过采用固态单糖（多糖）和硝酸盐的混合物的配比方式进行营养层的混合，实现了在贫瘠的土壤中为微生物提供碳源和氮源的目的。

（4）、该重度铬污染土壤处理用营养层平铺机及土壤处理方法，采用多种微生物混合的方式制备微生物群，相较于单一微生物群，多种微生物能够起到相互制衡和提供不同的处理特性的效果，从而能够增加处理效果的目的。

附图说明

图1为本发明的顶部结构示意图；

图2为本发明的底部结构示意图；

图3为本发明的行走机构结构示意图；

图4为本发明的分料机构顶部结构示意图；

图5为本发明的分料机构底部结构示意图。

图中：1、储料箱；2、分料机构；201、集料板；202、分料电机；203、分料绞龙；204、撒料箱；205、撒料管；3、行走机构；301、固定平板；302、履带轮；303、安装连接架；304、划叉；4、密封盖。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

实施例

重度铬污染土壤常见于化工厂的排污处，在金属加工的化工厂排污处有面积为1公顷范围的重度铬污染土壤，经过抽样检测发现其土壤的平均六价铬含量在230mg/kg,土壤平均含水量在70%，有机物浓度为20mg/kg，选宽十米长30米的重度铬污染土壤进行试验性处理，在其边缘处开始隔离槽，本次试验性处理采用的设备为重度铬污染土壤处理用营养层平铺机。

如图1-5所示为本发明提供一种重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，其包括用于储备营养层原料的储料箱1，储料箱1的容积为4立方米，用于储备固态的营养层，储料箱1两侧分别固定连接有行走机构3，行走机构3为预制的机械机构，其内部含有动力总成和电源供应，行走机构3为履带式能够适用于复杂地形，在重度铬污染土壤常见有岩石和沟渠履带式的行走机构3能够方便的越障，储料箱1底部固定连接有用于均匀分料的分料机构2，分料机构2有行走机构3进行电源的供应，行走机构3内部动力总成同步用于发电，其内部还设置有储备电池用于电量的存储，分料机构2能够让储料箱1中的营养层原料进行均匀的投放，分料机构2又包括集料板201，集料板201顶部等距开设有集料槽，集料槽为V形结构放置原料在其中被阻挡不能下落，集料板201一端等距安装有分料电机202，分料电机202外接行走机构3的电源，分料电机202为60V直流电机其扭矩较高适合物料的运输，分料电机202输出端均贯穿于其与集料板201连接一侧的集料槽外壁固定连接有分料绞龙203，分料绞龙203的绞龙页间隔为20cm，采用绞龙传输更加适合纤维较多的营养层原料，合适的绞龙页设置能够在传输时保证营养层物料不会将分料绞龙203卡主，分料绞龙203均位于集料槽内部，集料板201另一侧固定连接有撒料箱204，撒料箱204为方形结构，拥有30升的预储料空间，固态营养层物料将会到达预储料空间进行预堆积，撒料箱204用来进行投放原料的进一步中转存储，分料绞龙203另一端与撒料箱204与集料板201连接的相对侧内壁转动连接，能够让原料直接运输到撒料箱204的内部，撒料箱204底部固定连接有撒料管205，撒料管205为长方管能够对原料进行均匀投撒，撒料管205不能将撒料箱204内部的物料立即全部撒处因此分料电机202需要间歇性进行工作，储料箱1顶部开始有进料口，储料箱1顶部进料口处安装有可开合的密封盖4，投放完毕营养层物料后就可关闭密封盖4。

如图1-3所示，行走机构3包括固定平板301，固定平板301两侧分别安装有履带轮302，履带轮302即为动力总成可供行走和发电，履带轮302为集成的履带机构有动力单元，固定平板301顶部通过安装连接架303与储料箱1固定连接，固定平板301一端固定连接有划叉304，划叉304设置有多个能够对较大面积的底面进行平整，本次固定平板301和划叉304的宽度设置在3米，需要对实验的重度铬污染土壤进行多次迂回划土撒料，划叉304位于撒料管205下方，平整完毕后即可进行撒料，安装连接架303与储料箱1之间通过螺栓固定。

利用上述装置处理重度铬污染土壤的方法，步骤如下：

首先：犁耙重度铬污染土壤取样检测其0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm、40-50cm处的六价铬含量，土壤酸碱值为、土壤含水量为和有机物浓度记录在表，并在土壤20-30cm、30-40cm、40-50cm、50-60cm、60-70cm处分层通过重度铬污染土壤处理用营养层平铺机铺设1cm、2cm、3cm、4cm、5cm厚营养层，将营养层物料放置在重度铬污染土壤处理用营养层平铺机的储料箱中1利用分料机构2内部的分料电机202和分料绞龙203将储料箱1中的营养物料均匀的运输到撒料箱204中利用撒料箱204存储物料并通过撒料管205均匀抛洒，通过控制形状机构3的行走速度控制物料的厚度，通过划叉304将抛洒的地面平整让物料厚度一致，需要进行五次迂回撒料，每次撒料均采用S形行走方式，撒料的范围边缘处有20cm左右的叠加，营养层单位面积使用15kg秸秆和稻草混合物和10kg硝酸钾粉末实现了在贫瘠的土壤中为微生物提供碳源和氮源的目的；

然后：将含有2000个/升的单位平方米用量1升的微生物群对每层营养层进行喷洒接种，微生物群的微生物比例为黑曲霉：硫酸盐还原菌：芽孢杆菌：埃希氏菌：阴沟杆菌：大肠杆菌：假单胞菌=1:1:1:1:1:1:1，分层接种在营养层上并利用土壤进行分层掩埋，采用多种微生物混合的方式制备微生物群，相较于单一微生物群，多种微生物能够起到相互制衡和提供不同的处理特性，能够增加处理效果的目的；

需要注意的是，利用地膜将土壤表面覆盖，连续覆盖24小时后粗测不同深度的六价铬含量以及不同营养层的微生物菌落数不记录数据；

需要注意的是：检测完毕后重新覆盖地膜，连续覆盖1周后进行六价铬含量以及不同深度的微生物菌落数的检测并记录在表；

其中，每千克土壤六价铬化合物的质量小于2毫克后对土壤表面喷洒70wt%水、20wt%代森铵、8wt%腐霉利和2wt%克菌丹的混合的消杀剂，并重现覆盖地膜48小时；

需要注意的是，单位平方米土壤的菌落数小于3个后除去地膜完成土壤处理。

根据上述实施例得出表1

表1

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，包括储料箱（1），所述储料箱（1）两侧分别固定连接有行走机构（3），其特征在于：所述储料箱（1）底部固定连接有分料机构（2），所述分料机构（2）包括集料板（201），所述集料板（201）顶部等距开设有集料槽，所述集料板（201）一端等距安装有分料电机（202），所述分料电机（202）输出端均贯穿于其与集料板（201）连接一侧的集料槽外壁固定连接有分料绞龙（203），所述分料绞龙（203）均位于集料槽内部，所述集料板（201）另一侧固定连接有撒料箱（204），所述分料绞龙（203）另一端与撒料箱（204）与集料板（201）连接的相对侧内壁转动连接，所述撒料箱（204）底部固定连接有撒料管（205）。

2.根据权利要求1所述的重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，其特征在于：所述行走机构（3）包括固定平板（301），所述固定平板（301）两侧分别安装有履带轮（302），所述固定平板（301）顶部通过安装连接架（303）与储料箱（1）固定连接，所述固定平板（301）一端固定连接有划叉（304）。

3.根据权利要求2所述的重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，其特征在于：所述划叉（304）位于撒料管（205）下方，所述安装连接架（303）与储料箱（1）之间通过螺栓固定。

4.根据权利要求1所述的重度铬污染土壤处理用营养层平铺机，其特征在于：所述储料箱（1）顶部开始有进料口，所述储料箱（1）顶部进料口处安装有可开合的密封盖（4）。

5.重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：其步骤如下：

S1：犁耙重度铬污染土壤取样检测其各个深度的六价铬含量和土壤属性，并在土壤内部利用重度铬污染土壤处理用营养层平铺机均匀的分层铺设营养层；

S2：将微生物群分层接种在营养层上并利用土壤进行分层掩埋；

S3：利用地膜将土壤表面覆盖，连续覆盖24-48小时够进行取样检测；

S4：检测完毕后重新覆盖地膜，连续覆盖1-3周后进取样检测；

S5：检测合格后对土壤表面喷洒消杀剂，并重新覆盖地膜24-48小时；

S6：检测土壤微生物含量达到要求值后除去地膜完成土壤处理。

6.根据权利要求5所述的重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：所述S1步骤中检测深度分别为0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm、40-50cm处。

7.根据权利要求5所述的重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：所述S1步骤中的土壤属性包括土壤酸碱值、土壤含水量和有机物浓度。

8.根据权利要求5所述的重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：所述S1步骤中的营养层为固态单糖（多糖）和硝酸盐的混合物，所述单糖（多糖）和硝酸盐的质量比为（1.5-2）:1。

9.根据权利要求5所述的重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：所述S1步骤中分层铺设营养层的分层深度依次为20-30cm、30-40cm、40-50cm、50-60cm、60-70cm处，营养层厚度为1-5cm。

10.根据权利要求5所述的重度铬污染土壤处理方法，其特征在于：所述S2步骤中的微生物群为黑曲霉、硫酸盐还原菌、芽孢杆菌、埃希氏菌、阴沟杆菌、大肠杆菌、假单胞菌的一种或多种混合。

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