CN114273410A - 一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤修复技术领域，具体的说是一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法，包括：破土机构、输送机构、筛土机构、喷淋机构、搅拌机构和行进机构，所述机构包括破土辊筒，所述破土辊筒外侧设置有破土犁爪；所述喷淋机构包括料斗，所述料斗两侧设置有喷嘴；现有技术中，在处理镉污染土壤时，通过向土壤中添加改良剂，但是这种处理装置一般尺寸较大，位置固定不易移动，且设置在距离污染区域较远的地方，需要耗费较大人力物力进行运输，处理镉污染土壤不方便；而本发明中，在处理前将土壤进行筛选细化，去除其中较大的石块等硬质杂质，使得改良剂与土壤接触混合更加充分，确保处理效果，且便于移动，方便使用，减少运输成本。

Description

一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体的说是一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法。

背景技术

由于镉不能被土壤中微生物降解，半衰期超过20年，其污染为不可逆的积累过程；镉又是生物迁移性很强的重金属，极易被植物吸收并累积，超过一定限度不仅严重影响作物的产量、品质，而且可食部分极易通过食物链在人体内积累并危害人体健康。

镉主要来源于工业“三废”和含镉肥料大量施用。工业废气是造成空气镉污染的主要来源，在偏远地区的空气中镉的含量一般低于10pg/mL，但在工业区周围的大气中镉的含量较高。较高含量的镉通过降雨或沉降进入土壤，在土壤中积累。工业废水灌溉:镉在电镀、颜料、镍镉电池工业、电视显像管制造中的应用非常广泛，随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流中，用干灌溉必污染土壤。大量的工业固体废弃物的堆积、农田施用污染的污泥、长期施用一些含镉的农用化肥也必然会造成镉在十壤中的大量沉积，造成土壤中镉的总量增加。

目前，土壤修复技术包括物理、化学及生物修复等多种形式。然而，现有的大部分修复方法和设备因其成本高导致应用范围窄，不能满足大量重污染场地修复的需要。

现有技术中，在处理镉污染土壤时，通过向土壤中添加改良剂来降低植物对镉的吸收，从而减少镉在植物中积累，主要处理方式有异地处理和就地处理。异地处理效率高效果好，但是，设置在距离污染区域较远的地方，需要耗费较大人力物力进行运输，处理镉污染土壤不方便；就地处理需要铺设管路，耗时耗力，这种处理装置一般尺寸较大，位置固定不易移动，处理周期较长，且未对土壤进行筛分，土壤中混有石块等硬质杂质，影响改良剂与土壤混合，进而影响处理效果。

鉴于此，本发明提出了一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法，解决了上述技术问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法；通过使用破土机构、输送机构、筛土机构、喷淋机构和搅拌机构，在处理前将土壤进行筛选细化，去除其中较大的石块等硬质杂质，使得改良剂与土壤接触混合更加充分，确保处理效果，且减少改良剂的使用，且通过设置行进机构便于移动，方便使用，减少运输成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，包括：

破土机构，所述破土机构包括破土辊筒，所述破土辊筒外侧设置有破土犁爪；

输送机构，所述输送机构包括传送带，所述传送带倾斜设置，所述传送带的底侧设置在所述破土机构一侧，所述传送带的驱动电机与和所述破土辊筒通过皮带传动连接；

筛土机构，所述筛土机构包括筛板，所述筛板设置在所述传送带顶侧的下方；

喷淋机构，所述喷淋机构设置在所述筛土机构的底部，所述喷淋机构用于对向筛选后的土壤喷淋改良剂；

搅拌机构，所述搅拌机构设置在所述喷淋机构的底部，所述搅拌机构将镉污染土壤和改良剂搅拌均匀；

行进机构，所述行进机构设置在输送机构和筛土机构的底部，所述行进机构用于工业重金属镉污染土壤的修复装置的移动。

控制器，所述控制器用于调节工业重金属镉污染土壤的修复装置的运行。

优选的，所述破土犁爪设置有多个，所述破土犁爪在所述破土辊筒的轴向等距布置，所述破土辊筒各排所述破土犁爪错开布置。

优选的，所述传送带两侧固连有挡板，所述传送带上等距布置有隔板，所述隔板与所述传送带的表面和所述挡板垂直。

优选的，所述筛板上孔径小于所述破土犁爪在所述破土辊筒轴向的间距。

优选的，所述喷淋机构包括料斗，所述料斗设置在所述筛土机构的底部，所述筛板一端与料斗铰接，所述筛板另一端转动连接有连杆，所述连杆另一端转动连接有偏心轮，所述偏心轮与所述传送带的从动辊筒通过皮带传动连接。

优选的，所述搅拌机构包括搅拌滚筒，所述搅拌滚筒设置在所述料斗的底部，所述筛板在铰接的一端设置有滑槽，所述滑槽固连在搅拌滚筒的顶部。

优选的，所述料斗两侧设置有喷嘴，所述喷嘴通过管道连通有储液瓶，所述筛板在远离铰接的一端固连有气囊，所述气囊的底部与所述搅拌滚筒固连，所述气囊的排气口与所述储液瓶连通。

优选的，所述搅拌滚筒一端开设有抽气孔，所述抽气孔与所述气囊的进气口连通，所述抽气孔和所述气囊的进气口之间设置有过滤器。

优选的，所述搅拌滚筒内部中心转动连接有转轴，所述转轴外侧固连有搅拌杆，所述搅拌滚筒外的驱动电机的输出轴与所述转轴固连，所述搅拌杆在远离转轴的一端固连有螺旋板，所述螺旋板与所述搅拌滚筒内壁滑动接触。

本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复方法，该方法适用于上述的工业重金属镉污染土壤的修复装置，该方法步骤如下：

S1、首先控制器驱动传送带主动辊筒处的电机，电机驱动破土辊筒转动，破土辊筒带动破土犁爪转动，破土犁爪对镉污染土壤进行破碎，将土壤中的较大石块等杂物剔除；

S2、在S1中土壤破碎后关闭电机，控制器驱动行进机构进行移动，使得该装置向破土机构一侧移动，此时破碎的土壤堆积在传送带的斜面上，控制器驱动传送带主动辊筒处的电机，隔板和挡板对传送带上的土壤进行限位，传送带将土壤输送到筛板上；

S3、在S2中输送到筛板上的土壤，控制器驱动传送带运动时，传送带的从动辊筒随之转动，从动辊筒驱动偏心轮转动，偏心轮通过连杆驱动筛板摆动，筛板上尺寸不合要求的土壤、石块等经过筛板摆动顺着筛板滑落到滑槽上，在滑槽上向搅拌滚筒两侧滑落，剔除土壤中的异形的杂物，尺寸合适的土壤从筛板上漏下进入料斗；

S4、在S3中经过筛选的土壤进入料斗，筛板在向下移动时，气囊受压，气囊中的气体从排气口排出，气体通向储液瓶，储液瓶中的气压增大，储液瓶中的土壤改良剂从喷嘴喷出，喷向土壤；

S5、在S4中土壤和土壤改良剂一同从料斗落入到搅拌滚筒中，控制器驱动搅拌滚筒处的电机正转，电机驱动转轴正转，从而驱动搅拌杆和螺旋板正转，搅拌杆和螺旋板搅动土壤改良剂和土壤进行混合，在筛板向上移动时，气囊受拉变大，从进气口吸气，搅拌滚筒内部的灰尘气体经抽气孔通向过滤器，经过滤器过滤后进入气囊，混合完成后，控制器驱动电机反转，电机驱动通过转轴驱动搅拌杆和螺旋板反转，螺旋板将处理后的土壤推出搅拌滚筒进行下料。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法，通过设置破土机构、输送机构、筛土机构、喷淋机构和搅拌机构，在处理前将土壤进行筛选细化，去除其中较大的石块等硬质杂质，使得改良剂与土壤接触混合更加充分，确保处理效果，且减少改良剂的使用，且通过设置行进机构便于移动，方便使用，减少运输成本。

2.本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置及修复方法，通过将破土犁爪在破土辊筒轴向等距分布，使得破土犁爪的之间的间距相等，从而使得破碎的土壤尺寸均匀，且便于将土壤中的较大石块等杂物剔除，改善土壤质量，通过将破土犁爪在破土辊筒周向交错布置，使得破土犁爪的工作面更大，破碎效率更高，破土辊筒周向上各排破土犁爪在破土时间歇破土，磨损均匀，保证破土犁爪有效的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的正视图；

图3是图2中A处局部放大图；

图4是本发明的方法步骤图；

图5是土壤镉含量变化对比图；

图6是土壤pH变化对比图；

图7是土壤养分变化对比图；

图中：11、破土辊筒；12、破土犁爪；21、传送带；22、挡板；23、隔板；31、筛板； 32、连杆；33、偏心轮；34、滑槽；41、料斗；42、喷嘴；43、储液瓶；44、气囊；51、搅拌滚筒；52、转轴；53、搅拌杆；54、抽气孔；55、过滤器；56、螺旋板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，包括：

破土机构，所述破土机构包括破土辊筒11，所述破土辊筒11外侧设置有破土犁爪12；

输送机构，所述输送机构包括传送带21，所述传送带21倾斜设置，所述传送带21的底侧设置在所述破土机构一侧，所述传送带21的驱动电机与和所述破土辊筒11通过皮带传动连接；

筛土机构，所述筛土机构包括筛板31，所述筛板31设置在所述传送带21顶侧的下方；

喷淋机构，所述喷淋机构设置在所述筛土机构的底部，所述喷淋机构用于对向筛选后的土壤喷淋改良剂；

搅拌机构，所述搅拌机构设置在所述喷淋机构的底部，所述搅拌机构将镉污染土壤和改良剂搅拌均匀；

行进机构，所述行进机构设置在输送机构和筛土机构的底部，所述行进机构用于工业重金属镉污染土壤的修复装置的移动。

控制器，所述控制器用于调节工业重金属镉污染土壤的修复装置的运行；

现有技术中，异地处理效率高效果好，但是，设置在距离污染区域较远的地方，需要耗费较大人力物力进行运输，处理镉污染土壤不方便；就地处理需要铺设管路，耗时耗力，这种处理装置一般尺寸较大，位置固定不易移动，处理周期较长，且未对土壤进行筛分，土壤中混有石块等硬质杂质，影响改良剂与土壤混合，进而影响处理效果；

而本发明中，通过将破土机构、输送机构、筛土机构、喷淋机构、搅拌机构和行进机构结合，使得可以对镉污染土壤进行连续处理，工作时，控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，电机驱动破土辊筒11转动，破土辊筒11带动破土犁爪12转动，破土犁爪12 对镉污染土壤进行破碎，破碎后关闭电机，移动该装置向破土机构一侧移动，此时破碎的土壤堆积在传送带21的斜面上，控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，传送带21将土壤输送到筛板31上，尺寸合适的土壤从筛板31上漏下进入喷淋机构，喷淋机构向筛选后的土壤进行喷淋改良剂，接着土壤落入到搅拌机构中进行搅拌，进入料斗41，此时，储液瓶43中的土壤改良剂从喷嘴42喷出，喷向土壤，土壤和土壤改良剂一同从料斗41落入到搅拌滚筒51中，控制器驱动搅拌滚筒51处的电机转动，电机驱动转轴52转动，转轴52驱动搅拌杆53转动，将土壤和土壤改良剂混合均匀，最后将处理后的土壤从搅拌滚筒51中排出，如此循环对镉污染土地进行处理，本发明中使用破土机构、输送机构、筛土机构、喷淋机构和搅拌机构，在处理前将土壤进行筛选细化，去除其中较大的石块等硬质杂质，使得改良剂与土壤接触混合更加充分，确保处理效果，且减少改良剂的使用，且通过设置行进机构便于移动，方便使用，减少运输成本。

作为本发明的一种实施方式，所述破土犁爪12设置有多个，所述破土犁爪12在所述破土辊筒11的轴向等距布置，所述破土辊筒11各排所述破土犁爪12错开布置；工作时，通过将破土犁爪12在破土辊筒11轴向等距分布，使得破土犁爪12的之间的间距相等，从而使得破碎的土壤尺寸均匀，且便于将土壤中的较大石块等杂物剔除，进行初步筛分，改善土壤质量，便于土壤与改良剂混合，通过将各排破土犁爪12在破土辊筒11交错布置，使得破土犁爪12的工作面更大，破土效率更高，破土辊筒11周向上各排破土犁爪12在破土时间歇破土，磨损均匀，保证破土犁爪12有效的使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述传送带21两侧固连有挡板22，所述传送带21上等距布置有隔板23，所述隔板23与所述传送带21的表面和所述挡板22垂直；工作时，通过设置隔板23，便于对传送带21上的土壤进行限位，提高传送带21的运输效率，隔板 23在运动时，始终保持破土犁爪12在隔板23之间，避免隔板23干涉破土犁爪12运动，有效提高使用的安全性，提高设置挡板22，减少土壤从传送带21两侧滑落，进一步提高传送带21的运输效率，从而保证该装置处理镉污染土壤的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述筛板31上孔径小于所述破土犁爪12在所述破土辊筒11轴向的间距；工作时，通过将筛板31的孔径设置得小于破土犁爪12之间的间距，在筛选时进一步控制土壤的尺寸，并剔除土壤中的异形的杂物，例如长条形的石块，进一步保证土壤的修复质量。

作为本发明的一种实施方式，所述喷淋机构包括料斗41，所述料斗41设置在所述筛土机构的底部，所述筛板31一端与料斗41铰接，所述筛板31另一端转动连接有连杆32，所述连杆32另一端转动连接有偏心轮33，所述偏心轮33与所述传送带21的从动辊筒通过皮带传动连接；工作时，通过设置偏心轮33，控制器驱动传送带21运动时，传送带21 的从动辊筒随之转动，从动辊筒驱动偏心轮33转动，偏心轮33通过连杆32驱动筛板31 摆动，筛板31摆动加快土壤的通过效率，加快土壤落入喷淋机构的料斗41中，从而提高该装置处理镉污染土壤的效率。

作为本发明的一种实施方式，所述搅拌机构包括搅拌滚筒51，所述搅拌滚筒51设置在所述料斗41的底部，所述筛板31在铰接的一端设置有滑槽34，所述滑槽34固连在搅拌滚筒51的顶部；工作时，通过设置滑槽34，筛板31上尺寸不合要求的土壤、石块等经过筛板31摆动顺着筛板31滑落到滑槽34上，在滑槽34上向搅拌滚筒51两侧滑落，便于集中收集处理，控制不合要求的土壤、石块流向，避免其进入装置，保证装置正常运行。

作为本发明的一种实施方式，所述料斗41两侧设置有喷嘴42，所述喷嘴42通过管道连通有储液瓶43，所述筛板31在远离铰接的一端固连有气囊44，所述气囊44的底部与所述搅拌滚筒51固连，所述气囊44的排气口与所述储液瓶43连通；工作时，通过设置气囊44，筛板31在向下移动时，气囊44受压，气囊44中的气体从排气口排出，气体通向储液瓶43，储液瓶43中的气压增大，土壤改良剂压入到喷嘴42中，从而喷向土壤，通过筛板31移动控制药液添加，添加得更加均匀，保证土壤处理效果。

作为本发明的一种实施方式，所述搅拌滚筒51一端开设有抽气孔54，所述抽气孔54 与所述气囊44的进气口连通，所述抽气孔54和所述气囊44的进气口之间设置有过滤器55；工作时，通过设置抽气孔54，在筛板31向上移动时，气囊44受拉变大，气囊44的进气口和排气口均设置有单向阀，此时排气口的单向阀关闭，进气口单向阀开启，进气口吸气，搅拌滚筒51内部的灰尘气体经抽气孔54通向过滤器55，经过滤器55过滤后进入气囊44，从而控制搅拌滚筒51内部的灰尘，减少灰尘溢出，改善工作人员的工作环境，且将土壤改良剂与土壤混合产生的部分气体收集处理，减少气体溢出产生二次污染。

作为本发明的一种实施方式，所述搅拌滚筒51内部中心转动连接有转轴52，所述转轴52外侧固连有搅拌杆53，所述搅拌滚筒51外的驱动电机的输出轴与所述转轴52固连，所述搅拌杆53在远离转轴52的一端固连有螺旋板56，所述螺旋板56与所述搅拌滚筒51 内壁滑动接触；工作时，通过设置螺旋板56，在搅拌时，控制器驱动搅拌滚筒51处的电机正转，电机驱动转轴52正转，从而驱动搅拌杆53和螺旋板56正转，搅拌杆53和螺旋板56搅动土壤改良剂和土壤进行混合，混合完成后，控制器驱动电机反转，电机驱动通过转轴52驱动搅拌杆53和螺旋板56反转，螺旋板56将处理后的土壤推出搅拌滚筒51，进行下料，减少人力参与，降低劳动强度，提高工作效率。

本发明所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复方法，该方法适用于上述的工业重金属镉污染土壤的修复装置，该方法步骤如下：

S1、首先控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，电机驱动破土辊筒11转动，破土辊筒11带动破土犁爪12转动，破土犁爪12对镉污染土壤进行破碎，将土壤中的较大石块等杂物剔除；

S2、在S1中土壤破碎后关闭电机，控制器驱动行进机构进行移动，使得该装置向破土机构一侧移动，此时破碎的土壤堆积在传送带21的斜面上，控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，隔板23和挡板22对传送带21上的土壤进行限位，传送带21将土壤输送到筛板31上；

S3、在S2中输送到筛板31上的土壤，控制器驱动传送带21运动时，传送带21的从动辊筒随之转动，从动辊筒驱动偏心轮33转动，偏心轮33通过连杆32驱动筛板31摆动，筛板31上尺寸不合要求的土壤、石块等经过筛板31摆动顺着筛板31滑落到滑槽34上，在滑槽34上向搅拌滚筒51两侧滑落，剔除土壤中的异形的杂物，尺寸合适的土壤从筛板 31上漏下进入料斗41；

S4、在S3中经过筛选的土壤进入料斗41，筛板31在向下移动时，气囊44受压，气囊44中的气体从排气口排出，气体通向储液瓶43，储液瓶43中的气压增大，储液瓶43 中的土壤改良剂从喷嘴42喷出，喷向土壤；

S5、在S4中土壤和土壤改良剂一同从料斗41落入到搅拌滚筒51中，控制器驱动搅拌滚筒51处的电机正转，电机驱动转轴52正转，从而驱动搅拌杆53和螺旋板56正转，搅拌杆53和螺旋板56搅动土壤改良剂和土壤进行混合，在筛板31向上移动时，气囊44 受拉变大，从进气口吸气，搅拌滚筒51内部的灰尘气体经抽气孔54通向过滤器55，经过滤器55过滤后进入气囊44，混合完成后，控制器驱动电机反转，电机驱动通过转轴52驱动搅拌杆53和螺旋板56反转，螺旋板56将处理后的土壤推出搅拌滚筒51进行下料。具体工作流程如下：

工作时，首先控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，电机驱动破土辊筒11转动，破土辊筒11带动破土犁爪12转动，破土犁爪12对镉污染土壤进行破碎，将土壤中的较大石块等杂物剔除，土壤破碎后关闭电机，移动该装置向破土机构一侧移动，此时破碎的土壤堆积在传送带21的斜面上，控制器驱动传送带21主动辊筒处的电机，隔板23和挡板22对传送带21上的土壤进行限位，传送带21将土壤输送到筛板31上，输送到筛板31 上的土壤，控制器驱动传送带21运动时，传送带21的从动辊筒随之转动，从动辊筒驱动偏心轮33转动，偏心轮33通过连杆32驱动筛板31摆动，筛板31上尺寸不合要求的土壤、石块等经过筛板31摆动顺着筛板31滑落到滑槽34上，在滑槽34上向搅拌滚筒51 两侧滑落，剔除土壤中的异形的杂物，尺寸合适的土壤从筛板31上漏下进入料斗41，经过筛选的土壤进入料斗41，筛板31在向下移动时，气囊44受压，气囊44中的气体从排气口排出，气体通向储液瓶43，储液瓶43中的气压增大，储液瓶43中的土壤改良剂从喷嘴42喷出，喷向土壤，土壤和土壤改良剂一同从料斗41落入到搅拌滚筒51中，控制器驱动搅拌滚筒51处的电机正转，电机驱动转轴52正转，从而驱动搅拌杆53和螺旋板56 正转，搅拌杆53和螺旋板56搅动土壤改良剂和土壤进行混合，在筛板31向上移动时，气囊44受拉变大，从进气口吸气，搅拌滚筒51内部的灰尘气体经抽气孔54通向过滤器 55，经过滤器55过滤后进入气囊44，混合完成后，控制器驱动电机反转，电机驱动通过转轴52驱动搅拌杆53和螺旋板56反转，螺旋板56将处理后的土壤推出搅拌滚筒51进行下料。

为验证本发明的实际应用效果，作出以下实验：

1.试验设计：

对镉污染场地均匀划分为4个分区，分别编号为A、B、C和D，每个分区面积为30平方米。其中A区为空白对照，不进行土壤处理，B区采用就地处理，C区采用异地处理，D 区采用本发明的装置和方法进行处理。

2.制备土壤样品：

对处理前和处理后的4个分区分别取5个点，使之呈X型点位分布，且分布均匀，将土壤样品平铺在制样板上制成土样，送实验室检测镉含量、pH和土壤主要养分含量。

2.1土壤全量镉测定：

参照王水一高氯酸法消解土样。使用100mL的三角瓶准确称取0.5g制备好的土样，加入少量去离子水使之润湿，再加入新配置的王水10mL，盖上小漏斗后置于电热板低温加热，直至轻微沸腾状。待棕色氮氧化物基本赶完后取下冷却，加入60％的高氯酸5mL，继续加热至出现大量白烟。待样品成糊状时，取下冷却。用去离子水冲洗杯壁，再用稀硝酸定容至50mL容量瓶中。用原子吸收光谱仪-石墨炉法测定Cd含量。

2.2土壤PH值的测定：

采用电位法测定土壤pH是将pH玻璃电极和甘汞电极插入土壤悬液或浸出液中测定其电动势值再换算成pH值。

2.3土壤主要养分含量：

a.土壤碱解氮测定：

参照碱解扩散法。称取通过2mm孔径筛的风干土样2g，均匀平铺在扩散皿外室内。在扩散皿内室加入2mol/L的硼酸溶液，在皿的外室边缘涂上碱性胶液，盖上毛玻璃，旋转数次，迅速加入1.2mol/L的氢氧化钠溶液于扩散皿外室，立即用毛玻璃盖严。水平地轻轻转动扩散皿，使氢氧化钠溶液和士样充分混合，然后小心地使用橡皮筋两根，交叉成十字行圈紧，使毛玻璃固定，放在恒温培养箱中40℃保温24小时。将扩散皿取出，小心转开毛玻璃用0.01mol/L盐酸标准溶液滴定内室硼酸中吸收的氨量，颜色由蓝色刚变紫红色即达终点。

b.土壤有效磷测定：

参照碳酸氢钠浸提一钼锑抗比色法。称取称取通过2mm孔径筛的风干土样2.5g，置于200mL塑料瓶中，加入1g无磷活性炭，加入25℃的碳酸氢钠浸提剂50mL，摇匀，在25℃下，于震荡机上用180rpm的频率振荡30min,立即用无磷滤纸过滤于干燥的150mL三角瓶中。吸取滤液10mL于25mL比色管中，缓慢加入显色剂(0.5g抗坏血酸溶于100mL钼锑贮备液)5mL，慢慢摇动，排出CO₂后加水定容，充分摇匀。在室温高于20℃处放置30min，用lcm光径比色皿在波长700nm处比色，测量吸光度。

c.土壤速效钾测定：

使用原子吸收分光光度法。称取称取通过2mm孔径筛的风干土样5.00g，置于200mL塑料瓶中，加入50.0mL乙酸铵溶液，紧盖瓶塞，摇匀，在20～25℃下，以150rpm振荡 30min，干过滤。以乙酸铵溶液调节仪器零点，在原子吸收分光光度计上测定。

3.检测结果：

根据图5可以看出经过处理后的土壤镉含量均明显下降，其中就地处理效果较差，异地处理效果最佳，本发明处理的效果与异地处理效果相当；

根据图6可以看出经过处理后的土壤pH均有所上升，三种处理方法处理后的pH变化相近，效果相当；

根据图7可以看出经过处理后的土壤碱解氮和有效磷的含量有所下降，速效钾的含量明显增加，但是三种处理方法处理后土壤养分含量变化相当，无明显区别；

检测数据统计表

综上，就地处理相较于异地处理以及本发明采取的处理方法效果较差，主要体现在镉含量下降较少，此外，三种处理方法处理后土壤的营养成分变化相差不大，但是就地处理，需要搭建处理设备，需要消耗大量人力物力，异地处理，需要往复运输，处理效率较低，本发明中的处理装置集合处理中的各个步骤，便于移动，方便处理镉污染土壤，处理效率较高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于，包括：

破土机构，所述破土机构包括破土辊筒(11)，所述破土辊筒(11)外侧设置有破土犁爪(12)；

输送机构，所述输送机构包括传送带(21)，所述传送带(21)倾斜设置，所述传送带(21)的底侧设置在所述破土机构一侧，所述传送带(21)的驱动电机与和所述破土辊筒(11)通过皮带传动连接；

筛土机构，所述筛土机构包括筛板(31)，所述筛板(31)设置在所述传送带(21)顶侧的下方；

喷淋机构，所述喷淋机构设置在所述筛土机构的底部，所述喷淋机构用于对向筛选后的土壤喷淋改良剂；；

搅拌机构，所述搅拌机构设置在所述喷淋机构的底部，所述搅拌机构将镉污染土壤和改良剂搅拌均匀；

行进机构，所述行进机构设置在输送机构和筛土机构的底部，所述行进机构用于工业重金属镉污染土壤的修复装置的移动。

控制器，所述控制器用于调节工业重金属镉污染土壤的修复装置的运行。

2.根据权利要求1所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述破土犁爪(12)设置有多个，所述破土犁爪(12)在所述破土辊筒(11)的轴向等距布置，所述破土辊筒(11)各排所述破土犁爪(12)错开布置。

3.根据权利要求1所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述传送带(21)两侧固连有挡板(22)，所述传送带(21)上等距布置有隔板(23)，所述隔板(23)与所述传送带(21)的表面和所述挡板(22)垂直。

4.根据权利要求1所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述筛板(31)上孔径小于所述破土犁爪(12)在所述破土辊筒(11)轴向的间距。

5.根据权利要求1所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述喷淋机构包括料斗(41)，所述料斗(41)设置在所述筛土机构的底部，所述筛板(31)一端与料斗(41)铰接，所述筛板(31)另一端转动连接有连杆(32)，所述连杆(32)另一端转动连接有偏心轮(33)，所述偏心轮(33)与所述传送带(21)的从动辊筒通过皮带传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述搅拌机构包括搅拌滚筒(51)，所述搅拌滚筒(51)设置在所述料斗(41)的底部，所述筛板(31)在铰接的一端设置有滑槽(34)，所述滑槽(34)固连在搅拌滚筒(51)的顶部。

7.根据权利要求5所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述料斗(41)两侧设置有喷嘴(42)，所述喷嘴(42)通过管道连通有储液瓶(43)，所述筛板(31)在远离铰接的一端固连有气囊(44)，所述气囊(44)的底部与所述搅拌滚筒(51)固连，所述气囊(44)的排气口与所述储液瓶(43)连通。

8.根据权利要求7所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述搅拌滚筒(51)一端开设有抽气孔(54)，所述抽气孔(54)与所述气囊(44)的进气口连通，所述抽气孔(54)和所述气囊(44)的进气口之间设置有过滤器(55)。

9.根据权利要求1所述的一种工业重金属镉污染土壤的修复装置，其特征在于：所述搅拌滚筒(51)内部中心转动连接有转轴(52)，所述转轴(52)外侧固连有搅拌杆(53)，所述搅拌滚筒(51)外的驱动电机的输出轴与所述转轴(52)固连，所述搅拌杆(53)在远离转轴(52)的一端固连有螺旋板(56)，所述螺旋板(56)与所述搅拌滚筒(51)内壁滑动接触。

10.一种工业重金属镉污染土壤的修复方法，其特征在于：该方法适用于权利要求1-9中任一项所述的工业重金属镉污染土壤的修复装置，该方法步骤如下：

S1、首先控制器驱动传送带(21)主动辊筒处的电机，电机驱动破土辊筒(11)转动，破土辊筒(11)带动破土犁爪(12)转动，破土犁爪(12)对镉污染土壤进行破碎，将土壤中的较大石块等杂物剔除；

S2、在S1中土壤破碎后关闭电机，控制器驱动行进机构进行移动，使得该装置向破土机构一侧移动，此时破碎的土壤堆积在传送带(21)的斜面上，控制器驱动传送带(21)主动辊筒处的电机，隔板(23)和挡板(22)对传送带(21)上的土壤进行限位，传送带(21)将土壤输送到筛板(31)上；

S3、在S2中输送到筛板(31)上的土壤，控制器驱动传送带(21)运动时，传送带(21)的从动辊筒随之转动，从动辊筒驱动偏心轮(33)转动，偏心轮(33)通过连杆(32)驱动筛板(31)摆动，筛板(31)上尺寸不合要求的土壤、石块等经过筛板(31)摆动顺着筛板(31)滑落到滑槽(34)上，在滑槽(34)上向搅拌滚筒(51)两侧滑落，剔除土壤中的异形的杂物，尺寸合适的土壤从筛板(31)上漏下进入料斗(41)；

S4、在S3中经过筛选的土壤进入料斗(41)，筛板(31)在向下移动时，气囊(44)受压，气囊(44)中的气体从排气口排出，气体通向储液瓶(43)，储液瓶(43)中的气压增大，储液瓶(43)中的土壤改良剂从喷嘴(42)喷出，喷向土壤；

S5、在S4中土壤和土壤改良剂一同从料斗(41)落入到搅拌滚筒(51)中，控制器驱动搅拌滚筒(51)处的电机正转，电机驱动转轴(52)正转，从而驱动搅拌杆(53)和螺旋板(56)正转，搅拌杆(53)和螺旋板(56)搅动土壤改良剂和土壤进行混合，在筛板(31)向上移动时，气囊(44)受拉变大，从进气口吸气，搅拌滚筒(51)内部的灰尘气体经抽气孔(54)通向过滤器(55)，经过滤器(55)过滤后进入气囊(44)，混合完成后，控制器驱动电机反转，电机驱动通过转轴(52)驱动搅拌杆(53)和螺旋板(56)反转，螺旋板(56)将处理后的土壤推出搅拌滚筒(51)进行下料。

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