CN114289487B - 一种重金属污染土壤的修复装置及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种重金属污染土壤的修复装置及其修复方法，包括中心转鼓，所述中心转鼓内设置有空心螺旋杆，所述中心转鼓外套设有筛分筒，筛分筒的内壁上设置有第一螺旋叶片，所述筛分筒外转动套设有夹层转筒，夹层转筒的内壁上设置有第二螺旋叶片，所述夹层转筒外套设有外固定筒，外固定筒与夹层转筒之间设置有搅拌杆，且外固定筒和夹层转筒之间的空腔与筛分筒和中心转鼓之间的空腔相连通，本发明中，外固定筒、夹层转筒、筛分筒和中心转鼓之间层层套设，结构紧凑，实现土壤造浆、粒径分级、溶洗和固液分离的连续进行，相较于现有装置，降低了转送时间，让修复工作更加精细，降低化学药剂的消耗，并极大提高土壤修复工作的效率。

Description

一种重金属污染土壤的修复装置及其修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种重金属污染土壤的修复装置及其修复方法。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法，具体是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降主要技术原理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。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为:(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。

中国发明专利(CN109465288A)公开了一种重金属污染土壤的洗脱修复装置及其修复治理方法，本发明公开了一种重金属污染土壤的洗脱修复装置，包括机架、驱动装置、破碎装置和土壤洗脱装置，所述破碎装置包括破碎转筒和设置在所述破碎转筒内部的破碎机构，所述破碎转筒横置并转动设置在机架上，所述土壤洗脱装置设置在破碎转筒的正下方，经破碎后的土壤颗粒通过进出料口过渡至土壤洗脱装置内，且所述土壤洗脱装置内含有洗脱溶剂；所述土壤洗脱装置洗脱修复土壤颗粒。本发明提供一种重金属污染土壤的洗脱修复装置及其修复治理方法，能够充分的破碎土壤颗粒并及时洗脱修复，提升土壤洗脱修复的修复程度。

上述专利技术中，存在问题如下：

(1)由于土壤有一定湿度和粘性，即使通过破碎转筒和翻转翅片对土壤进行破碎，在筛分过程中逐渐累积还是会堵塞筛分板的筛孔，导致土壤修复过程的效率极大地下降。

(2)当土壤修复完成后，其通过翻转破碎转筒，使出料口朝下的方式让土壤排出，在此状态下，破碎转筒不能够再旋转活动，即筛分板和翻转翅片均处于静止的状态，会形成横向的阻隔，导致土壤十分难以排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤的修复装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种重金属污染土壤的修复装置，包括中心转鼓，所述中心转鼓内设置有空心螺旋杆，所述中心转鼓外套设有筛分筒，筛分筒的内壁上设置有第一螺旋叶片，所述筛分筒外转动套设有夹层转筒，夹层转筒的内壁上设置有第二螺旋叶片，所述夹层转筒外套设有外固定筒，外固定筒与夹层转筒之间设置有搅拌杆，且外固定筒和夹层转筒之间的空腔与筛分筒和中心转鼓之间的空腔相连通；

所述中心转鼓的两端对称设置有2根同轴连接的空心螺旋杆，其中一根空心螺旋杆的内腔与筛分筒和中心转鼓之间的空腔相连通，而另一根空心螺旋杆的内腔与筛分筒和夹层转筒之间的空腔相连通。

优选的，所述夹层转筒的两端外壁上分别设置有环形凸起，其中一端的环形凸起上环绕分布有圆孔，该圆孔内设置有支架，所述搅拌杆的一端与支架转动连接，且搅拌杆的另一端与夹层转筒另一端的环形凸起转动连接；

所述搅拌杆远离支架的一端连接有固定齿轮，固定齿轮的一侧啮合连接有内齿环，内齿环固定设置于外固定筒端部的内壁上；

所述夹层转筒一端的环形凸起的外壁上套设有外齿环，外齿环的一侧啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮的一侧连接有夹层转筒驱动电机；

所述搅拌杆为螺旋式结构，且夹层转筒两端的环形凸起之间连接有条形的弧形槽座，弧形槽座一侧的弧形槽与搅拌杆的形状相匹配，且弧形槽座与搅拌杆的位置对应设置；

所述筛分筒的一端侧壁上设置有进料孔，进料孔通过外固定筒与夹层转筒的环形凸起上的圆孔连通；

所述筛分筒的侧壁为网状结构。

优选的，所述搅拌杆设置有多个，且搅拌杆环绕设置于夹层转筒和外固定筒之间。

优选的，所述搅拌杆的中间为空心结构，且搅拌杆的侧壁上等距分布有小孔，所述搅拌杆靠近驱动齿轮的一端固定连接有旋转连接环的一侧，旋转连接环的另一侧转动连接有分流排出器。

优选的，所述中心转鼓、筛分筒和夹层转筒的一端分别设置有排土口、粗料排出孔和细料排出孔，所述分流排出器的一侧设置有四个环形口，且四个环形口分别与排土口、粗料排出孔、细料排出孔和旋转连接环转动连接，所述分流排出器的一侧设置有进液口、细料排出口、粗料排出口和排土口，排土口、粗料排出口、细料排出口和进液口分别通过四个环形口与排土口、粗料排出孔、细料排出孔和旋转连接环连通；

所述细料排出口连接有细料输送管的一端，细料输送管的另一端连接有泥砂泵的进口，泥砂泵的出口连接有三通集合管的一端，三通集合管的另一端与中心转鼓一端的空心螺旋杆的一端转动连接，所述三通集合管远离空心螺旋杆和泥砂泵的一端连接有化学溶剂输送泵的出口，化学溶剂输送泵的进口连通有化学溶剂罐；

所述粗料排出口连接有粗料输送管的一端，粗料排出口与中心转鼓另一端空心螺旋杆的连接结构和细料输送管与空心螺旋杆的连接结构相同。

优选的，所述中心转鼓的中间设置有隔断，隔断将中心转鼓的内腔平均分割为两段，且2根空心螺旋杆分别位于中心转鼓的两段内腔中；

所述中心转鼓的中部设置有2组出液孔，每组出液孔环绕中心转鼓的侧壁设置有多个，且2组出液孔分别与中心转鼓的两段内腔连通，所述外固定筒的内壁上设置有环形槽，该环形槽的位置与出液孔的位置相对应，且该环形槽的一侧连接有排液口。

优选的，所述空心螺旋杆的侧壁上设置有甩料孔，且空心螺旋杆的螺旋叶片上开设有导液孔；

所述中心转鼓和空心螺旋杆的一端均连接有驱动机构，驱动机构包括皮带、传动轴、第一传动齿轮和第二传动齿轮，中心转鼓通过皮带连接有传动轴，而空心螺旋杆通过第一传动齿轮和第二传动齿轮连接有传动轴，传动轴的一端连接有主电机。

优选的，所述外固定筒的顶部设置有进土斗，进土斗的中间设置有初筛机构，初筛机构包括网格输送带体，网格输送带体的两端分别设置有辊轴，且网格输送带体其中一端的辊轴的一端连接有筛网电机；

所述网格输送带体上方的一侧设置有高压喷头，高压喷头固定设置于进土斗的侧壁上，且高压喷头的进口连接有输水管的一端。

优选的，所述网格输送带体为倾斜设置，且网格输送带体对称设置于进土斗内腔的两侧，所述进土斗的两侧分别设置有排杂管，排杂管与网格输送带体上端的位置相对应。

本发明还公布了一种重金属污染土壤的修复方法，包括以下步骤：

S1：将待修复的土壤加入进土斗；

S2：高压喷头向土壤喷射水分，使土壤形成泥浆流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体的下方进入外固定筒内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则被网格输送带体输送排出；

S3：进入外固定筒内的泥砂流体被搅拌杆充分搅拌，加强土壤与水液混合，形成更加均匀的泥砂浆体；

S3：搅拌均匀后的泥砂浆体被搅拌杆推动进入筛分筒内，筛分筒带动泥砂浆体在翻转中移动，其中细粒径的泥砂浆体穿过筛分筒的筛孔进入夹层转筒，在夹层转筒的推动下进入细料排出口，而粗粒径的泥砂浆体无法穿过筛分筒筛孔，不断被筛分筒推动进入粗料排出口；

S4：细粒径的泥砂浆体和粗粒径的泥砂浆体分别进入中心转鼓两端的空心螺旋杆中，在进入空心螺旋杆前分别与不同量的化学修复药剂混合，而后在中心转鼓的两段内腔中分别进行固液分离；

S5：固液分离后的固体泥土从排土口排出，而含有污染的泥水从排液口排出。

本发明通过改进在此提供一种重金属污染土壤的修复装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：本发明中，外固定筒、夹层转筒、筛分筒和中心转鼓之间层层套设，结构紧凑，每一层之间的空间得到充分利用，其中通过外固定筒、夹层转筒和搅拌杆之间的配合，能够实现对土壤和水溶液的搅拌混合，且通过夹层转筒和筛分筒之间的配合，能够让不同粒径的土壤分级，而通过中心转鼓和2根空心螺旋杆的配合能够分别对不同粒径的土壤进行溶洗和固液分离，从而实现土壤造浆、粒径分级、溶洗和固液分离的连续式进行，相较于现有的装置，降低了转送时间，且其中的粒径分级能够让修复工作更加精细，降低化学药剂的消耗，并极大地提高土壤修复工作的效率；

其二：本发明中，转筒驱动电机能够通过驱动齿轮带动外齿环旋转，使得夹层转筒旋转，而搅拌杆安装于夹层转筒上，使得搅拌杆能够随着夹层转筒一并旋转，且当夹层转筒旋转时，固定齿轮能够在啮合连接的内齿环的作用下被动的旋转，进而使得搅拌杆能够自转，从而实现搅拌杆的公转和自转，加速土壤和水液的混合，加速造浆；

其三：本发明中，搅拌杆为螺旋式结构，在旋转时对土壤具有推动作用，从而能够在搅拌的同时促进土壤的向夹层转筒和外固定筒外排出，而且弧形槽座的结构使得土壤被推动时受到的摩擦力更大，能够提高土壤被推动时的效率；

其四：本发明中，分流排出器的四个环形口能够将排土口、粗料排出孔、细料排出孔和旋转连接环的旋转移动路径完全覆盖，使得排土口、粗料排出孔、细料排出孔和旋转连接环在旋转过程中都能够与分流排出器形成稳定的连通，且分流排出器的四个环形口分别连接四个独立空腔，四个独立空腔又分别对应进液口、细料排出口、粗料排出口和排土口，从而使得排土口、粗料排出口、细料排出口和进液口能够分别进出物料，保障土壤造浆、粒径分级、溶洗和固液分离的有序稳定进行；

其五：本发明中，泥砂能够随着化学修复溶剂一并进入空心螺旋杆，随着空心螺旋杆旋转的同时从甩料孔一并排出，让泥砂与化学修复溶剂更加充分的暴露溶合，促进土壤颗粒表面的重金属污染被洗去；

其六：本发明中，高压喷头能够向网格输送带体上的土壤喷射水分，使土壤形成泥浆流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体的沙孔后，进入外固定筒内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则被网格输送带体输送排出，网格输送带体对杂物的不断输送排出和高压喷头的不断冲射，能够避免土壤粘附而造成的堵塞问题，进而能够提高土壤修复效率；

其七：本发明中，土壤被高压水冲射后形成泥砂浆体再筛分，则无需通过破碎筛分，泥砂浆体通过流动排出，相较于碎土的流动，泥砂浆体在流动排出时更加流畅。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的图1中A处放大结构示意图；

图3是本发明的图1中B处放大结构示意图；

图4是本发明的中心转鼓和筛分筒剖视图；

图5是本发明的搅拌杆剖视图；

图6是本发明的外齿环和驱动齿轮连接结构示意图；

图7是本发明的分流排出器剖视图；

图8是本发明的分流排出器主视图；

图9是本发明的排土口剖视图；

图10是本发明的夹层转筒立体结构示意图；

图11是本发明的外固定筒正视图；

图12是本发明的外固定筒俯视图；

图13是本发明的外固定筒仰视图；

图14是本发明的外固定筒剖视图；

图15是本发明的进土斗剖视图；

图16是本发明的内齿环和固定齿轮连接结构示意图；

图17是本发明的旋转连接环正视图。

附图标记说明：1、中心转鼓，011、出液孔，012、排土口，013、隔断，2、外固定筒，21、排液口，22、内齿环，3、筛分筒，31、进料孔，32、第一螺旋叶片，33、粗料排出孔，4、夹层转筒，41、支架，42、第二螺旋叶片，43、弧形槽座，44、外齿环，45、细料排出孔，5、搅拌杆，51、固定齿轮，52、旋转连接环，6、分流排出器，61、进液口，62、细料排出口，63、粗料排出口，64、排土口，7、空心螺旋杆，71、导液孔，72、甩料孔，8、初筛机构，81、筛网电机，82、辊轴，83、网格输送带体，84、高压喷头，85、输水管，9、驱动机构，91、皮带，92、传动轴，93、第一传动齿轮，94、第二传动齿轮，95、主电机，10、粗料输送管，11、泥砂泵，12、三通集合管，13、化学溶剂罐，14、进土斗，141、排杂管，15、化学溶剂输送泵，16、驱动齿轮，17、夹层转筒驱动电机，18、细料输送管。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，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。

本发明通过改进在此提供一种重金属污染土壤的修复装置及其修复方法，本发明的技术方案是：

实施例一：

如图1-图17所示，一种重金属污染土壤的修复装置，包括中心转鼓01，中心转鼓01内设置有空心螺旋杆7，中心转鼓01外套设有筛分筒3，筛分筒3与中心转鼓01固定连接，筛分筒3的内壁上设置有第一螺旋叶片32，筛分筒3外转动套设有夹层转筒4，夹层转筒4的内壁上设置有第二螺旋叶片42，夹层转筒4外套设有外固定筒2，夹层转筒4与筛分筒3和外固定筒2均为转动连接，外固定筒2与夹层转筒4之间设置有搅拌杆5，且外固定筒2和夹层转筒4之间的空腔与筛分筒3和中心转鼓01之间的空腔相连通；

中心转鼓01的两端对称设置有2根同轴连接的空心螺旋杆7，其中一根空心螺旋杆7的内腔与筛分筒3和中心转鼓01之间的空腔相连通，而另一根空心螺旋杆7的内腔与筛分筒3和夹层转筒4之间的空腔相连通。

外固定筒2、夹层转筒4、筛分筒3和中心转鼓01之间层层套设，结构紧凑，每一层之间的空间得到充分利用，其中通过外固定筒2、夹层转筒4和搅拌杆5之间的配合，能够实现对土壤和水溶液的搅拌混合，且通过夹层转筒4和筛分筒3之间的配合，能够让不同粒径的土壤分级，而通过中心转鼓01和2根空心螺旋杆7的配合能够分别对不同粒径的土壤进行溶洗和固液分离，从而实现土壤造浆、粒径分级、溶洗和固液分离的连续式进行，相较于现有的装置，降低了转送时间，且其中的粒径分级能够让修复工作更加精细，降低化学药剂的消耗，并极大地提高土壤修复工作的效率。

夹层转筒4的两端外壁上分别设置有环形凸起，其中一端的环形凸起上环绕分布有圆孔，该圆孔内设置有支架41，搅拌杆5的一端与支架41转动连接，且搅拌杆5的另一端与夹层转筒4另一端的环形凸起转动连接；搅拌杆5安装于夹层转筒4上，使得搅拌杆5能够随着夹层转筒4一并运动；

搅拌杆5远离支架41的一端连接有固定齿轮51，固定齿轮51的一侧啮合连接有内齿环22，内齿环22固定设置于外固定筒2端部的内壁上；当夹层转筒4旋转时，固定齿轮51能够在啮合连接的内齿环22的作用下被动的旋转，进而使得搅拌杆5能够自转；

夹层转筒4一端的环形凸起的外壁上套设有外齿环44，外齿环44的一侧啮合连接有驱动齿轮16，驱动齿轮16位于外固定筒2下侧的条形通孔中，驱动齿轮16的一侧连接有夹层转筒驱动电机17；转筒驱动电机17能够通过驱动齿轮16带动外齿环44旋转，进而使得夹层转筒4旋转；

搅拌杆5为螺旋式结构，且夹层转筒4两端的环形凸起之间连接有条形的弧形槽座43，弧形槽座43一侧的弧形槽与搅拌杆5的形状相匹配，且弧形槽座43与搅拌杆5的位置对应设置；螺旋式结构的搅拌杆5在旋转时对土壤具有推动作用，能够促进土壤的向夹层转筒4和外固定筒2外排出，而弧形槽座43的结构使得土壤被推动时受到的摩擦力更大，从而能够提高土壤被推动时的效率；

筛分筒3的一端侧壁上设置有进料孔31，进料孔31通过外固定筒2与夹层转筒4的环形凸起上的圆孔连通夹层转筒4的一端与外固定筒2的内壁之间形成环形槽，且夹层转筒4的环形凸起上的圆孔通过环形槽与筛分筒3一端的进料孔31连通；土壤能够从上述圆孔推出，而后进入环形槽，再进入进料孔31；

筛分筒3的侧壁为网状结构；该网状结构使得筛分筒3具备对土壤的筛分能力。

搅拌杆5设置有多个，且搅拌杆5环绕设置于夹层转筒4和外固定筒2之间；多个搅拌杆5能够形成更加高效连续的搅拌混合作用。

搅拌杆5的中间为空心结构，且搅拌杆5的侧壁上等距分布有小孔，搅拌杆5靠近驱动齿轮16的一端固定连接有旋转连接环52的一侧，旋转连接环52的另一侧转动连接有分流排出器6；空心结构使得搅拌杆5能够在旋转过程中均匀的喷射水液，提高泥水混合效率。

中心转鼓01、筛分筒3和夹层转筒4的一端分别设置有排土口012、粗料排出孔33和细料排出孔45，分流排出器6的一侧设置有四个环形口，且四个环形口分别与排土口012、粗料排出孔33、细料排出孔45和旋转连接环52转动连接，分流排出器6的一侧设置有进液口61、细料排出口62、粗料排出口63和排土口64，排土口64、粗料排出口63、细料排出口62和进液口61分别通过四个环形口与排土口012、粗料排出孔33、细料排出孔45和旋转连接环52连通，分流排出器6由四个“L”形的环形片组合构成，其内部由“L”形的环形片隔断形成四个独立的环形腔体；分流排出器6的四个环形口能够将排土口012、粗料排出孔33、细料排出孔45和旋转连接环52的旋转移动路径完全覆盖，使得排土口012、粗料排出孔33、细料排出孔45和旋转连接环52在旋转过程中能够与分流排出器6形成稳定的连通，且分流排出器6的四个环形口分别连接四个独立空腔，四个独立空腔又分别对应进液口61、细料排出口62、粗料排出口63和排土口64，从而使得排土口64、粗料排出口63、细料排出口62和进液口61能够分别进出物料；

细料排出口62连接有细料输送管18的一端，细料输送管18的另一端连接有泥砂泵11的进口，泥砂泵11的出口连接有三通集合管12的一端，三通集合管12的另一端与中心转鼓01一端的空心螺旋杆7的一端转动连接，三通集合管12远离空心螺旋杆7和泥砂泵11的一端连接有化学溶剂输送泵15的出口，化学溶剂输送泵15的进口连通有化学溶剂罐13；泥砂能够随着化学修复溶剂一并进入空心螺旋杆7，随着空心螺旋杆7旋转的同时从甩料孔72一并排出，让泥砂与化学修复溶剂更加充分的暴露溶合，促进土壤颗粒表面的重金属污染被洗去；

粗料排出口63连接有粗料输送管10的一端，粗料排出口63与中心转鼓01另一端空心螺旋杆7的连接结构和细料输送管18与空心螺旋杆7的连接结构相同；粗料输送管10内能够输送较大颗粒的土壤，相较于细颗粒的土壤，粗颗粒的土壤堆积在一起时的密度更小，则所需要的化学修复溶剂的量也更少，对粗颗粒的土壤和细颗粒土壤添加相匹配的化学药剂量，能够达到减小化学修复溶剂消耗的目的。

中心转鼓01的中间设置有隔断013，隔断013将中心转鼓01的内腔平均分割为两段，且2根空心螺旋杆7分别位于中心转鼓01的两段内腔中；两段内腔能够分别将不同粒径的土壤颗粒分别洗脱；

中心转鼓01的中部设置有2组出液孔011，每组出液孔011环绕中心转鼓01的侧壁设置有多个，且2组出液孔011分别与中心转鼓01的两段内腔连通，外固定筒2的内壁上设置有环形槽，该环形槽的位置与出液孔011的位置相对应，且该环形槽的一侧连接有排液口21；出液孔011用于排出混有重金属污染的化学溶剂。

空心螺旋杆7的侧壁上设置有甩料孔72，且空心螺旋杆7的螺旋叶片上开设有导液孔71，导液孔71位于空心螺旋杆7的螺旋叶片靠近空心螺旋杆7轴心的一侧；甩料孔72的作用是甩出泥砂土壤和化学修复溶剂，重相物料土壤在离心力作用下贴近中心转鼓01内壁，被空心螺旋杆7的螺旋叶片推动，从中心转鼓01较细的端部的排土口012排出，而轻相液体形成内层液环，更靠近空心螺旋杆7轴心的一侧，能够从导液孔71不断流动穿过，最后从中心转鼓01较粗的中段的出液孔011溢流而出；

中心转鼓01和空心螺旋杆7的一端均连接有驱动机构9，驱动机构9包括皮带91、传动轴92、第一传动齿轮93和第二传动齿轮94，中心转鼓01通过皮带91连接有传动轴92，而空心螺旋杆7通过第一传动齿轮93和第二传动齿轮94连接有传动轴92，传动轴92的一端连接有主电机95；主电机95能够通过皮带91以及第一传动齿轮93和第二传动齿轮94同时电动中心转鼓01和空心螺旋杆7差速反向高速旋转。

实施例二：

如图1-图17所示，一种重金属污染土壤的修复装置，包括中心转鼓01，中心转鼓01内设置有空心螺旋杆7，中心转鼓01外套设有筛分筒3，筛分筒3的内壁上设置有第一螺旋叶片32，筛分筒3外转动套设有夹层转筒4，夹层转筒4的内壁上设置有第二螺旋叶片42，夹层转筒4外套设有外固定筒2，外固定筒2与夹层转筒4之间设置有搅拌杆5，且外固定筒2和夹层转筒4之间的空腔与筛分筒3和中心转鼓01之间的空腔相连通；

中心转鼓01的两端对称设置有2根同轴连接的空心螺旋杆7，其中一根空心螺旋杆7的内腔与筛分筒3和中心转鼓01之间的空腔相连通，而另一根空心螺旋杆7的内腔与筛分筒3和夹层转筒4之间的空腔相连通。

外固定筒2的顶部设置有进土斗14，进土斗14的中间设置有初筛机构8，初筛机构8包括网格输送带体83，网格输送带体83的两端分别设置有辊轴82，且网格输送带体83其中一端的辊轴82的一端连接有筛网电机81；进土斗14用于加入待修复的土壤，其中网格输送带体83为格栅输送带，其能够筛选土壤中的大杂物；

网格输送带体83上方的一侧设置有高压喷头84，高压喷头84固定设置于进土斗14的侧壁上，且高压喷头84的进口连接有输水管85的一端；高压喷头84能够向网格输送带体83上的土壤喷射水分，使土壤形成泥浆流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体83的沙孔后，进入外固定筒2内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则被网格输送带体83输送排出，网格输送带体83对杂物的不断输送排出和高压喷头84的不断冲射，能够避免土壤粘附而造成的堵塞问题。

网格输送带体83为倾斜设置，且网格输送带体83对称设置于进土斗14内腔的两侧，进土斗14的两侧分别设置有排杂管141，排杂管141与网格输送带体83上端的位置相对应；对称设置的网格输送带体83能够将筛出的杂物向进土斗14两侧的排杂管141输送排出，连续去除土壤中大体积杂物。

本实施例二相较于实施例一的区别仅在于通过初筛机构8对土壤进行筛选，无需破碎，且不易堵塞。

本发明还公布了一种重金属污染土壤的修复方法，包括以下步骤：

S1：将待修复的土壤加入进土斗14；

S2：高压喷头84向土壤喷射水分，使土壤形成泥浆流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体83的下方进入外固定筒2内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则被网格输送带体83输送排出；

S3：进入外固定筒2内的泥砂流体被搅拌杆5充分搅拌，加强土壤与水液混合，形成更加均匀的泥砂浆体；

S3：搅拌均匀后的泥砂浆体被搅拌杆5推动进入筛分筒3内，筛分筒3带动泥砂浆体在翻转中移动，其中细粒径的泥砂浆体穿过筛分筒3的筛孔进入夹层转筒4，在夹层转筒4的推动下进入细料排出口62，而粗粒径的泥砂浆体无法穿过筛分筒3筛孔，不断被筛分筒3推动进入粗料排出口63；

S4：细粒径的泥砂浆体和粗粒径的泥砂浆体分别进入中心转鼓01两端的空心螺旋杆7中，在进入空心螺旋杆7前分别与不同量的化学修复药剂混合，而后在中心转鼓01的两段内腔中分别进行固液分离；

S5：固液分离后的固体泥土从排土口64排出，而含有污染的泥水从排液口21排出。

工作原理：利用挖机或者输送机将待修复的土壤加入进土斗14；

输水管85与自来水连接，或者与化学修复溶剂的输送泵连接，让高压喷头84向土壤喷射水液，使落在进土斗14内的土壤形成泥砂流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体83的下方进入外固定筒2内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则在网格输送带体83的不断旋转带动下，向上移动，最后从排杂管141输送排出；

进入外固定筒2内的泥砂流体被搅拌杆5充分搅拌，搅拌杆5的具体运动过程是：转筒驱动电机17通过驱动齿轮16带动外齿环44旋转，使得夹层转筒4旋转，而搅拌杆5安装于夹层转筒4上，使得搅拌杆5能够随着夹层转筒4一并旋转，且当夹层转筒4旋转时，固定齿轮51能够在啮合连接的内齿环22的作用下被动的旋转，进而使得搅拌杆5能够自转，从而实现搅拌杆5的公转和自转，加速土壤和水液的混合，加速造浆，形成更加均匀的泥砂浆体，；

且搅拌杆5运行过程中，由于搅拌杆5为螺旋式结构，在旋转时对土壤具有推动作用，从而能够在搅拌的同时促进土壤的向夹层转筒4和外固定筒2外排出，让搅拌均匀后的泥砂浆体被搅拌杆5推动进入筛分筒3内；

筛分筒3内壁的第一螺旋叶片32在旋转时带动泥砂浆体在翻转中移动，其中细粒径的泥砂浆体穿过筛分筒3的筛孔进入夹层转筒4，在夹层转筒4的第二螺旋叶片42推动下进入细料排出口62，而粗粒径的泥砂浆体无法穿过筛分筒3筛孔，不断被筛分筒3内壁的第一螺旋叶片32推动进入粗料排出口63；

细粒径的泥砂浆体和粗粒径的泥砂浆体分别进入中心转鼓01两端的空心螺旋杆7中，泥砂能够随着化学修复溶剂一并进入空心螺旋杆7，随着空心螺旋杆7旋转的同时从甩料孔72一并排出，让泥砂与化学修复溶剂更加充分的暴露溶合，促进土壤颗粒表面的重金属污染被洗去，在进入空心螺旋杆7前，两个独立的化学溶剂输送泵15分别输送化学溶剂，使得细粒径的泥砂浆体和粗粒径的泥砂浆体分别与不同量的化学修复药剂混合，相较于细颗粒的土壤，粗颗粒的土壤堆积在一起时的密度更小，则所需要的化学修复溶剂的量也更少，对粗颗粒的土壤和细颗粒土壤添加相匹配的化学药剂量，能够达到减小化学修复溶剂消耗的目的；

泥砂土壤和化学修复溶剂甩出空心螺旋杆7后，重相物料土壤在离心力作用下贴近中心转鼓01内壁，被空心螺旋杆7的螺旋叶片推动，从中心转鼓01较细的端部的排土口012排出，而轻相液体形成内层液环，更靠近空心螺旋杆7轴心的一侧，能够从导液孔71不断流动穿过，最后从中心转鼓01较粗的中段的出液孔011溢流而出，从而实现固液分离。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种重金属污染土壤的修复装置，包括中心转鼓（01），所述中心转鼓（01）内设置有空心螺旋杆（7），其特征在于：所述中心转鼓（01）外套设有筛分筒（3），筛分筒（3）的内壁上设置有第一螺旋叶片（32），所述筛分筒（3）外转动套设有夹层转筒（4），夹层转筒（4）的内壁上设置有第二螺旋叶片（42），所述夹层转筒（4）外套设有外固定筒（2），外固定筒（2）与夹层转筒（4）之间设置有搅拌杆（5），且外固定筒（2）和夹层转筒（4）之间的空腔与筛分筒（3）和中心转鼓（01）之间的空腔相连通；

所述中心转鼓（01）的两端对称设置有2根同轴连接的空心螺旋杆（7），其中一根空心螺旋杆（7）的内腔与筛分筒（3）和中心转鼓（01）之间的空腔相连通，而另一根空心螺旋杆（7）的内腔与筛分筒（3）和夹层转筒（4）之间的空腔相连通；

所述夹层转筒（4）的两端外壁上分别设置有环形凸起，其中一端的环形凸起上环绕分布有圆孔，该圆孔内设置有支架（41），所述搅拌杆（5）的一端与支架（41）转动连接，且搅拌杆（5）的另一端与夹层转筒（4）另一端的环形凸起转动连接；

所述搅拌杆（5）远离支架（41）的一端连接有固定齿轮（51），固定齿轮（51）的一侧啮合连接有内齿环（22），内齿环（22）固定设置于外固定筒（2）端部的内壁上；

所述夹层转筒（4）一端的环形凸起的外壁上套设有外齿环（44），外齿环（44）的一侧啮合连接有驱动齿轮（16），驱动齿轮（16）的一侧连接有夹层转筒驱动电机（17）；

所述搅拌杆（5）为螺旋式结构，且夹层转筒（4）两端的环形凸起之间连接有条形的弧形槽座（43），弧形槽座（43）一侧的弧形槽与搅拌杆（5）的形状相匹配，且弧形槽座（43）与搅拌杆（5）的位置对应设置；

所述筛分筒（3）的一端侧壁上设置有进料孔（31），进料孔（31）通过外固定筒（2）与夹层转筒（4）的环形凸起上的圆孔连通；

所述筛分筒（3）的侧壁为网状结构；

所述搅拌杆（5）的中间为空心结构，且搅拌杆（5）的侧壁上等距分布有小孔，所述搅拌杆（5）靠近驱动齿轮（16）的一端固定连接有旋转连接环（52）的一侧，旋转连接环（52）的另一侧转动连接有分流排出器（6）；

所述中心转鼓（01）、筛分筒（3）和夹层转筒（4）的一端分别设置有排土口（012）、粗料排出孔（33）和细料排出孔（45），所述分流排出器（6）的一侧设置有四个环形口，且四个环形口分别与排土口（012）、粗料排出孔（33）、细料排出孔（45）和旋转连接环（52）转动连接，所述分流排出器（6）的一侧设置有进液口（61）、细料排出口（62）、粗料排出口（63）和排土出口（64），排土出口（64）、粗料排出口（63）、细料排出口（62）和进液口（61）分别通过四个环形口与排土口（012）、粗料排出孔（33）、细料排出孔（45）和旋转连接环（52）连通；

所述细料排出口（62）连接有细料输送管（18）的一端，细料输送管（18）的另一端连接有泥砂泵（11）的进口，泥砂泵（11）的出口连接有三通集合管（12）的一端，三通集合管（12）的另一端与中心转鼓（01）一端的空心螺旋杆（7）的一端转动连接，所述三通集合管（12）远离空心螺旋杆（7）和泥砂泵（11）的一端连接有化学溶剂输送泵（15）的出口，化学溶剂输送泵（15）的进口连通有化学溶剂罐（13）；

所述粗料排出口（63）连接有粗料输送管（10）的一端，粗料排出口（63）与中心转鼓（01）另一端空心螺旋杆（7）的连接结构和细料输送管（18）与空心螺旋杆（7）的连接结构相同；

所述中心转鼓（01）的中间设置有隔断（013），隔断（013）将中心转鼓（01）的内腔平均分割为两段，且2根空心螺旋杆（7）分别位于中心转鼓（01）的两段内腔中；

所述中心转鼓（01）的中部设置有2组出液孔（011），每组出液孔（011）环绕中心转鼓（01）的侧壁设置有多个，且2组出液孔（011）分别与中心转鼓（01）的两段内腔连通，所述外固定筒（2）的内壁上设置有环形槽，该环形槽的位置与出液孔（011）的位置相对应，且该环形槽的一侧连接有排液口（21）。

2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤的修复装置，其特征在于：所述搅拌杆（5）设置有多个，且搅拌杆（5）环绕设置于夹层转筒（4）和外固定筒（2）之间。

3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤的修复装置，其特征在于：所述空心螺旋杆（7）的侧壁上设置有甩料孔（72），且空心螺旋杆（7）的螺旋叶片上开设有导液孔（71）；

所述中心转鼓（01）和空心螺旋杆（7）的一端均连接有驱动机构（9），驱动机构（9）包括皮带（91）、传动轴（92）、第一传动齿轮（93）和第二传动齿轮（94），中心转鼓（01）通过皮带（91）连接有传动轴（92），而空心螺旋杆（7）通过第一传动齿轮（93）和第二传动齿轮（94）连接有传动轴（92），传动轴（92）的一端连接有主电机（95）。

4.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤的修复装置，其特征在于：所述外固定筒（2）的顶部设置有进土斗（14），进土斗（14）的中间设置有初筛机构（8），初筛机构（8）包括网格输送带体（83），网格输送带体（83）的两端分别设置有辊轴（82），且网格输送带体（83）其中一端的辊轴（82）的一端连接有筛网电机（81）；

所述网格输送带体（83）上方的一侧设置有高压喷头（84），高压喷头（84）固定设置于进土斗（14）的侧壁上，且高压喷头（84）的进口连接有输水管（85）的一端。

5.根据权利要求4所述的一种重金属污染土壤的修复装置，其特征在于：所述网格输送带体（83）为倾斜设置，且网格输送带体（83）对称设置于进土斗（14）内腔的两侧，所述进土斗（14）的两侧分别设置有排杂管（141），排杂管（141）与网格输送带体（83）上端的位置相对应。

6.一种应用权利要求4或5所述一种重金属污染土壤的修复装置的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待修复的土壤加入进土斗（14）；

S2：高压喷头（84）向土壤喷射水分，使土壤形成泥砂流体，泥砂流体流动穿过网格输送带体（83）的下方进入外固定筒（2）内，而土壤中无法形成泥砂流体的杂物则被网格输送带体（83）输送排出；

S3：进入外固定筒（2）内的泥砂流体被搅拌杆（5）充分搅拌，加强土壤与水液混合，形成更加均匀的泥砂浆体；

S4：搅拌均匀后的泥砂浆体被搅拌杆（5）推动进入筛分筒（3）内，筛分筒（3）带动泥砂浆体在翻转中移动，其中细粒径的泥砂浆体穿过筛分筒（3）的筛孔进入夹层转筒（4），在夹层转筒（4）的推动下进入细料排出口（62），而粗粒径的泥砂浆体无法穿过筛分筒（3）筛孔，不断被筛分筒（3）推动进入粗料排出口（63）；

S5：细粒径的泥砂浆体和粗粒径的泥砂浆体分别进入中心转鼓（01）两端的空心螺旋杆（7）中，在进入空心螺旋杆（7）前分别与不同量的化学修复药剂混合，而后在中心转鼓（01）的两段内腔中分别进行固液分离；

S6：固液分离后的固体泥土从排土出口（64）排出，而含有污染的泥水从排液口（21）排出。