CN114405983A - 一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，包括底座和容纳盒，转动安装在底座内部的所述第一横筒通过单向轴承单向转动安装在转轴的右端，并且位于底座内部的所述转轴与电机相连，所述转轴上还单向转动安装有第二横筒。该基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，通过将容纳盒设计为上下两部分容纳空间的方式，能够利用自身转动的方式，在进行一个空间内土壤喷淋的同时、对另一使用后的空间进行同步的清理操作，同时能够利用同一动力源实现不同容纳盒的切换使用以及容纳盒的清理，在使用隔板实现空间分割的同时、能够利用内部电磁板的运行实现金属杂质的分离以及喷淋效果的提升。

Description

一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备。

背景技术

异位化学淋洗法，是指将受污染的土壤从地面中挖出，在经过简单的筛分除杂后、输送至相应的喷淋设备中，利用喷淋的方式使化学溶液和土壤中的重金属以及石油污染成分相接触，完成净化后再将土壤回填，因此现有的同类基于异位化学淋洗法的修复设备在实际使用时存在以下问题：

为了确保土壤修复的充分性，设备的单次运行净化流程中，会对指定分量的土壤进行相应的喷淋修复，在进行后续批次的土壤修复之前，需要对设备中相应的容纳结构进行相应的清理，避免因清理不彻底导致后续土壤修复效率降低问题的产生，而由于土壤在被喷淋溶液后处于相对稀释的状态，修复后排出的土壤虽然有专门的设备进行二次处理，但是残留的稀释状态的土壤实际清理起来十分麻烦，因此大幅度的降低了土壤修复的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，以解决上述背景技术中提出为了确保土壤修复的充分性，设备的单次运行净化流程中，会对指定分量的土壤进行相应的喷淋修复，在进行后续批次的土壤修复之前，需要对设备中相应的容纳结构进行相应的清理，避免因清理不彻底导致后续土壤修复效率降低问题的产生，而由于土壤在被喷淋溶液后处于相对稀释的状态，修复后排出的土壤虽然有专门的设备进行二次处理，但是残留的稀释状态的土壤实际清理起来十分麻烦，因此大幅度的降低了土壤修复的效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，包括底座和容纳盒，所述容纳盒用于容纳土壤颗粒，所述容纳盒位于底座的上方，并且容纳盒的上方设置有安装在底座上端面的机架，所述容纳盒的下方和上方分别设置有清理杆和喷洒杆，还包括隔板，所述隔板水平固定在容纳盒的内部的中间位置，将容纳盒均匀分割为上下两个用于容纳土壤颗粒的空间，且容纳盒为上下开口的结构，并且所述容纳盒通过横轴转动安装在竖轴的上半段，转动安装在底座右侧上壁中的所述竖轴底端通过两个相互啮合的第一锥齿和第一横筒相连，转动安装在底座内部的所述第一横筒通过单向轴承单向转动安装在转轴的右端，并且位于底座内部的所述转轴与电机相连，所述转轴上还单向转动安装有第二横筒，所述第二横筒通过两个相互啮合的第二锥齿与清理杆的底端相连；

还包括清理组件，所述清理组件与清理杆相连，清理杆的内部开设有与输送管相连通第一空腔，输送管的顶端转动安装在清理杆的底端，输送管的底端和清理组件相连，清理组件经由输送管以及清理杆内部开设的第一空腔朝向容纳盒下半段使用后的内部空间喷水清理；

还包括喷洒组件，所述喷洒组件与喷洒杆相连，水泵经由喷洒杆将淋洗液经由喷洒组件朝向容纳盒中收纳的土壤喷出。

作为进一步的，所述清理组件由输送泵组成，所述输送泵的输入端和装有清水的水箱相连，所述输送泵的输出端与输送管的底端相连通，所述输送泵运行、将清水经由输送管和第一空腔的顶端、朝向清理杆上方的容纳盒下半段的内部空间喷出。

作为进一步的，所述喷洒组件为安装了喷头的喷管，所述喷管安装在喷洒杆的底端，且喷管通过喷洒杆和输送喷淋液的水泵相连。

作为进一步的，所述喷洒组件包含有驱动装置和喷洒装置，所述喷洒装置由芯杆和第一横杆组成，所述芯杆安装在隔板的中心处，垂直分布的所述芯杆和水平分布的所述第一横杆内部分别开设有相连通的第三空腔和第二空腔，所述第二空腔和开设在第一横杆下端面的喷孔相连通，并且第三空腔和喷洒杆的内部空腔相连通，转动安装在机架上的所述喷洒杆与水泵的输出端水管转动连接，水泵经由喷洒杆将喷淋液经由第三空腔、第二空腔和喷孔处喷出，从土壤内部进行浸湿操作。

作为进一步的，所述清理组件由第二横杆以及驱动装置组成，驱动装置与输送管相连，所述芯杆的底端贯穿隔板延伸至容纳盒的下半段内部空间，芯杆与隔板转动连接，并且芯杆下半段的内部开设有第四空腔，该空腔通过第二横杆内部的第二空腔和第二横杆上端面的喷孔相连通，并且第四空腔的底端和第一空腔相连通。

作为进一步的，所述驱动装置包含有水盒和阀板，与输送管相连通的所述水盒安装在底座的内部，阀板水平滑动连接在水盒的内部，水盒的左侧与输入管相连，输入管连通在装有清洗液的水箱中，所述阀板的右侧和螺杆的左端固定连接，螺杆的右侧螺纹连接在套筒的内部，转动安装在水盒右侧壁的套筒通过两个相互啮合的齿轮和第二横筒相连。

作为进一步的，所述芯杆的顶端和底端均设置有拼接装置，所述拼接装置包含有卡板和卡槽，两个所述卡板分别一体化设置在芯杆的上下两端，两个与卡板相吻合的所述卡槽分别开设在喷洒杆的底端和清理杆的顶端，卡板和卡槽均为与竖轴同圆心的弧形结构。

作为进一步的，所述隔板包含有最外层的弹性层、用于加固的填充层和位于中心处的电磁板，所述电磁板通电产生磁性，用于吸附土壤中夹杂的未筛分的金属颗粒。

作为进一步的，所述填充层中还开设有上下贯通的滑道，所述滑道的两端开口分别被弹性层和电磁板封闭，且滑道的内部还滑动连接有磁块，且磁块与通电后的电磁板相对应的表面为相斥设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，通过将容纳盒设计为上下两部分容纳空间的方式，能够利用自身转动的方式，在进行一个空间内土壤喷淋的同时、对另一使用后的空间进行同步的清理操作，同时能够利用同一动力源实现不同容纳盒的切换使用以及容纳盒的清理，在使用隔板实现空间分割的同时、能够利用内部电磁板的运行实现金属杂质的分离以及喷淋效果的提升；

1.多个横筒以及多组锥齿结构的设计使用，能够通过切换电机带动转轴转向的方式，对不同横筒的转动状态进行调整，从而实现转轴能够分别带动竖轴和清理杆转动的目的，而竖轴的转动能够将不同位置的容纳盒转动至喷洒杆的下方进行土壤的喷淋净化，而清理杆的转动则能够配合清理装置对使用后的、垂直转动至下方的容纳盒内部空间进行清理，使同一容纳盒中的不同空间能够同步实现土壤喷淋和清理的操作；

2.芯杆的结构设计，一方面能够利用其与喷洒杆的连通，使位于隔板上方并与土壤内部接触的第一横杆能够相应的喷洒出喷淋液，通过在土壤内部喷出喷淋液的方式，利用喷淋液的冲击力使土壤更加高效的在容纳盒中翻动提高接触效率；另一方面，能够利用芯杆与其底端的清理杆相连通的结构设计，实现清洗液从第二横杆上喷孔喷出、对使用中的容纳盒下方的使用后空间进行实时高效清理，从而真正实现土壤净化和容纳结构清理同步进行的目的，大幅度提高土壤净化效率；

3.隔板的使用，一方面能够利用自身的阻隔作用，将容纳盒内部分割为上下两个可利用的空间，在一个空间使用完成后可通过自转的方式来使用另一清理接触的空间进行持续性的土壤喷淋净化；另一方面，能够利用内部电磁板结构的设置，通过磁性吸附的方式来吸附喷淋土壤中的金属杂质，提高净化效率同时避免二次污染；

同时，电磁板上下方磁块的结构设计，能够利用磁板通电后产生与磁块相斥的极性、通过磁板间歇通电控制的方式使磁块能够在滑道中滑动并使弹性层相应形变，从而对喷淋中的土壤悬浮液进行震荡混匀操作，提高土壤净化效率，而且在进行土壤装填时，能够利用磁块的移动实现土壤的填充均匀充分，并且位于隔板下端面弹性层的形变，还能够起到促进处理后的土壤与容纳盒更加快速的分离的效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例的正视结构示意图；

图2为本发明第二实施例的正视结构示意图；

图3为本发明容纳盒立体结构示意图；

图4为本发明芯杆正剖面结构示意图；

图5为本发明水盒正剖面结构示意图；

图6为本发明底座俯视结构示意图；

图7为本发明隔板正剖面结构示意图；

图8为本发明电磁板通电后的隔板正剖面结构示意图。

图中：1、底座；2、容纳盒；3、清理杆；4、喷洒杆；5、机架；6、横轴；7、竖轴；8、第一锥齿；9、第一横筒；10、转轴；11、电机；12、第二横筒；13、第二锥齿；14、第一空腔；15、输送管；16、喷管；17、输送泵；18、隔板；19、芯杆；20、第一横杆；21、喷孔；22、第二空腔；23、第三空腔；24、第二横杆；25、第四空腔；26、卡板；27、卡槽；28、水盒；29、输入管；30、阀板；31、螺杆；32、套筒；33、齿轮；34、电磁板；35、填充层；36、弹性层；37、滑道；38、磁块；39、收集盒。

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。

请参阅图1-8，本发明提供如下技术方案：

第一实施例：

如图1所示，修复设备包括底座1和容纳盒2，容纳盒2用于容纳土壤颗粒，容纳盒2位于底座1的上方，并且容纳盒2的上方设置有安装在底座1上端面的机架5，容纳盒2的下方和上方分别设置有清理杆3和喷洒杆4，还包括隔板18，隔板18水平固定在容纳盒2的内部的中间位置，将容纳盒2均匀分割为上下两个用于容纳土壤颗粒的空间，且容纳盒2为上下开口的结构，并且容纳盒2通过横轴6转动安装在竖轴7的上半段，转动安装在底座1右侧上壁中的竖轴7底端通过两个相互啮合的第一锥齿8和第一横筒9相连，转动安装在底座1内部的第一横筒9通过单向轴承单向转动安装在转轴10的右端，并且位于底座1内部的转轴10与电机11相连，转轴10上还单向转动安装有第二横筒12，第二横筒12通过两个相互啮合的第二锥齿13与清理杆3的底端相连，在本申请中，容纳盒2中的隔板18用于均匀分隔上下两部分的容纳盒2内部空间，其中上方的空间用于装填土壤，而下方的空间则是需要进行清理的使用后的空间，其中具体的使用方式为，首先将土壤填充在图1所示的右侧的容纳盒2中，土壤填充在隔板18上方，此时电机11驱动转轴10顺时针转动，此时第一横筒9通过两个相互啮合的第一锥齿8带动竖轴7转动，因此装有土壤的容纳盒2转动至图1中左侧容纳盒2的位置，喷洒杆4以及喷淋组件喷出喷淋液对土壤进行净化修复，之后继续转动至初始位置，并且通过横轴6转动容纳盒2，将土壤倒出，而原先朝下的容纳盒2内部空间便会朝上分布，再继续填充土壤即可，其中上个流程使用后的空间则会转动至下方，在进行土壤喷淋操作时，清理杆3则会对该使用后的空间进行喷淋操作，而图1中所示的收集盒39则是用于对清洗过程中产生的废液进行收集排出处理；

由于土壤在湿水后会处于湿黏状态，因此在使用后还需要进行额外的清理，为了节省人工反复清理的麻烦步骤，在本实施例中，还包括清理组件，清理组件与清理杆3相连，清理杆3的内部开设有与输送管15相连通第一空腔14，输送管15的顶端转动安装在清理杆3的底端，输送管15的底端和清理组件相连，清理组件经由输送管15以及清理杆3内部开设的第一空腔14朝向容纳盒2下半段使用后的内部空间喷水清理，清理组件由输送泵17组成，输送泵17的输入端和装有清水的水箱相连，输送泵17的输出端与输送管15的底端相连通，输送泵17运行、将清水经由输送管15和第一空腔14的顶端、朝向清理杆3上方的容纳盒2下半段的内部空间喷出，从而将使用后的空间中的残留土壤清理出；

还包括喷洒组件，喷洒组件与喷洒杆4相连，水泵经由喷洒杆4将淋洗液经由喷洒组件朝向容纳盒2中收纳的土壤喷出，喷洒组件为安装了喷头的喷管16，喷管16安装在喷洒杆4的底端，且喷管16通过喷洒杆4和输送喷淋液的水泵相连。

第二实施例：

与第一实施例不同的是，在本实施例中的喷洒组件包含有驱动装置和喷洒装置，喷洒装置由芯杆19和第一横杆20组成，芯杆19安装在隔板18的中心处，垂直分布的芯杆19和水平分布的第一横杆20内部分别开设有相连通的第三空腔23和第二空腔22，第二空腔22和开设在第一横杆20下端面的喷孔21相连通，并且第三空腔23和喷洒杆4的内部空腔相连通，转动安装在机架5上的喷洒杆4与水泵的输出端水管转动连接，水泵经由喷洒杆4将喷淋液经由第三空腔23、第二空腔22和喷孔21处喷出，从土壤内部进行浸湿操作，如图4所示，喷洒杆4的顶端和现有技术中常用的水管以及输送喷淋液的水泵相连，喷淋液经由喷洒杆4的内部空腔进入到第三空腔23中，并最终从第二空腔22以及喷孔21中喷出，由于此时第一横杆20位于堆积土壤的内部，因此相比较于传统的从上方进行喷淋的净化方式，本实施例中的土壤与喷淋液接触效率更高，并且由于从喷孔21中喷出的喷淋液具有一定的冲击力，土壤也会在该冲击力的作用下相应更加高效的翻动并与喷淋液接触。

为了进一步保证节能环保效果以及装置在实际生产运行时的成本，在本实施例中的清理组件由第二横杆24以及驱动装置组成，驱动装置与输送管15相连，芯杆19的底端贯穿隔板18延伸至容纳盒2的下半段内部空间，芯杆19与隔板18转动连接，并且芯杆19下半段的内部开设有第四空腔25，该空腔通过第二横杆24内部的第二空腔22和第二横杆24上端面的喷孔21相连通，并且第四空腔25的底端和第一空腔14相连通，驱动装置包含有水盒28和阀板30，与输送管15相连通的水盒28安装在底座1的内部，阀板30水平滑动连接在水盒28的内部，水盒28的左侧与输入管29相连，输入管29连通在装有清洗液的水箱中，阀板30的右侧和螺杆31的左端固定连接，螺杆31的右侧螺纹连接在套筒32的内部，转动安装在水盒28右侧壁的套筒32通过两个相互啮合的齿轮33和第二横筒12相连，如图4-5所示，当转轴10逆时针转动时，第二横筒12通过两个相互啮合的齿轮33带动套筒32转动，此时表面设置有单旋往复螺纹的螺杆31便会带动阀板30在水盒28中左右来回移动，因此在输入管29以及输送管15中设置单向阀的限制作用下，阀板30右移将输入管29连通水箱中的水抽至水盒28中，向左移动则会将水经由输送管15输送到图4所示的第一空腔14以及第四空腔25中，并最终从第二横杆24上的喷孔21喷出，完成对使用后的空间进行清理的目的。

为了保证芯杆19与喷洒杆4以及清理杆3连接的稳定性，如图4所示，芯杆19的顶端和底端均设置有拼接装置，拼接装置包含有卡板26和卡槽27，两个卡板26分别一体化设置在芯杆19的上下两端，两个与卡板26相吻合的卡槽27分别开设在喷洒杆4的底端和清理杆3的顶端，卡板26和卡槽27均为与竖轴7同圆心的弧形结构，由于均为弧形结构，因此在容纳盒2转动至喷淋工位时，卡板26会相应的吻合在卡槽27中，并且在两者的卡合作用下，清理杆3的转动还会带动芯杆19同步转动从而带动第一横杆20以及第二横杆24同步转动，从而进一步提高土壤喷淋以及下方空间清理的效果。

第三实施例：

作为本申请中额外的技术方案，为了保证土壤中未被充分筛分的金属杂质不会影响到土壤后续的回填，在本实施例中的隔板18包含有最外层的弹性层36、用于加固的填充层35和位于中心处的电磁板34，电磁板34通电产生磁性，用于吸附土壤中夹杂的未筛分的金属颗粒。

作为进一步的，在本实施例中的填充层35中还开设有上下贯通的滑道37，滑道37的两端开口分别被弹性层36和电磁板34封闭，且滑道37的内部还滑动连接有磁块38，且磁块38与通电后的电磁板34相对应的表面为相斥设置，在电磁板34进行间歇的通断电时，如图8所示，磁块38会相应的在滑道37中高频滑动，并敲击导致弹性层36相应反复形变，在该冲击力的作用下，上方的空间装填土壤时，能够通过该震动力实现土壤装填的充分均匀，不会出现过多的装填空隙，而在进行土壤喷淋过程中，还能够通过冲击震匀的方式使土壤与喷淋液充分接触反应，而下方的磁块38在震动时，能够促使残留土壤更加高效的与隔板18分离，提高清理效率。

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 (9)

1.一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，包括底座（1）和容纳盒（2），所述容纳盒（2）用于容纳土壤颗粒，所述容纳盒（2）位于底座（1）的上方，并且容纳盒（2）的上方设置有安装在底座（1）上端面的机架（5），所述容纳盒（2）的下方和上方分别设置有清理杆（3）和喷洒杆（4），其特征在于：还包括隔板（18），所述隔板（18）水平固定在容纳盒（2）的内部的中间位置，将容纳盒（2）均匀分割为上下两个用于容纳土壤颗粒的空间，且容纳盒（2）为上下开口的结构，并且所述容纳盒（2）通过横轴（6）转动安装在竖轴（7）的上半段，转动安装在底座（1）右侧上壁中的所述竖轴（7）底端通过两个相互啮合的第一锥齿（8）和第一横筒（9）相连，转动安装在底座（1）内部的所述第一横筒（9）通过单向轴承单向转动安装在转轴（10）的右端，并且位于底座（1）内部的所述转轴（10）与电机（11）相连，所述转轴（10）上还单向转动安装有第二横筒（12），所述第二横筒（12）通过两个相互啮合的第二锥齿（13）与清理杆（3）的底端相连；

还包括清理组件，所述清理组件与清理杆（3）相连，清理杆（3）的内部开设有与输送管（15）相连通第一空腔（14），输送管（15）的顶端转动安装在清理杆（3）的底端，输送管（15）的底端和清理组件相连，清理组件经由输送管（15）以及清理杆（3）内部开设的第一空腔（14）朝向容纳盒（2）下半段使用后的内部空间喷水清理；

还包括喷洒组件，所述喷洒组件与喷洒杆（4）相连，水泵经由喷洒杆（4）将淋洗液经由喷洒组件朝向容纳盒（2）中收纳的土壤喷出。

2.根据权利要求1所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述清理组件由输送泵（17）组成，所述输送泵（17）的输入端和装有清水的水箱相连，所述输送泵（17）的输出端与输送管（15）的底端相连通，所述输送泵（17）运行、将清水经由输送管（15）和第一空腔（14）的顶端、朝向清理杆（3）上方的容纳盒（2）下半段的内部空间喷出。

3.根据权利要求2所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述喷洒组件为安装了喷头的喷管（16），所述喷管（16）安装在喷洒杆（4）的底端，且喷管（16）通过喷洒杆（4）和输送喷淋液的水泵相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述喷洒组件包含有驱动装置和喷洒装置，所述喷洒装置由芯杆（19）和第一横杆（20）组成，所述芯杆（19）安装在隔板（18）的中心处，垂直分布的所述芯杆（19）和水平分布的所述第一横杆（20）内部分别开设有相连通的第三空腔（23）和第二空腔（22），所述第二空腔（22）和开设在第一横杆（20）下端面的喷孔（21）相连通，并且第三空腔（23）和喷洒杆（4）的内部空腔相连通，转动安装在机架（5）上的所述喷洒杆（4）与水泵的输出端水管转动连接，水泵经由喷洒杆（4）将喷淋液经由第三空腔（23）、第二空腔（22）和喷孔（21）处喷出，从土壤内部进行浸湿操作。

5.根据权利要求4所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述清理组件由第二横杆（24）以及驱动装置组成，驱动装置与输送管（15）相连，所述芯杆（19）的底端贯穿隔板（18）延伸至容纳盒（2）的下半段内部空间，芯杆（19）与隔板（18）转动连接，并且芯杆（19）下半段的内部开设有第四空腔（25），该空腔通过第二横杆（24）内部的第二空腔（22）和第二横杆（24）上端面的喷孔（21）相连通，并且第四空腔（25）的底端和第一空腔（14）相连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述驱动装置包含有水盒（28）和阀板（30），与输送管（15）相连通的所述水盒（28）安装在底座（1）的内部，阀板（30）水平滑动连接在水盒（28）的内部，水盒（28）的左侧与输入管（29）相连，输入管（29）连通在装有清洗液的水箱中，所述阀板（30）的右侧和螺杆（31）的左端固定连接，螺杆（31）的右侧螺纹连接在套筒（32）的内部，转动安装在水盒（28）右侧壁的套筒（32）通过两个相互啮合的齿轮（33）和第二横筒（12）相连。

7.根据权利要求6所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述芯杆（19）的顶端和底端均设置有拼接装置，所述拼接装置包含有卡板（26）和卡槽（27），两个所述卡板（26）分别一体化设置在芯杆（19）的上下两端，两个与卡板（26）相吻合的所述卡槽（27）分别开设在喷洒杆（4）的底端和清理杆（3）的顶端，卡板（26）和卡槽（27）均为与竖轴（7）同圆心的弧形结构。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述隔板（18）包含有最外层的弹性层（36）、用于加固的填充层（35）和位于中心处的电磁板（34），所述电磁板（34）通电产生磁性，用于吸附土壤中夹杂的未筛分的金属颗粒。

9.根据权利要求8所述的一种基于异位化学淋洗的污染土壤修复设备，其特征在于：所述填充层（35）中还开设有上下贯通的滑道（37），所述滑道（37）的两端开口分别被弹性层（36）和电磁板（34）封闭，且滑道（37）的内部还滑动连接有磁块（38），且磁块（38）与通电后的电磁板（34）相对应的表面为相斥设置。

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