CN115026117A - 一种重金属污染土壤修复系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种重金属污染土壤修复系统，其包括车架以及固定设置在车架上的加热炉，车架上设置有铲土斗，铲土斗内设置有用于对受污染土壤进行松散的松土组件；加热炉上开设有进料口和第一出料口，加热炉内设置有链板输送机，铲土斗上设置有用于将铲土斗内受污染土壤输送至链板输送机上的输送组件，链板输送机用于将受污染土壤从进料口输送至第一出料口处；车架上固定设置有二燃室，加热炉上连通有通气管道，通气管道与二燃室连通，通气管道内设置有用于将加热炉内废气吸入二燃室的抽风机。本申请具有重金属污染土壤在修复过程中产生的废气不易进入空气中，并对空气造成二次污染的效果。

Description

一种重金属污染土壤修复系统
技术领域
本申请涉及环境修复工程的技术领域，尤其是涉及一种重金属污染土壤修复系统。
背景技术
土壤是农业产业发展的根本，也是满足我国人民基本物质生活需求的基础，若土壤被污染，农作物质量、产量均会受到不利影响；随着经济的发展，重金属污染土壤情况愈加严重，重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要是由于人们在生产活动中的不合理操作所导致生活土壤中的重金属含量超出正常水平，从而产生一些有害物质，影响到人类的生活环境和身体健康。
目前，重金属污染土壤中通常还会混杂大量的有机污染物，水蒸气剥离法是一种使土壤中有机污染物脱离土壤吸附的有效方法，在对重金属污染土壤进行修复时，高温水蒸气通入泥浆反应器，在水蒸气的剥离作用下，含有污染物的土壤颗粒裂解成更小的微粒，吸附在土壤上的有机污染物随即与土壤脱离，并在高温环境下，脱附的有机污染物和土壤微粒随着水蒸气一起离开土壤。
然而，从重金属污染土壤中剥离的有机物形成废气并直接进入空气中，容易对周围环境造成二次污染。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本申请提供一种重金属污染土壤修复系统，具有重金属污染土壤在修复过程中产生的废气不易进入空气中，并对空气造成二次污染的效果。
本申请提供的一种重金属污染土壤修复系统，采用如下的技术方案：
一种重金属污染土壤修复系统，包括车架以及固定设置在车架上的加热炉，所述车架上设置有铲土斗，所述铲土斗内设置有用于对受污染土壤进行松散的松土组件；所述加热炉上开设有进料口和第一出料口，所述加热炉内设置有链板输送机，所述铲土斗上设置有用于将铲土斗内受污染土壤输送至链板输送机上的输送组件，所述链板输送机用于将受污染土壤从进料口输送至第一出料口处；所述车架上固定设置有二燃室，所述加热炉上连通有通气管道，所述通气管道与二燃室连通，所述通气管道内设置有用于将加热炉内废气吸入二燃室的抽风机。
通过采用上述技术方案，在对重金属污染土壤进行修复时，通过松土组件先将受污染土壤进行打散，驱使车架前进，进打散后的受污染土壤通过输送组件输送至链板输送机上，再通过链板输送机将受污染土壤从加热炉的进料口输送至第一出料口处，受污染土壤在链板输送机上输送过程中，加热炉对受污染土壤进行加热，将土壤中的有机污染物加热到沸点以上，使有机污染物从土壤介质中分离，从而实现对重金属污染土壤的修复，之后，经修复后的土壤通过第一出料口排出；土壤修复过程中产生的废气通过抽风机吸入通气管道内，再由通气管道导入二燃室进行高温焚烧，祛除废气中未燃尽的有机成分及其它有害气体，从而一定程度上防止重金属污染土壤在修复过程中产生的废气直接进入空气中，并对空气造成二次污染。
可选的，所述松土机组件包括耙齿和第一电机，所述耙齿转动设置在铲土斗内，所述第一电机固定设置在铲土斗上，所述第一电机的输出轴上同轴固定设置有第一齿轮，所述耙齿上同轴固定设置有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。
通过采用上述技术方案，通过第一电机驱使第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，从而驱使耙齿转动，耙齿扎入土层内，并随着耙齿的转动，即可将土层内的土壤打散。
可选的，所述输送组件包括第一传动辊、第二传动辊、传动带和第二电机，所述第一传动辊转动设置在加热炉上且靠近进料口处，所述第一传动辊位于链板输送机的上方，所述铲土斗上开设有通料口，所述第二传动辊转动设置在铲土斗上且位于通料口处，所述传动带绕设在第一传动辊和第二传动辊上，所述第二电机固定设置在加热炉上，所述第二电机的输出轴与第一传动辊同轴固定连接。
通过采用上述技术方案，通过第二电机驱使第一传动辊转动，从而带动传动带周向运动，车架在移动过程中，进入铲土斗内的受污染土壤通过通料口进入传动带上，并通过传动带运往链板输送机的上方，从而将受污染土壤输送至链板输送机上。
可选的，所述铲土斗沿竖直方向滑动设置在车架上，所述车架上设置有用于驱使铲土斗滑动的第一驱动件，所述车架上设置有用于绷紧传动带的张紧组件。
通过采用上述技术方案，将铲土斗滑动设置在车架上，在对受污染土壤进行修复时，根据土壤受污染的程度和深度，调整铲土斗的位置，提高对受污染土壤的修复效果；由于铲土斗在滑动过程中，第一传动辊和第二传动辊之间的间距会发生改变，通过张紧组件使传动带始终保持绷紧状态，从而保证传动带的传动效果。
可选的，所述张紧组件包括安装块、张紧辊和第二驱动件，所述安装块滑动设置在车架上且位于第一传动辊和第二传动辊之间，所述张紧辊转动设置在安装块上，且所述张紧辊与传动带的内壁抵接，所述第二驱动件用于驱使张紧辊滑动。
通过采用上述技术方案，通过第二驱动件驱使安装块滑动，安装块滑动的过程中，带动张紧辊一起移动，并驱使张紧辊抵紧传动带的内壁，从而对传动带进行绷紧。
可选的，所述传动带的表面固定设置有若干防滑条。
通过采用上述技术方案，通过防滑条增加传动带对泥土的运输效果，一定程度上防止泥土在传动带上运输的过程中从传动带上掉落。
可选的，所述车架上固定设置有存土箱和混土箱，所述存土箱上开设有第二出料口，所述第二出料口与混土箱连通，所述存土箱上设置有用于封闭第二出料口的密封组件，所述链板输送机用于将加热炉内的泥土输送至混土箱内，所述混土箱内设置有用于对泥土进行搅拌的拌合组件，所述混土箱上开设有第三出料口。
通过采用上述技术方案，将干净的泥土存放在存土箱内，加热炉对受污染土壤中的有机污染物清理过后，土壤中还混有部分重金属，当土壤中的重金属含量过高时，通过链板输送机将受污染土壤运送至混土箱内，与此同时，打开密封组件，将存土箱内干净的泥土导入存土箱内，通过拌合组件将受污染土壤与干净的泥土进行混合，从而降低重金属在土壤中含量的占比，实现对土壤中重金属污染的有效修复。
可选的，所述密封组件包括密封板和第三驱动件，所述存土箱的侧壁开设有与第二出料口连通的安装槽，所述密封板滑动穿设在安装槽内，第三驱动件用于驱使密封板滑动。
通过采用上述技术方案，通过第三驱动件驱使密封板滑动，使密封板滑入第二出料口内，实现对第二出料口的封闭。
可选的，所述拌合组件包括拌合桶和第三电机，所述拌合桶转动设置在第三出料口处，所述拌合桶上开设有若干通孔，所述第三电机固定设置在车架上，所述第三电机的输出轴与拌合桶同轴固定连接。
通过采用上述技术方案，通过第三电机驱使拌合桶转动，进入混土箱内的受污染泥土和干净的泥土均通过第三出料口排出，受污染泥土和干净泥土在从第三出料口排出过程中，通过拌合桶上的通孔进入拌合桶内，并通过拌合桶的转动实现对受污染泥土与干净泥土的混合，之后，混合后的泥土再通过拌合桶上的通孔排出。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.土壤修复过程中产生的废气通过抽风机吸入通气管道内，再由通气管道导入二燃室进行高温焚烧，祛除废气中未燃尽的有机成分及其它有害气体，从而一定程度上防止重金属污染土壤在修复过程中产生的废气直接进入空气中，并对空气造成二次污染；
2.将铲土斗滑动设置在车架上，在对受污染土壤进行修复时，根据土壤受污染的程度和深度，调整铲土斗的位置，提高对受污染土壤的修复效果；由于铲土斗在滑动过程中，第一传动辊和第二传动辊之间的间距会发生改变，通过张紧组件使传动带始终保持绷紧状态，从而保证传动带的传动效果；
3.将干净的泥土存放在存土箱内，加热炉对受污染土壤中的有机污染物清理过后，土壤中还混有部分重金属，当土壤中的重金属含量过高时，通过链板输送机将受污染土壤运送至混土箱内，与此同时，打开密封组件，将存土箱内干净的泥土导入存土箱内，通过拌合组件将受污染土壤与干净的泥土进行混合，从而降低重金属在土壤中含量的占比，实现对土壤中重金属污染的有效修复。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是图1中A部分的放大视图；
图3是本申请实施例的部分结构示意图，主要用于表达松土组件的结构示意图；
图4是本申请实施例的部分结构示意图，主要用于表达输送组件的结构示意图；
图5是本申请实施例的部分结构示意图，主要用于表达存土箱和混土箱的结构示意图。
附图标记说明：1、车架；11、加热炉；111、通气管道；112、抽风机；113、链板输送机；114、导料板；1141、挡板；12、二燃室；13、存土箱；14、混土箱；15、铲土斗；151、安装架；152、通料口；16、支撑架；17、第一驱动件；18、固定架；2、松土组件；21、耙齿；211、第二齿轮；22、第一电机；221、第一齿轮；3、输送组件；31、第一传动辊；32、第二传动辊；33、传动带；34、第二电机；4、张紧组件；41、安装块；42、张紧辊；43、第二驱动件；5、密封组件；51、密封板；52、第三驱动件；6、拌合组件；61、拌合桶；62、第三电机。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种重金属污染土壤修复系统。参照图1、2，包括车架1以及固定设置在车架1上的加热炉11、二燃室12、存土箱13和混土箱14，加热炉11的顶壁连通有通气管道111，通气管道111远离加热炉11的一端与二燃室12连通，通气管道111内固定设置有抽风机112，抽风机112用于将加热炉11内的废气吸入二燃室12内，车架1上沿竖直方向滑动设置有铲土斗15，铲土斗15内设置有用于对受污染土壤进行松散的松土组件2。
参照图1，车架1的前端固定设置有支撑架16，支撑架16的两侧沿处置方向开设有第一滑槽，铲土斗15上固定设置有安装架151，安装架151的两侧均固定设置有滑块，两滑块分别滑动设置在支撑架16的两第一滑槽内，车架1上设置有用于驱使铲土斗15滑动的第一驱动件17，第一驱动件17包括第一气缸，第一气缸固定设置在支撑架16上，第一气缸的活塞杆与安装架151固定连接。
参照图3，松土组件2包括耙齿21和第一电机22，耙齿21转动设置在铲土斗15内，第一电机22固定设置在铲土斗15上，第一电机22的输出轴上同轴固定设置有第一齿轮221，耙齿21的一端延伸至铲土斗15的外侧，耙齿21上且位于铲土斗15外的一端同轴固定设置有第二齿轮211，第一齿轮221与第二齿轮211啮合；在对重金属污染土壤进行修复时，通过第一电机22驱使耙齿21转动，第一气缸驱使安装架151下移，将耙齿21和铲土斗15均扎入土层内，驱使车架1前进，将受污染土壤进行打散；提高对受污染土壤的修复效果。
参照图4、5，加热炉11两侧分别开设有进料口和第一出料口，加热炉11内设置有链板输送机113，链板输送机113的两侧分别延伸至进料口和第一出料口外，铲土斗15上靠近车架1的一端开设有通料口152，铲土斗15上设置有用于将通料口152处受污染土壤输送至链板输送机113上的输送组件3。
参照图4，输送组件3包括第一传动辊31、第二传动辊32、传动带33和第二电机34，第一传动辊31转动设置在加热炉11上的进料口处，第一传动辊31位于链板输送机113的上方，第二传动辊32转动设置在铲土斗15上且位于通料口152处，第一传动辊31与第二传动辊32的轴向平行，传动带33绕设在第一传动辊31和第二传动辊32上，第二电机34固定设置在加热炉11上，且二电机的输出轴与第一传动辊31同轴固定连接。
参照图4，车架1上设置有用于绷紧传动带33的张紧组件4，张紧组件4包括安装块41、张紧辊42和第二驱动件43，车架1上且位于传动带33的两侧均固定设置有固定架18，两固定架18上沿垂直第一传动辊31的轴向开设有第二滑槽，两滑槽内均滑动设置有安装块41，张紧辊42的两端分别与两安装块41转动连接，且张紧辊42的轴向与第一传动辊31和第二传动辊32的轴向始终保持平行，张紧辊42与传动带33的内壁抵接，第二驱动件43包括第二气缸，两固定架18上均固定设置有第二气缸，第二气缸的活塞杆与安装块41固定连接。
参照图4，传动带33的表面固定设置有若干防滑条；通过防滑条增加传动带33对泥土的运输效果，一定程度上防止泥土在传动带33上运输的过程中从传动带33上掉落。
参照图5，存土箱13和混土箱14的顶壁均开口设置，且存土箱13位于混土箱14的上方，加热炉11上且位于第一出料口的下方固定设置有导料板114，导料板114倾斜设置，且导料板114远离加热炉11的一侧向下倾斜，导料板114的两侧均固定设置有挡板1141，导料板114的顶壁与两挡板1141之间形成导料通道，且导料通道与混土箱14连通，存土箱13的底壁开设有第二出料口，存土箱13上设置有用于封闭第二出料口的密封组件5，混土箱14上的底壁开设有第三出料口，第三出料口处设置有用于对泥土进行搅拌的拌合组件6。
将干净的泥土存放在存土箱13内，加热炉11对受污染土壤中的有机污染物清理过后，土壤中还混有部分重金属，当土壤中的重金属含量过高时，通过链板输送机113将受污染土壤运送至混土箱14内，与此同时，打开密封组件5，将存土箱13内干净的泥土导入存土箱13内，通过拌合组件6将受污染土壤与干净的泥土进行混合，从而降低重金属在土壤中含量的占比，实现对土壤中重金属污染的有效修复。
参照图5，密封组件5包括密封板51和第三驱动件52，存土箱13的侧壁开设有与第二出料口连通的安装槽，密封板51滑动穿设在安装槽内，第三驱动件52包括第三气缸，第三气缸固定设置在存土箱13的侧壁上，第三气缸的活塞杆与密封板51固定连接。
参照图5，拌合组件6包括拌合桶61和第三电机62，拌合桶61转动设置在第三出料口处，拌合桶61上开设有若干通孔，第三电机62固定设置在车架1上，第三电机62的输出轴延伸至拌合桶61内且与拌合桶61同轴固定连接；通过第三电机62驱使拌合桶61转动，进入混土箱14内的受污染泥土和干净的泥土均通过拌合桶61上的通孔进入拌合桶61内，随着拌合桶61的转动实现对受污染泥土与干净泥土的混，之后，混合后的泥土再通过拌合桶61上的通孔排出。
本申请实施例一种重金属污染土壤修复系统的实施原理为：在对重金属污染土壤进行修复时，通过第一电机22驱使耙齿21转动，第一气缸驱使安装架151下移，将耙齿21和铲土斗15均扎入土层内，驱使车架1前进，将受污染土壤进行打散；与此同时，通过第二电机34驱使传动带33运动，车架1在移动过程中，进入铲土斗15内的受污染土壤通过通料口152进入传动带33上，并通过传动带33运往链板输送机113的上方，从而将受污染土壤输送至链板输送机113上。
通过链板输送机113将受污染土壤从加热炉11的进料口输送至第一出料口处，受污染土壤在链板输送机113上输送过程中，加热炉11对受污染土壤进行加热，将土壤中的有机污染物加热到沸点以上，使有机污染物从土壤介质中分离，从而实现对重金属污染土壤的修复，之后，经修复后的土壤通过第一出料口导入混土箱14内，通过第三气缸驱使密封板51退出第二出料口内，使第二出料口打开，将存土箱13内干净的泥土通过第二出料口导入存土箱13内。
通过第三电机62驱使拌合桶61转动，进入混土箱14内的受污染泥土和干净的泥土均通过拌合桶61上的通孔进入拌合桶61内，随着拌合桶61的转动对受污染泥土与干净泥土的混合，降低重金属在土壤中含量的占比，之后，混合后的泥土再通过拌合桶61上的通孔排出；土壤修复过程中产生的废气通过抽风机112吸入通气管道111内，再由通气管道111导入二燃室12进行高温焚烧，祛除废气中未燃尽的有机成分及其它有害气体，从而一定程度上防止重金属污染土壤在修复过程中产生的废气直接进入空气中，并对空气造成二次污染。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：包括车架(1)以及固定设置在车架(1)上的加热炉(11)，所述车架(1)上设置有铲土斗(15)，所述铲土斗(15)内设置有用于对受污染土壤进行松散的松土组件(2)；
所述加热炉(11)上开设有进料口和第一出料口，所述加热炉(11)内设置有链板输送机(113)，所述铲土斗(15)上设置有用于将铲土斗(15)内受污染土壤输送至链板输送机(113)上的输送组件(3)，所述链板输送机(113)用于将受污染土壤从进料口输送至第一出料口处；
所述车架(1)上固定设置有二燃室(12)，所述加热炉(11)上连通有通气管道(111)，所述通气管道(111)与二燃室(12)连通，所述通气管道(111)内设置有用于将加热炉(11)内废气吸入二燃室(12)的抽风机(112)。
2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述松土机组件包括耙齿(21)和第一电机(22)，所述耙齿(21)转动设置在铲土斗(15)内，所述第一电机(22)固定设置在铲土斗(15)上，所述第一电机(22)的输出轴上同轴固定设置有第一齿轮(221)，所述耙齿(21)上同轴固定设置有第二齿轮(211)，所述第一齿轮(221)与第二齿轮(211)啮合。
3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述输送组件(3)包括第一传动辊(31)、第二传动辊(32)、传动带(33)和第二电机(34)，所述第一传动辊(31)转动设置在加热炉(11)上且靠近进料口处，所述第一传动辊(31)位于链板输送机(113)的上方，所述铲土斗(15)上开设有通料口(152)，所述第二传动辊(32)转动设置在铲土斗(15)上且位于通料口(152)处，所述传动带(33)绕设在第一传动辊(31)和第二传动辊(32)上，所述第二电机(34)固定设置在加热炉(11)上，所述第二电机(34)的输出轴与第一传动辊(31)同轴固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述铲土斗(15)沿竖直方向滑动设置在车架(1)上，所述车架(1)上设置有用于驱使铲土斗(15)滑动的第一驱动件(17)，所述车架(1)上设置有用于绷紧传动带(33)的张紧组件(4)。
5.根据权利要求4所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述张紧组件(4)包括安装块(41)、张紧辊(42)和第二驱动件(43)，所述安装块(41)滑动设置在车架(1)上且位于第一传动辊(31)和第二传动辊(32)之间，所述张紧辊(42)转动设置在安装块(41)上，且所述张紧辊(42)与传动带(33)的内壁抵接，所述第二驱动件(43)用于驱使张紧辊(42)滑动。
6.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述传动带(33)的表面固定设置有若干防滑条。
7.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述车架(1)上固定设置有存土箱(13)和混土箱(14)，所述存土箱(13)上开设有第二出料口，所述第二出料口与混土箱(14)连通，所述存土箱(13)上设置有用于封闭第二出料口的密封组件(5)，所述链板输送机(113)用于将加热炉(11)内的泥土输送至混土箱(14)内，所述混土箱(14)内设置有用于对泥土进行搅拌的拌合组件(6)，所述混土箱(14)上开设有第三出料口。
8.根据权利要求7所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述密封组件(5)包括密封板(51)和第三驱动件(52)，所述存土箱(13)的侧壁开设有与第二出料口连通的安装槽，所述密封板(51)滑动穿设在安装槽内，第三驱动件(52)用于驱使密封板(51)滑动。
9.根据权利要求7所述的一种重金属污染土壤修复系统，其特征在于：所述拌合组件(6)包括拌合桶(61)和第三电机(62)，所述拌合桶(61)转动设置在第三出料口处，所述拌合桶(61)上开设有若干通孔，所述第三电机(62)固定设置在车架(1)上，所述第三电机(62)的输出轴与拌合桶(61)同轴固定连接。
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