CN115647013B - 一种重金属土壤修复施肥一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域,公开了一种重金属土壤修复施肥一体机，包括内筒、外筒、土壤输送组件、淋洗组件、土壤搅拌组件和施肥组件，所述内筒中安装有土壤搅拌组件、在进行土壤淋洗和施肥过程中均可对土壤进行搅拌，土壤输送组件包括料斗和限位板，所述料斗上安装有翻转条，当料斗上升到一定高度时，在限位板的作用下料斗会发生翻转将土倒入修复腔中。所述淋洗组件包括泵机、送液管和储液箱，所述泵机、送液管和储液箱构成淋洗液循环系统，能有效利用淋洗液的化学作用，提高淋洗液利用率。所述施肥组件能对淋洗修复后的土壤添加营养液，以满足土壤种植作物的要求。所述各个组件均安装在外筒内或围绕外筒安装，各个工序均在内筒中完成，使得整机结构紧凑，工序集中。

Description

一种重金属土壤修复施肥一体机

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种重金属土壤修复施肥一体机。

背景技术

近年来，我国经济发展迅速，但存在部分地区在发展过程中忽视了对生态的保护，造成了大量土壤的污染，在土壤污染类型中，以重金属污染最为显著，被污染的土壤不仅会影响植物的正常生长，当有毒物质在这些植物中积累后还可能危害到人的身体健康。

现有的土壤修复方法可分为原位修复法和异位修复法两种，其中异位修复对重金属的去除率相对更高，目前，化学置换是在重金属污染土壤修复中应用广泛的异位修复法之一，现有技术中，存在化学药剂没与土壤充分作用就被当做废液排放、修复装置工序分散，土壤转运过程中在装置中残留较多、自动化程度低的不足，为此，我们提出一种重金属污染土壤修复施肥一体机。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种重金属土壤修复施肥一体机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种重金属土壤修复施肥一体机，包括外桶，所述外桶上安装有承载板，所述承载板与支撑块固定连接，所述支撑块与第一支撑架固定连接，所述外桶周围均匀分布有第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架，所述第二支撑架和第三支撑架上安装有土壤输送组件，所述第一支撑架和第二支撑架分别与第一连接架两端固定连接，所述第一连接架上安装有安装座，所述安装座上安装有第一电机，所述第一电机轴上安装有摩擦轮，所述摩擦轮和第一电机传动连接，所述第二支撑架顶部安装有淋洗组件，所述第一支撑架顶部安装有施肥组件，所述外桶内转动连接有内桶，所述内桶上部安装有摩擦环，所述摩擦环和摩擦轮贴合，所述外桶底部安装有底盖，所述底盖上设有三个扇形工作区，分别是淋洗区、施肥区和出土区，所述淋洗区上安装有滤网，所述滤网下方开有出液口，所述出土区内开有出土口，所述底盖中心处转动连接有转动轴，所述转动轴固定连接有转套，所述转套上安装有搅拌组件；

所述土壤输送组件包括安装在第二连接架上的导轨，且第二连接架和导轨设置有两个，两个所述第二连接架一端与第二支撑架固定连接，另一端与第三支撑架固定连接，两个所述第二连接架上安装有限位条，两个所述导轨分别与承载架两端滑动连接，所述承载架能沿着导轨上下移动，两个所述导轨顶部安装有滑土板，所述滑土板一端伸进内桶，所述滑土板上方安装有限位板，所述承载架内设有铰支座，所述铰支座上转动连接有料斗，所述料斗上固定设有翻转条，所述料斗一侧安装有限位柱，所述承载架顶部安装有吊环，所述吊环固定连接有吊绳，所述吊绳远离吊环一端缠绕在起重绞盘上，所述起重绞盘安装在第二电机轴上；

所述淋洗组件包括安装在第二支撑架顶部的第一储液箱和第二储液箱，所述第一储液箱上安装有第一阀门，所述第一阀门远离第一储液箱一端与导液管连通，所述第二储液箱上设有进液口，所述导液管远离第一阀门一端与进液口连通，所述进液口与送液管一端连通，所述送液管另一端与泵机的送液口连通，所述送液口上安装有排液阀，所述排液阀和送液口连通，所述泵机上设有抽液口，所述抽液口与抽液管一端连通，所述抽液管另一端与集液盖连通，所述集液盖安装在出液口下方，所述第二储液箱上安装有第二阀门，所述第二阀门与输液管一端连通，所述输液管另一端与环形淋洗喷头连通，所述环形淋洗喷头安装在淋洗区上方；

所述搅拌组件包括搅拌爪和安装套，所述安装套与转套连接，所述搅拌爪安装在安装套上，所述安装套上安装有U形转条，所述U形转条与第三电机轴固定连接，所述第三电机底部安装在电机安装座上，所述电机安装座与转动轴连接；

所述施肥组件包括安装在第一支撑架顶部的第三储液箱，所述第三储液箱上安装有第三阀门，所述第三阀门与施肥管一端连通，所述施肥管另一端与环形施肥喷管连通，所述环形施肥喷管安装在施肥区上方。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述底盖和外桶固定连接，所述转动轴和底盖转动连接，所述转套和转动轴固定连接，所述转套和安装套转动连接，所述安装套和U形转条固定连接，所述U形转条和第三电机轴传动连接，所述第三电机与电机安装座固定连接，所述电机安装座与转动轴固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述限位板安装在所述翻转条的运动路径上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述转套上固定连接有隔板，且隔板设置有两个，两个所述隔板一端与内桶固定连接，两个所述隔板围成一个扇形区域，所述搅拌爪安装在此扇形区域内；所述滤网的面积应大于两个所述隔板围成的扇形区域的面积。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述土壤输送组件安装在外桶外围并处在淋洗区一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二阀门应安装在靠近第二储液箱底部的位置，所述第三阀门应安装在靠近第三储液箱底部的位置。

本发明具有如下有益效果：

与现有技术相比，该一种重金属土壤修复施肥一体机，通过第二电机、承载架、料斗、限位板、翻转条、限位柱的配合实现运土并将土壤倒至内桶；通过外桶、内桶、底盖、第一电机、摩擦环、摩擦轮、转套、隔板的配合，土壤可被推动至淋洗区、施肥区、出土区；通过滤网、集液盖、抽液管、泵机、排液阀、送液管、第二储液箱的配合实现对淋洗液的循环使用和废液的排放；通过第一储液箱、第一阀门、导液管实现对淋洗液的补充；通过搅拌爪、安装套、U形转条、第三电机、电机安装座、轴的配合，可以使搅拌爪随土壤一起运动到淋洗区、施肥区、出土区并对土壤进行搅拌。

附图说明

图1为本发明提出的一种重金属土壤修复施肥一体机的外部结构示意图；

图2为本发明提出的一种重金属土壤修复施肥一体机的内部连接结构图；

图3为本发明提出的一种重金属土壤修复施肥一体机的部分结构俯视图；

图4为本发明提出的一种重金属土壤修复施肥一体机的土壤输送组件部分结构示意图。

图例说明：

1、土壤输送组件；101、导轨；102、第二连接架；103、铰支座；104、承载架；105、限位柱；106、料斗；107、翻转条；108、吊绳；109、限位板；110、第二电机；111、起重绞盘；112、滑土板；113、吊环；114、限位条；2、淋洗组件；201、第一储液箱；202、第一阀门；203、导液管；204、进液口；205、第二储液箱；206、送液管；207、第二阀门；208、输液管；209、环形淋洗喷头；210、泵机；211、排液阀；212、送液口；213、抽液口；214、抽液管；215、集液盖；3、搅拌组件；301、第三电机；302、U形转条；303、电机安装座；304、安装套；305、搅拌爪；4、施肥组件；401、第三储液箱；402、第三阀门；403、施肥管；404、环形施肥喷管；5、第一支撑架；6、承载板；7、支撑块；8、第一连接架；9、底盖；901、淋洗区；902、施肥区；903、出土区；904、出土口；905、出液口；906、滤网；10、外桶；11、摩擦轮；12、第一电机；13、安装座；14、摩擦环；15、内桶；16、隔板；17、转套；18、转动轴；19、第二支撑架；20、第三支撑架。

具体实施方式

参照图1-4，本发明提供的一种重金属土壤修复施肥一体机，包括外桶10，外桶10上安装有承载板6，承载板6与支撑块7固定连接，支撑块7与第一支撑架5固定连接，外桶10周围均匀分布有第一支撑架5、第二支撑架19和第三支撑架20，第二支撑架19和第三支撑架20上安装有土壤输送组件1，第一支撑架5和第二支撑架19分别与第一连接架8两端固定连接，第一连接架8上安装有安装座13，安装座13上安装有第一电机12，第一电机12轴上安装有摩擦轮11，摩擦轮11和第一电机12传动连接，第二支撑架19顶部安装有淋洗组件2，第一支撑架5顶部安装有施肥组件4，外桶10内转动连接有内桶15，内桶15上部安装有摩擦环14，摩擦环14和摩擦轮11贴合，外桶10底部安装有底盖9，底盖9上设有三个扇形工作区，分别是淋洗区901、施肥区902和出土区903，淋洗区901上安装有滤网906，滤网906下方开有出液口905，出土区903内开有出土口904，底盖9中心处转动连接有转动轴18，转动轴18固定连接有转套17，转套17上安装有搅拌组件3。

土壤输送组件1包括安装在第二连接架102上的导轨101，且第二连接架102和导轨101设置有两个，两个第二连接架102一端与第二支撑架19固定连接，另一端与第三支撑架20固定连接，两个第二连接架102上安装有限位条114，两个导轨101分别与承载架104两端滑动连接，承载架104能沿着导轨101上下移动，两个导轨101顶部安装有滑土板112，滑土板112一端伸进内桶15，滑土板112上方安装有限位板109，承载架104内设有铰支座103，铰支座103上转动连接有料斗106，料斗106上固定设有翻转条107，料斗106一侧安装有限位柱105，承载架104顶部安装有吊环113，吊环113固定连接有吊绳108，吊绳108远离吊环113一端缠绕在起重绞盘111上，起重绞盘111安装在第二电机110轴上。

淋洗组件2包括安装在第二支撑架19顶部的第一储液箱201和第二储液箱205，第一储液箱201上安装有第一阀门202，第一阀门202远离第一储液箱201一端与导液管203连通，第二储液箱205上设有进液口204，导液管203远离第一阀门202一端与进液口204连通，进液口204与送液管206一端连通，送液管206另一端与泵机210的送液口212连通，送液口212上安装有排液阀211，排液阀211和送液口212连通，泵机210上设有抽液口213，抽液口213与抽液管214一端连通，抽液管214另一端与集液盖215连通，集液盖215安装在出液口905下方，第二储液箱205上安装有第二阀门207，第二阀门207与输液管208一端连通，输液管208另一端与环形淋洗喷头209连通，环形淋洗喷头209安装在淋洗区901上方。

搅拌组件3包括搅拌爪305和安装套304，安装套304与转套17连接，搅拌爪305安装在安装套304上，安装套304上安装有U形转条302，U形转条302与第三电机301轴固定连接，第三电机301底部安装在电机安装座303上，电机安装座303与转动轴18连接。

施肥组件4包括安装在第一支撑架5顶部的第三储液箱401，第三储液箱401上安装有第三阀门402，第三阀门402与施肥管403一端连通，施肥管403另一端与环形施肥喷管404连通，环形施肥喷管404安装在施肥区902上方。

底盖9和外桶10固定连接，转动轴18和底盖9转动连接，转套17和转动轴18固定连接，转套17和安装套304转动连接，安装套304和U形转条302固定连接，U形转条302和第三电机301轴传动连接，第三电机301与电机安装座303固定连接，电机安装座303与转动轴18固定连接。

限位板109安装在翻转条107的运动路径上。

转套17上固定连接有隔板16，且隔板16设置有两个，两个隔板16一端与内桶15固定连接，两个隔板16围成一个扇形区域，搅拌爪305安装在此扇形区域内；滤网906的面积应大于两个隔板16围成的扇形区域的面积。

土壤输送组件1安装在外桶10外围并处在淋洗区901一侧。

第二阀门207应安装在靠近第二储液箱205底部的位置，第三阀门402应安装在靠近第三储液箱401底部的位置。

工作原理：在机器开始工作前，先对第一储液箱201和第二储液箱205填装淋洗液，对第三储液箱401填装营养液，开始土壤修复和施肥时，料斗106处于导轨101底部，料斗106在限位条114和限位柱105的限制下保持开口向上的状态，将土壤填入料斗106中，第二电机110带动其轴上的起重绞盘111正转，吊绳108一端被不断缠绕在起重绞盘111上，吊绳108另一端拉动与其连接的承载架104沿导轨101向上移动，安装在承载架104上的料斗106也随之向上运动，在料斗106在向上运动过程中，由于限位板109的阻碍作用，料斗106上的翻转条107在接触限位板109的过程中顺时针翻转，料斗106开口逐渐朝下，料斗106的中的土倒出并沿着滑土板112滑进内桶15，落在淋洗区901内，倒土过程结束后，第二电机110反转，承载架104在重力作用下下落到导轨101底部，并重新在限位条114和限位柱105的限制下恢复到开口向上的状态，等待下一次填土，接下来开始淋洗过程，此时第二阀门207打开，淋洗液从第二储液箱205沿着输液管208经环形淋洗喷头209喷向淋洗区901的土壤上，第三电机301带动安装在其轴上的U形转条302来回转动，U形转条302带动与其连接的安装套304来回转动，安装套304带动安装在其上的搅拌爪305在淋洗区901的扇形区域内转动，对土壤进行搅拌，促进淋洗液和土壤接触，流过土壤的淋洗液经滤网906被泵机210抽往下方的出液口905，由于滤网906的面积大于由两块隔板16围成的扇形区域的面积，故在淋洗过程中，淋洗液始终经滤网906流向下方出液口905，不会泄露到其他工作区，之后淋洗液经集液盖215流向抽液管214，再依次经泵机210上的抽液口213和送液口212被输送向送液管206，然后再回到第二储液箱205，完成淋洗液的循环利用，当经过一定时间的循环后，淋洗液化学效应发挥完，排液阀211打开，泵机210从淋洗区901抽出的淋洗液直接由排液阀211排出，不送往第二储液箱205，待一段时间后，关闭排液阀211，打开第一阀门202，新的淋洗液从第一储液箱201经第一阀门202流向进液口204然后进入第二储液箱205，一定时间后，关闭第一阀门202，完成一次淋洗液的补充，一定时间过后，关闭第二阀门207，关闭第三电机301，淋洗过程完毕，第一电机12开始转动并带动安装在其上的摩擦轮11转动，摩擦轮11带动与其贴合的摩擦环14转动，摩擦环14带动与其连接的内桶15转动，内桶15带动与其连接的两块隔板16转动，两块隔板16推动夹在其中的土壤转向施肥区902，与此同时两块隔板16带动与其连接的转套17转动，转套17带动与其连接的转动轴18转动，转动轴18带动与其连接的电机安装座303转动，电机安装座303带动安装在其上的第三电机301转动，由上可知，第三电机301将带动搅拌爪305转动，两块隔板16推动夹在其中的土壤转向施肥区902时，搅拌爪305也跟随第三电机301来到施肥区902，当两块隔板16来到施肥区902后，关闭第一电机12，接下来开始施肥过程，第三阀门402打开，营养液由第三储液箱401经第三阀门402流向环形施肥喷管404，喷向处于施肥区902的土壤，同时，和上述过程一样，通过第三电机301带动搅拌爪305来回转动，对土壤进行搅拌，促进土壤和营养液混合，一定时间后，关闭第三阀门402，关闭第三电机301，施肥过程结束，第一电机12启动，同上述过程一样，通过两块隔板16推动夹在其中的土壤移动，当两块隔板16到达出土区903后，第一电机12关闭，经过淋洗修复并施肥的土壤沿着底盖9上的出土口904排出，至此，一次土壤修复施肥工序流程结束，随后，第一电机12开启，带动两块隔板16运动到淋洗区901，重复上述流程，开始下一次土壤修复施肥工序流程，在机器工作过程中，应及时检查第一储液箱201和第三储液箱401中淋洗液和营养液的余量，发现余量不足时，应及时添加。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种重金属土壤修复施肥一体机，包括外桶(10)，其特征在于：所述外桶(10)上安装有承载板(6)，所述承载板(6)与支撑块(7)固定连接，所述支撑块(7)与第一支撑架(5)固定连接，所述外桶(10)周围均匀分布有第一支撑架(5)、第二支撑架(19)和第三支撑架(20)，所述第二支撑架(19)和第三支撑架(20)上安装有土壤输送组件(1)，所述第一支撑架(5)和第二支撑架(19)分别与第一连接架(8)两端固定连接，所述第一连接架(8)上安装有安装座(13)，所述安装座(13)上安装有第一电机(12)，所述第一电机(12)轴上安装有摩擦轮(11)，所述摩擦轮(11)和第一电机(12)传动连接，所述第二支撑架(19)顶部安装有淋洗组件(2)，所述第一支撑架(5)顶部安装有施肥组件(4)，所述外桶(10)内转动连接有内桶(15)，所述内桶(15)上部安装有摩擦环(14)，所述摩擦环(14)和摩擦轮(11)贴合，所述外桶(10)底部安装有底盖(9)，所述底盖(9)上设有三个扇形工作区，分别是淋洗区(901)、施肥区(902)和出土区(903)，所述淋洗区(901)上安装有滤网(906)，所述滤网(906)下方开有出液口(905)，所述出土区(903)内开有出土口(904)，所述底盖(9)中心处转动连接有转动轴(18)，所述转动轴(18)固定连接有转套(17)，所述转套(17)上安装有搅拌组件(3)；

所述土壤输送组件(1)包括安装在第二连接架(102)上的导轨(101)，且第二连接架(102)和导轨(101)设置有两个，两个所述第二连接架(102)一端与第二支撑架(19)固定连接，另一端与第三支撑架(20)固定连接，两个所述第二连接架(102)上安装有限位条(114)，两个所述导轨(101)分别与承载架(104)两端滑动连接，所述承载架(104)能沿着导轨(101)上下移动，两个所述导轨(101)顶部安装有滑土板(112)，所述滑土板(112)一端伸进内桶(15)，所述滑土板(112)上方安装有限位板(109)，所述承载架(104)内设有铰支座(103)，所述铰支座(103)上转动连接有料斗(106)，所述料斗(106)上固定设有翻转条(107)，所述料斗(106)一侧安装有限位柱(105)，所述承载架（104）顶部安装有吊环(113)，所述吊环(113)固定连接有吊绳(108)，所述吊绳(108)远离吊环(113)一端缠绕在起重绞盘(111)上，所述起重绞盘(111)安装在第二电机(110)轴上；

所述淋洗组件(2)包括安装在第二支撑架(19)顶部的第一储液箱(201)和第二储液箱(205)，所述第一储液箱(201)上安装有第一阀门(202)，所述第一阀门(202)远离第一储液箱(201)一端与导液管(203)连通，所述第二储液箱(205)上设有进液口(204)，所述导液管(203)远离第一阀门(202)一端与进液口(204)连通，所述进液口(204)与送液管(206)一端连通，所述送液管(206)另一端与泵机(210)的送液口(212)连通，所述送液口(212)上安装有排液阀(211)，所述排液阀(211)和送液口(212)连通，所述泵机(210)上设有抽液口(213)，所述抽液口(213)与抽液管(214)一端连通，所述抽液管(214)另一端与集液盖(215)连通，所述集液盖(215)安装在出液口(905)下方，所述第二储液箱(205)上安装有第二阀门(207)，所述第二阀门(207)与输液管(208)一端连通，所述输液管(208)另一端与环形淋洗喷头(209)连通，所述环形淋洗喷头(209)安装在淋洗区(901)上方；

所述搅拌组件(3)包括搅拌爪(305)和安装套(304)，所述安装套(304)与转套(17)连接，所述搅拌爪(305)安装在安装套(304)上，所述安装套(304)上安装有U形转条(302)，所述U形转条(302)与第三电机(301)轴固定连接，所述第三电机(301)底部安装在电机安装座(303)上，所述电机安装座(303)与转动轴(18)连接；

所述施肥组件(4)包括安装在第一支撑架(5)顶部的第三储液箱(401)，所述第三储液箱(401)上安装有第三阀门(402)，所述第三阀门(402)与施肥管(403)一端连通，所述施肥管(403)另一端与环形施肥喷管(404)连通，所述环形施肥喷管(404)安装在施肥区(902)上方。

2.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复施肥一体机，其特征在于：所述底盖(9)和外桶(10)固定连接，所述转动轴(18)和底盖(9)转动连接，所述转套(17)和转动轴(18)固定连接，所述转套（17）和安装套(304)转动连接，所述安装套(304)和U形转条(302)固定连接，所述U形转条(302)和第三电机(301)轴传动连接，所述第三电机(301)与电机安装座(303)固定连接，所述电机安装座(303)与转动轴(18)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复施肥一体机，其特征在于：所述限位板(109)安装在所述翻转条(107)的运动路径上。

4.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复施肥一体机，其特征在于：所述转套(17)上固定连接有隔板(16)，且隔板(16)设置有两个，两个所述隔板(16)一端与内桶(15)固定连接，两个所述隔板(16)围成一个扇形区域，所述搅拌爪(305)安装在此扇形区域内；所述滤网(906)的面积应大于两个所述隔板(16)围成的扇形区域的面积。

5.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复施肥一体机，其特征在于：所述土壤输送组件(1)安装在外桶(10)外围并处在淋洗区(901)一侧。

6.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复施肥一体机，其特征在于：所述第二阀门(207)应安装在靠近第二储液箱(205)底部的位置，所述第三阀门(402)应安装在靠近第三储液箱(401)底部的位置。