CN116929840B - 垃圾填埋场采样系统及其采样方法和修复方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾填埋场采样系统及其采样方法和修复方法，本发明涉及土壤修复技术领域，所述的垃圾填埋场采样系统，所述的采样系统包括有采样装置、定位导航装置及主控装置；所述的修复方法是对上述采样方法得到的样品进行检测后，根据不同深度不同采样点的检测结果采用针对性的修复方式。本发明的有益效果在于，通过有规划的针对性的采样，精准获取不同区域不同深度的情况，然后根据检测的结果，进行针对性的修复，节省人力物力，提高修复效率，尤其是实现针对性的修复。

Description

垃圾填埋场采样系统及其采样方法和修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种垃圾填埋场内污水或污泥等的垃圾填埋场采样系统及其采样方法和修复方法。

背景技术

垃圾处理的方式有很多种，对于不同的垃圾，分类后有的会用于堆肥，或者除臭处理后做其他用途，有的则会回收，有的则会被填埋处理，垃圾填埋因为具有成本低、卫生程度和处理方便等优点而被广泛的使用。其中垃圾填埋场存量垃圾经过筛分后，可分选出金属垃圾、轻质物、重质物与腐殖土等，目前针对腐殖土的利用主要有以下几个方面：（1）经过淋洗等处理后，加入有机肥等制作成为高品质营养土，用于城市绿化、花卉种植等方面；（2）由于具备较好的吸附性、有机质含量高、微生物含量丰富，经过简单筛分后用于废水处理的反应器填料；（3）利用其就地取材、价格低廉的优势以及生物吸附和脱臭的功能，将其作为垃圾填埋场的覆盖材料加以使用。

而在对填埋场进行处理前，需对填埋场的状况进行采样及检测，但是鉴于填埋场的特殊环境，其采样过程会比较困难，采样失败时有发生。

目前土壤修复的方式，但是大多数都是采用简单的添加药物，由于检测等实地操作的困难，也无法做到针对性修复，而修复过程中添加药物不当，或者修复方式不当，又容易产生新的问题。

发明内容

为解决上述提到的问题，本发明提供一种对垃圾填埋场垃圾的智能检测以及针对该检测结果的修复方法及其修复装置。

一种垃圾填埋场采样系统，所述的采样系统包括有采样装置、定位导航装置及主控装置；

所述的采样装置包括有第一滑道、设于第一滑道上的活动底板、设于活动底板上的采样控制装置；所述的第一滑道上设有用于固定活动底板的滑行固定块；所述的采样控制装置包括有固定于所述的活动底板上的导向支架、设于所述导向支架上的升降系统、在升降系统的驱动下沿所述的导向支架上下活动的取样装置，所述的取样装置包括有外壳、驱动所述的外壳旋转的外壳转动驱动装置、位于所述外壳底部的钻头以及和所述的钻头相连的弹性装置；

所述的定位导航装置用于接收主控装置发出的采样位置信号，根据该信号采样系统移动至指定的采样位置；

所述的主控装置包括有设定模块和执行模块，所述的设定模块用于设定采样位置及深度图，所述的执行模块用于向所述的升降系统和所述的外壳转动驱动装置发出信号并控制所述的升降系统的升降和所述的外壳转动驱动装置旋转。

作为优选的，所述的滑行固定块包括有多个前滑行固定块和后滑行固定块。

作为优选的，所述的外壳底端还设有两个以上的滑杆，所述的钻头内表面设有供所述的滑杆滑行的滑道。

作为优选的，所述滑杆的数量为3个。

作为优选的，所述的钻头为圆锥形，钻头的中上部位置设有用于检测取样结果的第一红外传感器。

作为优选的，所述的外壳上设有刻度。

作为优选的，述的采样位置及深度图包括有n个采样位置、每个采样位置的h个采样点。

本发明的第二目的还在于提供垃圾填埋场采样系统的采样方法，所述的采样方法步骤如下：

（1）向所述的设定模块输入采样位置及深度图，在接收到开始信号后，所述的设定模块向所述的定位导航装置发出采样位置信号，所述的定位导航装置在接收到所述的采样位置信号后，导航所述的采样系统行至指定采样位置；

（2）如果所述的采样系统在指定时间到达指定采样位置后将第一达到信号回传至执行模块；如果所述的采样系统在指定时间未能到达指定采样位置，则将第一未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第一未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（3）所述的执行模块接收到所述的第一达到信号后，向所述的升降系统发出第一下行信号；

（4）所述的升降系统接收到所述的第一下行信号向下移行，如果在指定时间至采样深度，则将第二达到信号回传至所述的执行模块；如果未能在指定时间至采样深度，则将第二未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第二未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（5）所述的执行模块收到第二达到信号后，向所述的外壳转动驱动装置发出正向旋转信号，外壳正向旋转，外壳和钻头分离，钻头在弹性装置的作用下下行，钻头周围的样品在压力的作用下进入到钻头内，如果取样完成，第一红外传感器向所述的执行模块给出取样完成信号，如果在规定的时间未能取样完成，则向所述的设定模块发出取样失败信号，用户在收到该信号后评估是否需要重新设定或者调节采样位置及深度图；

（6）所述的执行模块收到取样完成信号后，向所述的升降系统给出第二下行信号，外壳下行；

（7）外壳下行和钻头过盈接触，接触完毕后向所述的执行模块发出接触完成信号；

（8）所述的执行模块收到接触完成信号后，向壳转动驱动装置发出反向旋转信号，所述的外壳转动驱动装置驱动所述外壳反向旋转，外壳和钻头卡接，卡接完成后向所述的执行模块发出卡接完成信号；

（9）所述的执行模块收到卡接完成信号后向所述的升降系统发出上行信号，完成取样。

本发明的第三目的还在于提供一种腐殖土修复方法，所述的修复方法是对根据上述的采样方法得到的样品进行检测后，根据不同深度不同采样点的检测结果采用针对性的修复方式。

本发明的有益效果在于，通过有规划的针对性的采样，精准获取不同区域不同深度的情况，然后根据检测的结果，进行针对性的修复，节省人力物力，提高修复效率，尤其是实现针对性的修复。

附图说明

图1为本发明的采样系统示意图；

图2为本发明的取样装置底部示意图；

图3为本发明的采样方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的解释和说明。

本发明的第一个目的是提供一种垃圾填埋场采样系统，请参照图1，所述的垃圾填埋场采样系统包括有采样装置、定位导航装置及主控装置；

所述的采样装置包括有第一滑道11、设于第一滑道11上的活动底板12、设于活动底板12上的采样控制装置13；

和常规的采样用的机器一样，第一滑道11下方可以设有轮胎，如此一来，采样系统则可以任意移动前行，但是鉴于垃圾填埋场的特殊性，轮胎最好为宽面轮胎，其中履带式最佳，和地面有足够大的接触面，防止陷入或者行走不便。

所述的第一滑道11上设有用于固定活动底板12的滑行固定块112，所述的第二活动底板12在所述的第一滑道11上前后滑行，以此来微调采样控制装置13位置以找到最佳的采样点，由于垃圾填埋场的特殊性，最佳采用点可能需要反复的调试，所述的滑行固定块112包括有多个前滑行固定块和后滑行固定块，当采样位置确定后，活动底板12被前滑行固定块和后滑行固定块夹持固定在第一滑道11的某个位置，然后再钻孔取样。

所述的采样控制装置13包括有固定于所述的活动底板12上的导向支架131、设于所述支架131上的升降系统132、在升降系统132的驱动下沿所述的导向支架131上下活动的取样装置133；请参照图2，其中2a为外壳31和钻头32结合状态图，2b为外壳31和钻头32分离状态图，所述的取样装置133包括有外壳31、驱动所述的外壳31旋转的外壳转动驱动装置、位于所述外壳31底部的钻头32、和所述的钻头32相连接的弹性装置33，所述的升降系统132带动所述的外壳31上行或者下行，所述的钻头32可以在所述的弹性装置33提供的弹力作用下下行取样；所述的外壳31和钻头32错位活动卡接，所述的外壳31可以在所述的外壳转动驱动装置的驱动正向旋转脱离或者反向旋转卡接。

采样时，在升降系统132的驱动，所述的外壳31下行，钻头32（和外壳31是连接状态）同时下行，弹性装置被压缩，当下行到采样深度时，在外壳转动驱动装置的驱动下正向旋转外壳31，外壳31和钻头32脱离，脱离后钻头32会在弹性装置33弹力的作用下继续下行一段距离，而外壳31则不再下行（升降系统暂停），在该过程中，钻头32周围土壤由于周围的压力而落入钻头32内部，从而完成指定深度的取样，取样完毕后，在升降系统132的带动下外壳31下行和所述的钻头32重新卡接（反向旋转），而后外壳31和钻头32同时上行将样品自指定深度取出。

作为优选的，所述的外壳31底端还设有多个滑杆311，优选为3个，所述的钻头32内表面设有供所述的滑杆311在所述的滑行的滑道331。外壳31和钻头32脱钩后，钻头32会在弹性装置33的作用下继续下行时，滑杆311在滑道331内滑行，当滑杆311末端处于第二滑道331首端时，钻头32被阻止下行。滑杆311在滑道331可以保证外壳31和钻头32的准确卡接以及防止钻头32过度下行。

所述的钻头32为圆锥形，钻头的大约中上部位置设有用于检测取样结果的第一红外传感器，当样品填充的深度达到钻头32的中上部时候，则会向主控装置发出信号，表示采样完成；若指定未能收到信号，则代表采样失败，需进行调整。

作为优选的，所述的外壳31上设有刻度，以控制采样的深度。

所述的定位导航装置用于接收主控装置发出的采样位置信号，根据该信号采样系统移动至指定的采样位置。

所述的主控装置包括有设定模块和执行模块；所述的设定模块用于设定采样位置及深度图；所述的采样位置及深度图包括有n个采样位置、每个采样位置的h个采样点，其中n个采样位置和h个采样点的采样深度依据实际采样需求确定，比如n₁采样位置，可以有深度为h₁（如10cm）和h₂（如20cm）的两个采样点，最终得到的样本数为n*h；所述的执行模块用于向所述的升降系统和所述的外壳转动驱动装置发出信号并控制所述的升降系统的升降和所述的外壳转动驱动装置正向或者反向旋转。

本发明的第二目的还在于提供一种垃圾填埋场的采样方法，请参照图3，所述的采样方法步骤如下：

（1）向所述的设定模块输入采样位置及深度图，在接收到开始信号后，所述的设定模块向所述的定位导航装置发出采样位置信号，所述的定位导航装置在接收到所述的采样位置信号后，导航所述的采样系统行至指定采样位置；

（2）如果所述的采样系统在指定时间到达指定采样位置后将第一达到信号回传至执行模块；如果所述的采样系统在指定时间未能到达指定采样位置，则将第一未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第一未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（3）所述的执行模块接收到所述的第一达到信号后，向所述的升降系统发出第一下行信号；

（4）所述的升降系统接收到所述的第一下行信号向下移行，如果在指定时间至采样深度，则将第二达到信号回传至所述的执行模块；如果未能在指定时间至采样深度，则将第二未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第二未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（5）所述的执行模块收到第二达到信号后，向所述的外壳转动驱动装置发出正向旋转信号，外壳正向旋转，外壳和钻头分离，钻头在弹性装置的作用下下行，钻头周围的样品（土壤/垃圾等）在压力的作用下进入到钻头内，如果取样完成，第一红外传感器向所述的执行模块给出取样完成信号，如果在规定的时间未能取样完成，则向所述的设定模块发出取样失败信号，用户在收到该信号后评估是否需要重新设定或者调节采样位置及深度图；

（6）所述的执行模块收到取样完成信号后，向所述的升降系统给出第二下行信号，外壳下行；

（7）外壳下行和钻头过盈接触，接触完毕后向所述的执行模块发出接触完成信号；

（8）所述的执行模块收到接触完成信号后，向壳转动驱动装置发出反向旋转信号，所述的外壳转动驱动装置驱动所述外壳反向旋转，外壳和钻头卡接，卡接完成后向所述的执行模块发出卡接完成信号；

（9）所述的执行模块收到卡接完成信号后向所述的升降系统发出上行信号，外壳上行。

本发明的第三目的还在于提供一种腐殖土修复方法，得到样本后，对每个样本进行检测，然后依据检测结果找出整个垃圾填满场中不同位置不同深度的实际情况，然后针对性的给予修复，以活性炭、煤渣灰、腐殖土和硅藻土为载体，湿润所述载体，添加微生物混合菌剂后作为修复基料，载体和微生物混合菌剂质量比可以是1：（10-25），所述的活性炭、煤渣灰、腐殖土和硅藻土的重量比为（1-5）：（1-5）：（25-35）：（10-15），所述的微生物混合菌剂可以包括有米根霉、芽孢菌和乳酸菌，所述的腐殖土为经过筛分后的腐殖土，添加适当的活性炭和煤渣灰，强化腐殖土的吸附性，加强腐殖土与污染物结合能力，同时还能保证一定的孔隙，改善透气性，硅藻土为微生物提供有利环境，促进微生物和载体之间的接触，综合从物理和化学两方面对填埋场的环境进行修复。修复时，以一个采样点作为正方形的中心的，正方形边长为2m，该4平米范围内铺设的厚度由位于其中心的监测点检测结果决定，铺设或者注入修复基料。比如根据检测规律，深度从上到下某种重金属含量逐渐上升，则可以通过注入络合剂方式进行修复；或者在某一区域/或多个监测点的含量较高，则在以该区域增加铺设厚度。

Claims (6)

1.一种垃圾填埋场采样系统，其特征在于，所述的采样系统包括有采样装置、定位导航装置及主控装置；

所述的采样装置包括有第一滑道、设于第一滑道上的活动底板、设于活动底板上的采样控制装置；所述的第一滑道上设有用于固定活动底板的滑行固定块；所述的采样控制装置包括有固定于所述的活动底板上的导向支架、设于所述导向支架上的升降系统、在升降系统的驱动下沿所述的导向支架上下活动的取样装置，所述的取样装置包括有外壳、驱动所述的外壳旋转的外壳转动驱动装置、位于所述外壳底部的钻头以及和所述的钻头相连的弹性装置；所述的弹性装置在外壳下行过程中被压缩，所述的钻头在脱离外壳后在压缩后的弹性装置的弹力的作用下下行取样；

所述的定位导航装置用于接收主控装置发出的采样位置信号，根据该信号采样系统移动至指定的采样位置；

所述的主控装置包括有设定模块和执行模块，所述的设定模块用于设定采样位置及深度图，所述的执行模块用于向所述的升降系统和所述的外壳转动驱动装置发出信号并控制所述的升降系统的升降和所述的外壳转动驱动装置旋转;

所述的外壳底端还设有两个以上的滑杆，所述的钻头内表面设有供所述的滑杆滑行的滑道;

所述的钻头为圆锥形，钻头内的中上部位置设有用于检测取样结果的第一红外传感器;

所述的外壳和钻头错位活动卡接，所述的外壳在所述的外壳转动驱动装置的驱动下正向旋转脱离或者反向旋转卡接。

2.如权利要求1所述的垃圾填埋场采样系统，其特征在于，所述的滑行固定块包括有前滑行固定块和后滑行固定块。

3.如权利要求1所述的垃圾填埋场采样系统，其特征在于，所述的滑杆的数量为3个。

4.如权利要求1所述的垃圾填埋场采样系统，其特征在于，所述的外壳上设有刻度。

5.如权利要求1所述的垃圾填埋场采样系统，其特征在于，所述的采样位置及深度图包括有n个采样位置以及每个采样位置的h个采样点。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的垃圾填埋场采样系统的采样方法，其特征在于，所述的采样方法步骤如下：

（1）向所述的设定模块输入采样位置及深度图，在接收到开始信号后，所述的设定模块向所述的定位导航装置发出采样位置信号，所述的定位导航装置在接收到所述的采样位置信号后，导航所述的采样系统行至指定采样位置；

（2）如果所述的采样系统在指定时间到达指定采样位置后将第一达到信号回传至执行模块；如果所述的采样系统在指定时间未能到达指定采样位置，则将第一未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第一未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（3）所述的执行模块接收到所述的第一达到信号后，向所述的升降系统发出第一下行信号；

（4）所述的升降系统接收到所述的第一下行信号向下移行，如果在指定时间至采样深度，则将第二达到信号回传至所述的执行模块；如果未能在指定时间至采样深度，则将第二未达到信号回传至所述的设定模块，用户在收到第二未达到信号后评估是否需要重新设定或者调解采样位置及深度图；

（5）所述的执行模块收到第二达到信号后，向所述的外壳转动驱动装置发出正向旋转信号，外壳正向旋转，外壳和钻头分离，钻头在弹性装置的作用下下行，钻头周围的样品在压力的作用下进入到钻头内，如果取样完成，第一红外传感器向所述的执行模块给出取样完成信号，如果在规定的时间未能取样完成，则向所述的设定模块发出取样失败信号，用户在收到该取样失败信号后评估是否需要重新设定或者调节采样位置及深度图；

（6）所述的执行模块收到取样完成信号后，向所述的升降系统给出第二下行信号，外壳下行；

（7）外壳下行和钻头过盈接触，接触完毕后向所述的执行模块发出接触完成信号；

（8）所述的执行模块收到接触完成信号后，向壳转动驱动装置发出反向旋转信号，所述的外壳转动驱动装置驱动所述外壳反向旋转，外壳和钻头卡接，卡接完成后向所述的执行模块发出卡接完成信号；

（9）所述的执行模块收到卡接完成信号后向所述的升降系统发出上行信号，完成取样。