CN205538957U

CN205538957U - 一种可移动式土壤淋溶装置

Info

Publication number: CN205538957U
Application number: CN201620190859.8U
Authority: CN
Inventors: 张晓然; 李海燕; 刘俊峰; 张锦源
Original assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Current assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2026-03-14

Abstract

本实用新型提供一种可移动式土壤淋溶装置，该装置包括水箱、蠕动泵、淋溶柱、淋溶柱支架、可移动淋溶试验平台、淋溶液注入管、淋溶液导流管、淋溶液收集装置，水箱、蠕动泵、淋溶柱、淋溶柱支架布置在可移动淋溶试验平台上，淋溶液收集装置布置在可移动淋溶试验平台下方；所述淋溶柱从下往上依次包括淋溶液导流管接头、溶液倒流池、筛板、滤网、承托层、配水层、淋溶液注入孔；所述配水层从上往下依次包括滤纸与厚度为5‑10cm、粒径为0.5‑1mm或1‑2mm石英砂；所述承托层由厚度为5‑10cm，粒径为0.5‑1mm或1‑2mm石英砂组成。本实用新型具有便于操作、结构简单、易拆装、快速淋洗、可移动等优点，有效解决了以往柱实验工作中存在的装填与后期的清洗较为繁复等问题。

Description

一种可移动式土壤淋溶装置

技术领域

本实用新型属于土壤淋溶柱实验的技术领域，具体涉及一种可移动式土壤淋溶装置，特别适用于土壤中的重金属与有机物污染物的淋溶。

背景技术

土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境，但随着工业化的发展、城市化进程的深入，我国土壤环境污染不断加剧。由于土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。因此，柱实验对于土壤中的重金属与有机污染物的迁移规律特征的认识与控制污染物在土壤与地下水中的扩散可起到积极的指导作用，促进土壤与地下水中污染物的治理研究。但是由于在实验过程中柱子装填与后期的清洗较为繁复，所以柱实验多作为批实验的验证实验开展，而进行大量的批次的柱实验工作则较少。

实用新型内容

针对上述问题，为了解决柱实验工作中存在的问题，本实用新型设计了一种可移动式土壤淋溶装置，本实用新型的土壤淋溶装置结构简单，便于操作、拆装、淋洗。

为了实现以上目的，本实用新型提供一种可移动式土壤淋溶装置，用于模拟污染物在土壤中迁移。其中，本装置包括水箱、蠕动泵、淋溶柱、淋溶柱支架、可移动淋溶试验平台、淋溶液注入管、淋溶液导流管、淋溶液收集装置，水箱、蠕动泵、淋溶柱、淋溶柱支架布置在可移动淋溶试验平台上，淋溶液收集装置布置在可移动淋溶试验平台下方。

优选的是，所述淋溶柱的高度可在15-50cm，内径5-10cm。如果淋溶柱的高度高于50cm，则不便于柱子装填；如果小于15cm，则导致测试土壤样品太少或配水层中的石英砂或承托层的石英砂太少，导致分析结果不准确，偏离真实情况。

上述任一方案优选的是，所述淋溶柱包括淋溶柱体，且从下往上依次包括淋溶液导流管接头、溶液倒流池、筛板、滤网、承托层、配水层、淋溶液注入孔。测试土壤摄于承托层与配水层之间。淋溶液注入孔可通过淋溶液注入管与淋溶液储存装置（如本实用新型中的水箱，可为特氟龙材质）连接，并通过蠕动泵将淋溶液通过该淋溶液注入孔泵入淋溶柱，该淋溶液注入孔可有效对淋溶液进行导流，保证淋溶液滴入主体中部，并经配水层进入测试土壤，减少了边壁效应的产生。滤网为塑料滤网或金属滤网，当为有机物污染物时，优选金属如铁质滤网，当为重金属污染物时则优选塑料滤网或金属滤网，用于阻止土壤颗粒与石英砂颗粒进入淋溶液。筛板设于密封法兰中间内部，具有孔洞结构，其作用是支撑柱内填料，并且保证淋溶液流通。法兰扣之间由橡胶圈止水。淋溶液导流池设成具有一定容积的形状，当淋溶液大量进入时，可适当储存，并通过与淋溶液导流管接头连接的淋溶液导流管流入淋溶液收集装置，用于后续操作步骤。

上述任一方案优选的是，所述配水层从上往下依次包括滤纸与厚度为5-10cm、粒径为0.5-1mm或1-2mm石英砂。淋溶土样厚度在5-30cm，滤纸用于均匀分散滴入的淋溶液，配水层的作用是使得淋溶液更为均匀分布与整个柱面，防止边壁效应。

上述任一方案优选的是，所述承托层由厚度为5-10cm，粒径为0.5-1mm或1-2mm石英砂组成。所述承托层用于支撑测试土壤，并能使淋溶液经过测试土壤并顺利流入淋溶液收集装置。

上述任一方案优选的是，还包括密封法兰。密封法兰的作用是止水且方便柱实验完成后柱子的清洗。

上述任一方案优选的是，所述淋溶柱由有机玻璃制成，从而有效提高柱子的强度，防止柱子在使用中破损，增加柱子的重复使用率。

上述任一方案优选的是，所述淋溶柱还包括密封盖，所述密封盖为外嵌密封盖，密封盖中部有淋溶液注入孔。设密封盖是为了防止蒸发，避免实验结果产生偏差。

上述任一方案优选的是，所述淋溶柱外侧设有铁圈，该铁圈通过磁性材料固定在所述淋溶柱支架上，方便拆卸。

上述任一方案优选的是，所述可移动淋溶试验平台包括淋溶水箱区、淋溶柱放置区与蠕动泵区。淋溶水箱区用于放置水箱，淋溶柱放置区用于放置淋溶柱，所述蠕动泵区用于放置蠕动泵。所述可移动淋溶试验平台上可放置单排多列或多排多列的淋溶柱。

上述任一方案优选的是，淋溶液注入管、淋溶液导流管为硅胶软管。

上述任一方案优选的是，本实用新型的可移动式土壤淋溶装置包括四个淋溶柱。

上述任一方案优选的是，所述可移动淋溶试验平台为能站立在地面的桌子。

上述任一方案优选的是，所述可移动淋溶试验平台有四个桌腿。

上述任一方案优选的是，所述可移动淋溶试验平台的四个桌腿底部加装万向轮，使得该淋溶装置便于移动。

本实用新型公开的可移动式土壤淋溶装置，能模拟污染物迁移，与现有装置相比具有以下优点：

（1）本实用新型具有结构简单、拆卸、安装方便、可移动、且便于开展大批次的淋溶实验。

（2）现有技术多在铁架台上进行实验，不便于移动，且淋溶试验后清洗不方便。本装置可以方便移动，便于清洗。可以大批次的开展柱实验工作。

附图说明

图1 为按照本实用新型的可移动式土壤淋溶装置的一优选实施例的结构示意图。

图2 为按照本实用新型的可移动式土壤淋溶装置的淋溶柱一优选实施例的结构示意图。

图3 图1所示可移动式土壤淋溶装置的部件连接图。

其中，各标号的含义如下：

1：水箱；2：蠕动泵；3：淋溶柱；4：淋溶柱支架；5：可移动淋溶试验平台； 6：淋溶液收集装置；7:万向轮

21：淋溶液注入孔；22：外密封盖；23：滤纸；24：配水层的石英砂层；25：测试土壤；26：承托层；27：止水橡胶圈；28：密封法兰；29：筛板；210：淋溶液导流池；211：淋溶液导流接头；212：滤网

31：淋溶液注入管；32：淋溶液导流管。

具体实施方式

为了更加清楚、正确的理解本实用新型的内容，下面结合具体实施例及附图，对本实用信息的实质性特点和技术方案作进一步详细说明、阐述。

实施例1

一种可移动式土壤淋溶装置，用于模拟污染物迁移转化，如图1至图3所示，包括25L水箱1、两个双泵头蠕动泵2、淋溶柱3、铁质淋溶柱支架4、安装有万向轮的可移动淋溶试验平台5、内径为5mm的淋溶液注入管31、内径为5mm淋溶液导流管32、5L的淋溶液收集装置6。水箱1、蠕动泵2、淋溶柱3、淋溶柱支架4布置在可移动淋溶试验平台5上，淋溶液收集装置8布置在可移动淋溶试验平台5下方。淋溶柱3内装填厚度为5cm、粒径为0.5-1mm的石英砂配水层，10cm高的测试土壤样品，厚度为5cm、粒径0.5-1mm的石英砂承托层。

本实施例中，淋溶柱高度为25cm，内径5cm，且由有机玻璃制成。

本实施例中，淋溶柱3从下往上依次包括淋溶液导流管接头211、淋溶液导流池210、筛板29、滤网212、承托层26、配水层、淋溶液注入孔21。测试土壤25摄于承托层26与配水层之间。淋溶液注入孔21可通过淋溶液注入管31与淋溶液储存装置（如本实用新型中的水箱1，可为特氟龙材质）连接，并通过蠕动泵2将淋溶液通过该淋溶液注入管31从水箱1经淋溶液注入孔21泵入淋溶柱3，该淋溶液注入孔21可有效对淋溶液进行导流，保证淋溶液滴入主体中部，并经配水层进入测试土壤，减少了边壁效应的产生。滤网212为塑料滤网，用于阻止土壤颗粒与石英砂颗粒进入淋溶液。筛板29设于密封法兰28中间内部，具有孔洞结构的筛板，其作用是支撑柱内的填料，并保证淋溶液流通。法兰扣之间由止水橡胶圈27止水。淋溶液导流池210设成具有一定容积的形状，当淋溶液大量进入时，可适当储存，并通过与淋溶液导流管接头211连接的淋溶液导流管32流入淋溶液收集装置6，用于后续操作步骤。

配水层从上往下依次包括滤纸23与厚度为5cm的石英砂层24。滤纸用于均匀分散滴入的淋溶液，配水层中的石英砂层24的作用是使得淋溶液更为均匀分布与整个柱面，防止边壁效应。

承托层由的高度也为5cm。承托层26用于支撑测试土壤，并能使淋溶液经过测试土壤并顺利流入淋溶液收集装置8。

本实施例中，还包括密封法兰28，密封法兰28设于淋溶柱3和淋溶液导流池210连接处，用于止水。密封法兰28的作用是止水且方便柱实验完成后柱子的清洗。淋溶柱3还包括密封盖，所述密封盖为外嵌密封盖22，密封盖中部有淋溶液注入孔21。设密封盖是为了设密封盖是为了防止蒸发，避免实验结果产生偏差。

本实施例中，淋溶柱3外侧设有铁圈，该铁圈通过磁性材料固定在淋溶柱支架4上，方便拆卸。铁圈之于淋溶柱3的作用，类似于试管架之于试管的作用。

本实施例中，可移动淋溶试验平台5分为淋溶水箱区、淋溶柱放置区与蠕动泵区。淋溶水箱区用于放置水箱1，淋溶柱放置区用于放置淋溶柱3，所述蠕动泵区用于放置蠕动泵2。可移动淋溶试验平台5上可放置单排多列或多排多列的淋溶柱3。

淋溶液注入管31、淋溶液导流管32均为硅胶软管。

本实施例中的可移动式土壤淋溶装置包括四个淋溶柱3，且可移动淋溶试验平台5为能站立在地面的桌子，有四个桌腿，四个桌腿底部加装万向轮7，使得该淋溶装置便于移动。

参照图1，淋溶液由水箱1通过两台双泵头蠕动泵2进入淋溶柱3内，一段时间后，淋溶后的液体由淋溶液导流管32收集于四个淋溶液收集装置6。通过对淋溶液收集装置6内水样中污染物的测定可推测出污染物在土壤样品中的迁移规律。

实施例2.1

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3内装填的配水层石英砂的粒径为1-2mm。配水层中的石英砂粒径如果超过2mm，则会导致淋溶液分布不均匀，对土壤淋溶实验结果的产生偏差。

实施例2.2

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1或2.1基本相同，不同的是，淋溶柱3内装填的承托层26石英砂的粒径为1-2mm。承托层26的石英砂如果粒径大于2mm，则无法有效阻止土壤颗粒与修复剂颗粒进入淋出液，对土壤淋溶实验结果的产生偏差。

实施例3.1

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的高度为50cm。本实施例中，由于淋溶柱3的高度较大，可分析30cm高度的测试土壤中污染物的迁移转化规律，其中的测试土壤样品可增加，可增加测试土壤的量，使得测试结果更接近真实情况，其中的配水层和承托层石英砂的厚度可在5-10cm之间选择，优选小于10cm，以便当有滞水的时候，淋溶液不会溢出。

实施例3.2

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例3.1基本相同，不同的是，淋溶柱3的高度为35cm。

实施例3.3

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例3.1基本相同，不同的是，淋溶柱3的高度为40cm。

实施例3.4

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的高度为25cm，此时，测试土壤的厚度优选小于15cm，使得，当淋溶液有滞水的时候，淋溶液不会溢出。

实施例3.5

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的高度为20cm，此时，测试土壤的厚度优选小于10cm，使得当淋溶液有滞水的时候，淋溶液不会溢出。

实施例4.1

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的内径为10cm。

实施例4.2

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的内径为8cm。

实施例4.3

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的内径为6.5cm。

实施例4.4

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，淋溶柱3的内径为9cm。

实施例5.1

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，配水层包括厚度为10cm的石英砂层24，承托层26、测试土壤25可以做相应调整，此时，淋溶柱3的高度优选不少于25cm。

实施例5.2

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例1基本相同，不同的是，配水层包括厚度为8cm的石英砂层24，此时，淋溶柱3的高度优选不少于20cm。

实施例6.1

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例5.1基本相同，不同的是，承托层包括厚度为10cm的石英砂层24。

实施例6.2

一种可移动式土壤淋溶装置，与实施例5.2基本相同，不同的是，承托层包括厚度为8cm的石英砂层24。

需要说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种可移动式土壤淋溶装置，该装置包括水箱、淋溶柱、淋溶液注入管、淋溶液导流管、淋溶液收集装置，其特征在于：还包括蠕动泵、淋溶柱支架、可移动淋溶试验平台、密封法兰、密封盖；所述水箱、蠕动泵、淋溶柱、淋溶柱支架布置在所述可移动淋溶试验平台上，所述淋溶液收集装置布置在可移动淋溶试验平台下方；所述淋溶柱从下往上依次包括淋溶液导流管接头、溶液倒流池、筛板、滤网、承托层、配水层、淋溶液注入孔；测试土壤置于所述承托层与所述配水层之间；所述淋溶液注入孔通过淋溶液注入管与水箱连接，并通过所述蠕动泵将淋溶液通过该淋溶液注入孔泵入淋溶柱；所述淋溶液导流池设成具有一定容积的形状，并通过与淋溶液导流管接头连接的淋溶液导流管流入淋溶液收集装置；所述配水层从上往下依次包括滤纸与厚度为5-10cm、粒径为0.5-1mm或1-2mm石英砂；所述承托层由厚度为5-10cm，粒径为0.5-1mm或1-2mm石英砂组成；所述密封盖为外嵌密封盖，密封盖中部有淋溶液注入孔。

2.如权利要求1所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述淋溶柱的高度15- 50 cm，内径5-10cm。

3.如权利要求2所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：测试土壤溶土样厚度为5-30cm。

4.如权利要求3所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述淋溶柱由有机玻璃制成。

5.如权利要求3所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述淋溶柱外侧设有铁圈，该铁圈通过磁性材料固定在所述淋溶柱支架上。

6.如权利要求3所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述可移动淋溶试验平台包括淋溶水箱区、淋溶柱放置区与蠕动泵区。

7.如权利要求3所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述可移动淋溶试验平台上可放置单排多列或多排多列的淋溶柱。

8.如权利要求3所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述淋溶液注入管、淋溶液导流管为硅胶软管。

9.如权利要求8所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述可移动淋溶试验平台为能站立在地面的桌子。

10.如权利要求9所述的可移动式土壤淋溶装置，其特征在于：所述可移动淋溶试验平台有四个桌腿，且每个桌腿底部加装万向轮。