CN207188450U - 一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置，包括：容纳重金属污染土壤的容器；容器包括槽体和顶板，槽体和顶板的内表面均设有保温层；顶板上均布设有多个用于监测污染土壤温度的热电偶和多个用于加热污染土壤的加热棒，所有热电偶并联接入温控器的热电偶线上，所有加热棒并联接入温控器的电源端。本实用新型能够大规模、高质量的提供微生物修复污染土壤的环境，移动性强，灵活度高，自动化程度高，能够大幅度提高修复效率。

Description

一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置

技术领域

本实用新型涉及重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置。

背景技术

微生物修复重金属污染土壤的原理为微生物本身及其代谢产物都能吸附和转化重金属，微生物对重金属的生物积累主要表现在胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累。能够促进微生物修复重金属污染土壤的方式分为两类，一种是靶向投加大量菌剂，一种是提供合适的生长环境，促进微生物的增殖和生长。

目前，微生物修复重金属污染土壤工程实施由于现场条件限制，难以提供良好的微生物修复环境，现有的生物堆技术较难从条件维持方面展现优势，对于重金属微生物修复的应用成功案例较少。本实用新型装置结合原理和施工实际，提出一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其能够弥补现阶段微生物修复现场施工的不足，是一种具有灵活性、可规模化、自动化程度高、能有效提高修复效果的装置。

本实用新型公开了一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置，包括：容纳重金属污染土壤的容器；

所述容器包括槽体和顶板，所述槽体和顶板的内表面均设有保温层；

所述顶板上均布设有多个用于监测污染土壤温度的热电偶和多个用于加热污染土壤的加热棒，所有所述热电偶并联接入温控器的热电偶线上，所有所述加热棒并联接入温控器的电源端。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：用于向污染土壤中补充液体菌剂和营养盐的刺入式注入装置；

所述刺入式注入装置包括隔膜泵，所述隔膜泵的进气口与空压机相连，所述隔膜泵的进料口与药剂桶相连，所述隔膜泵的出料口通过药剂管道与刺入式注入针相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述刺入式注入针为尖头且管壁设有圆孔的空心硬质结构，所述刺入式注入针的管壁开孔率为9-12％。

作为本实用新型的进一步改进，所述药剂管道上安装有压力表和流量计，所述药剂桶为带有搅拌装置的PE或PVC药剂桶。

作为本实用新型的进一步改进，所述槽体的侧面上设有加强筋，所述槽体的底部安装有槽式导轨。

作为本实用新型的进一步改进，所述保温层为岩棉保温板。

作为本实用新型的进一步改进，所述热电偶为固定式K型热电偶，所述加热棒为低温加热棒。

作为本实用新型的进一步改进，所述温控器的启动温度为27℃，停止温度为30℃。

作为本实用新型的进一步改进，所述容器的尺寸为150cm×150cm×150cm，所述保温层的厚度为10cm-30cm。

作为本实用新型的进一步改进，所述热电偶的数量最多为5个，所述加热棒的数量最多为16个；所述热电偶自顶板保温层向下伸出的长度为81cm，所述加热棒自顶板保温层向下伸出的长度为91cm。

本实用新型使用时，先将重金属污染土壤和修复重金属污染土壤的液体菌剂及微生物生长所需营养盐搅拌均匀后置于吨袋或吨桶内，然后将吨袋或吨桶置于槽体内，盖上顶板；连接热电偶、加热棒和温控器的电源，检查三者工作状态，确认无误后可进入微生物修复状态，无需其他操作；在修复过程中，热电偶实时监测污染土壤的温度，当温度低于设定的启动临界值时，温控器控制加热棒工作，当温度到达设定的停止临界值时，温控器控制加热棒停止工作，通过上述结构可保证最优的微生物修复条件；同时，在修复过程中还可根据修复效果，通过刺入式注入装置行微生物菌剂和营养盐的补充。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够大规模、高质量的提供微生物修复污染土壤的环境，移动性强，灵活度高，自动化程度高，能够大幅度提高修复效率。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的用于微生物修复重金属污染土壤的装置的结构示意图；

图2为图1中槽体的俯视图；

图3为图1中槽体的侧视图；

图4为图1中槽体的仰视图；

图5为图1中顶板的俯视图；

图6为图1中顶板的剖视图；

图7为图1中温控器的结构示意图；

图8为本实用新型一种实施例公开的刺入式注入装置的结构示意图；

图9为本实用新型一种实施例公开的用于微生物修复重金属污染土壤的装置的串联后的结构示意图。

图中：

10、容器；11、槽体；12、顶板；13、加强筋；14、槽式导轨；20、保温层；30、热电偶；40、加热棒；50、温控器；51、热电偶线；52、电源端；60、刺入式注入装置；61、隔膜泵；62、空压机；63、药剂桶；64、药剂管道；65、刺入式注入针；66、压力表；67、流量计。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1、2所示，本实用新型提供一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其能够弥补现阶段微生物修复现场施工的不足，是一种具有灵活性、可规模化、自动化程度高、能有效提高修复效果的装置。该装置包括：容纳重金属污染土壤的容器10、设置在容器10内表面的保温层20、热电偶30、加热棒40、温控器50和刺入式注入装置；容器10包括槽体11和顶板12，槽体11和顶板12的内表面均设有保温层20，保温层20可拆卸设置且厚度可调整；顶板12上均布设有多个用于监测污染土壤温度的热电偶30和多个用于加热污染土壤的加热棒40，所有热电偶30并联接入温控器50的热电偶线上，所有加热棒40并联接入温控器50的电源端，图1仅示出部分加热棒与温控器的连接。其中：

本实用新型的容器10的槽体11可根据装置使用的时间、现场条件、施工成本等选择砖砌、钢板焊接、混凝土结构等，若该套装置作为项目施工一次性投入可采用砖砌或混凝土建造，若作为可多次使用装置则可由钢板焊接成可吊装设备。顶板12为槽体11的顶盖，用于槽体11的保温密封和温度控制元件(热电偶30和加热棒40)的安装，顶板12可采用PVC或ABS等轻质工程塑料材质，在热电偶30和加热棒40的点位钻孔安装。为了提高容器10的保温性能，本实用新型在槽体11的内部5面(4侧面和1底面)内衬有保温层20，在顶板12的下表面内衬有保温层20，保温层20可选用岩棉保温板，岩棉保温板尽量采用完整板，以保证最佳的保温功能，如图2所示。如图3所示，本实用新型根据槽体11材料的区别，选择性在槽体11侧面设置两层加强筋13，防止污染土壤进入后的侧向压力破坏槽体结构。如图4所示，在批量使用该装置情况下，为保证装置的移动灵活性，可在槽体11的底部安装槽式导轨14，便于装置的排列和滑动，本实用新型的装置规模化使用如图9所示，图9中除第一个容器外，其余容器的热电偶30、加热棒40和温控器50未示出。作为一种实施例，本实用新型的容器10尺寸为150cm×150cm×150cm，岩棉保温板的厚度为10cm-30cm，优选岩棉保温板的厚度为15cm，内衬有保温板的容器内部空间需保证吨袋包装污染土壤完全放入。两层加强筋13设置的高度为50cm和100cm，两条槽式导轨14设置在槽体11底部的中间位置，槽式导轨14的宽度为5cm且两条槽式导轨14的间距为100cm。

如图5、6所示，本实用新型在顶板12上钻孔，用于安装污染土壤的温度监测和加热元件，温度监测元件为热电偶30，优选固定式K型热电偶；加热元件为加热棒40，优选低温加热棒。热电偶30和加热棒40通过温控器50连接，具体的：所有热电偶30并联接入温控器50的热电偶线51上，所有加热棒40并联接入温控器50的电源端52，如图7所示。本实用新型的温控器50可选用数字式温控器或电子式温控器，温控器50用于温度监测和加热启停的控制，温控器50设置启动温度为27℃，停止温度为30℃。作为一种实施例，为了配合容器10的尺寸，如图5所示，本实用新型的热电偶30在每个顶板的配备最多为5个，加热棒40在每个顶板的配备最多为16个；热电偶30和加热棒40的数量可根据项目情况酌情删减；如图6所示，热电偶30自顶板保温层向下伸出的长度为81cm，加热棒40自顶板保温层向下伸出的长度为91cm，热电偶30和加热棒40向下伸出的长度可根据项目情况酌情调整。

本实用新型使用时，先将重金属污染土壤和修复重金属污染土壤的液体菌剂及微生物生长所需营养盐搅拌均匀后置于吨袋或吨桶内，然后将吨袋或吨桶吊装至槽体11内，盖上顶板12；连接热电偶30、加热棒40和温控器50的电源，检查三者工作状态，确认无误后可进入微生物修复状态，无需其他操作；在修复过程中，热电偶30实时监测污染土壤的温度，当温度低于设定的启动临界值(27℃)时，温控器50控制加热棒40工作，当温度到达设定的停止临界值(30℃)时，温控器50控制加热棒40停止工作，通过上述结构可保证最优的微生物修复条件；修复完成后，将吨袋或吨桶吊出。

在微生物修复污染土壤过程中，可取样检测微生物的修复效果，并根据修复效果进行微生物菌剂和营养盐的补充。本实用新型的刺入式注入装置为用于必要时在污染土壤中补充液体菌剂和微生物生长所需营养盐的装置，作为本装置的可选部分。

如图8所示，本实用新型的刺入式注入装置60包括隔膜泵61、空压机62、药剂桶63、药剂管道64、刺入式注入针65、压力表66和流量计67，隔膜泵61的进气口与空压机62相连，隔膜泵61的进料口与药剂桶63相连，隔膜泵61的出料口通过药剂管道64与刺入式注入针65相连，药剂管道64上安装有压力表66和流量计67。其中，刺入式注入针65为尖头且管壁带有圆孔的空心硬质结构，根据注入药剂的性质可选择耐酸碱或耐腐蚀结构，一般材质建议碳钢或304不锈钢，管壁开孔率需达到9-12％；药剂管道64为尼龙内衬塑料管，管径同注入针接口和隔膜泵出料口配套即可；压力表和流量计安装于刺入式注入针65和隔膜泵61之间的药剂管道64上，用于监测液体注入压力和流量；药剂桶63为带有搅拌装置的PE或PVC药剂桶。使用时，将刺入式注入针65穿过顶板12上的预预设孔插入污染土壤中，启动空压机62，空压机62将药剂桶63中的液体菌剂和营养盐运送至刺入式注入针65处，并经刺入式注入针65补充至污染土壤中。

本实用新型能够大规模、高质量的提供微生物修复污染土壤的环境，移动性强，灵活度高，自动化程度高，能够大幅度提高修复效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，包括：容纳重金属污染土壤的容器；

所述容器包括槽体和顶板，所述槽体和顶板的内表面均设有保温层；

所述顶板上均布设有多个用于监测污染土壤温度的热电偶和多个用于加热污染土壤的加热棒，所有所述热电偶并联接入温控器的热电偶线上，所有所述加热棒并联接入温控器的电源端。

2.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，还包括：用于向污染土壤中补充液体菌剂和营养盐的刺入式注入装置；

所述刺入式注入装置包括隔膜泵，所述隔膜泵的进气口与空压机相连，所述隔膜泵的进料口与药剂桶相连，所述隔膜泵的出料口通过药剂管道与刺入式注入针相连。

3.如权利要求2所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述刺入式注入针为尖头且管壁设有圆孔的空心硬质结构，所述刺入式注入针的管壁开孔率为9-12％。

4.如权利要求2所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述药剂管道上安装有压力表和流量计，所述药剂桶为带有搅拌装置的PE或PVC药剂桶。

5.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述槽体的侧面上设有加强筋，所述槽体的底部安装有槽式导轨。

6.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述保温层为岩棉保温板。

7.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述热电偶为固定式K型热电偶，所述加热棒为低温加热棒。

8.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述温控器的启动温度为27℃，停止温度为30℃。

9.如权利要求1所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述容器的尺寸为150cm×150cm×150cm，所述保温层的厚度为10cm-30cm。

10.如权利要求9所述的用于微生物修复重金属污染土壤的装置，其特征在于，所述热电偶的数量最多为5个，所述加热棒的数量最多为16个；所述热电偶自顶板保温层向下伸出的长度为81cm，所述加热棒自顶板保温层向下伸出的长度为91cm。