CN211061549U - 一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，包括上下延伸的土壤储存管；所述土壤储存管侧壁上设有若干上下间隔布置的嗅辨取样口，还设有若干上下间隔布置的水样采集口；土壤储存管的上端连接有药剂供给装置，土壤储存管的下端连接有出水口。本实用新型提供的漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，结构简单，操作简便，可用于研究化学法修复异味土壤的修复工艺参数，有助于开展异味土壤修复效果的动态观测。

Description

一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置

技术领域

本实用新型涉及土壤修复领域，尤其涉及一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置。

背景技术

过往异味土壤的修复少有人关注。异味土壤和地下水由于其不良的感官体验，逐渐引起人们的重视，越来越多人注意到异味土壤或者地下水对于土地开发利用带来的不良影响。

目前，针对地表水或者饮用水的异味物质研究较多，但是针对场地异味土壤或者地下水的研究相对较少。在场地修复实践中，通过漫灌淋洗修复异味土壤和地下水的工艺探索更少见报道。因此，开展异味土壤和地下水修复中试试验，探索最佳的异味土壤及地下水修复工艺及其参数，对于进一步确认异味土壤修复工艺路线、节省修复实施成本具有重要意义。

然而，目前市面上虽然存在很多试验装置，但并非针对异味土壤设计，只能研究特定的土壤污染因子指标含量，未能模拟固定水头条件下的漫灌淋洗过程，也未能同时在实验过程中观测土壤感官性状以及土壤、地下水各项观测指标的动态变化，缺乏获取完整试验结果的手段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，结构简单，操作简便，可用于研究化学法修复异味土壤的修复工艺参数，有助于开展异味土壤修复效果的动态观测。

为实现上述目的，本实用新型提供一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，包括上下延伸的土壤储存管；所述土壤储存管侧壁上设有若干上下间隔布置的嗅辨取样口，还设有若干上下间隔布置的水样采集口；土壤储存管的上端连接有药剂供给装置，土壤储存管的下端连接有出水口。

作为本实用新型的进一步改进，所述土壤储存管的下端连接有放水漏斗，所述放水漏斗包括上下连接的镂空板和漏斗本体，所述出水口设置在漏斗本体的底部；所述镂空板上设有多个过水孔。

作为本实用新型的更进一步改进，所述放水漏斗的镂空板与土壤储存管的底部之间填充有颗粒过滤层。

作为本实用新型的更进一步改进，所述药剂供给装置包括分别上下布置的药剂罐和药剂暂存管，所述药剂暂存管的下端与所述土壤储存管的上端连接，所述药剂罐放置在药剂暂存管的上端开口处；药剂暂存管上设有药剂罐的固定结构。

作为本实用新型的更进一步改进，所述固定结构包括多根固定在药剂暂存管顶部的杆体；各杆体沿药剂暂存管外沿均匀布置且贯穿药剂暂存管外沿法兰盘；各杆体环绕固定所述药剂罐。

作为本实用新型的更进一步改进，所述药剂暂存管与土壤储存管的连接处填充有颗粒缓冲布水层。

作为本实用新型的更进一步改进，所述药剂罐倒扣于药剂暂存管的上端口，药剂罐罐口的塞子上穿设有放液管和通气管；所述放液管的下端低于通气管的下端，放液管的上端低于通气管的上端并靠近药剂罐的塞子处；放液管和通气管两者的上端均位于药剂罐内，两者的下端均位于药剂暂存管内；通气管上端口靠近药剂罐的底部，通气管的下端口位置对固定水头液面起限位作用。

作为本实用新型的更进一步改进，所述土壤储存管包括若干节上下可拆卸连接的拼接管；相邻拼接管之间通过法兰和胶垫进行密封连接。

作为本实用新型的更进一步改进，还包括所述土壤储存管的固定支架；所述水样采集口为放水阀门。

作为本实用新型的更进一步改进，所述土壤储存管为透明管；所述嗅辨取样口为旋盖式取样口，其包括取样口主体和取样口旋盖，所述取样口主体上设有外螺纹；所述取样口旋盖上设有多角盖面和位于取样口旋盖侧壁的内螺纹，取样口旋盖上设有能伸入取样口主体内的填充体；在取样口旋盖侧壁的内螺纹及填充体之间设有垫圈；取样口主体的外螺纹与取样口旋盖侧壁的内螺纹相适配。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置的优点为：

1、使用时，将土壤装入土壤储存管内并逐级夯实，让药剂罐内的修复药剂以固定水头对异味污染土壤进行漫灌淋洗。

2、试验过程中，为了观测修复药剂对土壤异味的去除效果，可通过嗅辨取样口取出土壤样品进行嗅辨，判断并记录异味消除效果的动态变化，从而推断修复所需时长。该试验装置有助于开展异味土壤修复方法及工艺的研究，采用中试装置探索原地异味药剂漫灌淋洗方式修复异味土壤的实施方法和效果观测，对指导异味土壤修复的实施具有重要意义。

3、药剂罐通过药剂暂存管上的固定结构固定，防止其晃动或倾斜。

4、药剂罐的通气管上端口高于药剂最高液面，用于平衡药剂罐内气压。通气管下端伸入药剂暂存管内的固定水头液面，以液面作液封。放液管伸入药剂暂存管固定水头液面且低于通气管下端口，放液管伸入药剂罐内并保持上端口尽可能低，确保尽可能放空药剂罐内药剂。当药剂灌入异味土体，液面逐渐下降后，通气管下端口露出液面，吸入空气，使药剂罐内负压得到平衡，瓶内的药剂通过放液管流出药剂，实现药剂的补给，直至土柱上方液面上升并没过通气管下端口，形成液封。该过程通气管下端对供药水头液面起限位作用，实现土柱上方灌注药剂的水头维持在一个固定值，从而控制投药速度和投药量。可通过调节通气管下端口的高度改变药剂供给的水头液面，从而改变投药速度，更好地对药剂的修复工艺参数进行对比研究。

5、土壤储存管包括若干节上下可拆卸连接的拼接管，便于逐节装填受试土壤，且便于逐段夯实土壤。

6、嗅辨取样口的取样口主体设计成外螺纹，避免设计成内螺纹时泥土颗粒落入并堵塞螺纹，影响使用。取样口旋盖使用多角盖面，方便手工旋动。在内螺纹及填充体之间加入垫圈进行密封，防止渗漏。使用内螺纹，并配填充体，填充体与取样口旋盖相连，盖上取样口旋盖时，填充体恰好充满取样口主体内腔，使土样不会进入取样口主体内腔，避免形成局部死角，从而实现所采集土样均是土柱主体中与药液充分反应的土样，而不是位于取样口主体内腔处的局部死角位置的土样。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置的立体图；

图2为药剂罐和固定结构的示意图；

图3为放水漏斗的剖视图；

图4为拼接管的立体图；

图5为土壤储存管安装在固定支架上的示意图；

图6为嗅辨气样口的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1至图6所示，一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，包括上下延伸的土壤储存管1。所述土壤储存管1侧壁上设有若干上下间隔布置的嗅辨取样口13，还设有若干上下间隔布置的水样采集口12。土壤储存管1的上端连接有药剂供给装置，土壤储存管1的下端连接有出水口2。土壤储存管1用于填装受试异味土壤。水样采集口12用于采集淋出液，定期观测相关指标数据的动态变化。水样采集口为水龙头等放水阀门。

此外，土壤储存管1可以安装在固定支架14上。固定支架14为不锈钢材质。固定支架14的底部为双层方格结构承重架，其侧面为固定架，底部承重架中每一个方格放置一根土壤储存管1，底部留有空间，用于安装与出水口2连接的放水管。侧面固定架与墙面平行，靠墙一面与墙体锚接固定，靠土壤储存管1一面则与土壤储存管1紧密贴合，通过卡箍或者固定带使土壤储存管1与固定支架固定，保证装置整体稳定、安全。

土壤储存管1的下端通过法兰连接有放水漏斗3，放水漏斗3包括上下连接的镂空板32和漏斗本体31，出水口2设置在漏斗本体31的底部。镂空板32上设有多个过水孔。出水口2处设有阀门。放水漏斗3的镂空板32与土壤储存管1的底部之间填充有颗粒过滤层10。本实施例中，颗粒过滤层10包括石英砂层，以及石英砂层底部垫有的滤布。

药剂供给装置包括分别上下布置的药剂罐5和药剂暂存管4，使土柱受试土壤表面以上存有固定高度(水头)的漫灌淋洗药剂，药剂暂存管4的液面高度视试验所需水头而定。药剂暂存管4的下端与土壤储存管1的上端通过法兰连接，药剂罐5放置在药剂暂存管4的上端开口处。药剂暂存管4上设有药剂罐5的固定结构6。本实施例中，固定结构6包括四根固定在药剂暂存管4顶部的杆体61。各杆体61沿药剂暂存管4外沿均匀布置且贯穿药剂暂存管4外沿法兰盘。各杆体61环绕固定所述药剂罐5。杆体61为螺杆，每根杆体61上螺纹连接有两个螺母62。杆体61穿过药剂暂存管4顶部的法兰盘，每根杆体61上的两个螺母62将法兰夹在中间。

药剂暂存管4与土壤储存管1的连接处填充有颗粒缓冲布水层9。颗粒缓冲布水层9包括石英砂层，该石英砂层底部垫滤布。

药剂罐5倒扣在药剂暂存管4上，药剂罐5上设有塞子，为橡胶塞，药剂罐5的橡胶塞穿设有放液管8和通气管7。放液管8的下端低于通气管7的下端，放液管8的上端低于通气管7的上端。放液管8和通气管7两者的上端均位于药剂罐5内。药剂罐5的通气管7上端口高于药剂最高液面且贴近罐底，用于平衡罐内气压。通气管7下端伸入药剂暂存管4内的固定液面，以液面作液封。放液管8伸入药剂暂存管4固定液面且低于通气管7下端口，放液管8伸入药剂罐5内并保持上端口尽可能低，确保尽可能放空药剂罐5内药剂。当药剂灌入待修复土壤中，液面逐渐下降后，通气管下端口露出液面，吸入空气，使药剂罐5内负压得到平衡，罐内的药剂通过放液管8流出药剂，实现药剂的补给，直至土柱上方液面上升并没过通气管下端口，形成液封。该过程提供固定水头，确保加药速度维持在一个固定值。

土壤储存管1包括若干节上下可拆卸连接的拼接管11。相邻拼接管11通过法兰和胶垫连接。土壤储存管1呈圆柱形。每节拼接管11上均具有等间距布置的水样采集口12，水样采集口12数量及纵向间隔距离视试验取样需要而定。间隔布置的嗅辨取样口13数量及纵向间隔距离视试验取样需要而定。

本实施例中，嗅辨取样口13为旋盖式取样口，其包括取样口主体131和取样口旋盖132。取样口主体131凸出于土壤储存管1侧壁并设有外螺纹，取样口主体131呈圆柱状。取样口旋盖132上设有多角盖面和位于取样口旋盖132侧壁的内螺纹。具体的，多角盖面为六角盖面或八角盖面。取样口旋盖132上设有能伸入取样口主体131内的填充体1321。在取样口旋盖132侧壁的内螺纹及填充体1321之间设有垫圈1322。取样口主体131的外螺纹与取样口旋盖132侧壁的内螺纹相适配。盖上取样口旋盖132时，取样口主体131的壁体伸入取样口旋盖132的内螺纹与填充体1321之间的空间内，取样口主体131的顶端与垫圈1322接触，实现密封。填充体1321恰好充满取样口主体131内部空腔，使土样不会进入取样口主体131内部空腔，避免形成局部死角，从而实现所采集土样是土柱主体中与药液充分反应的土样，而不是位于取样口主体管内空腔的局部死角位置的土样。

土壤储存管1和药剂暂存管4均为透明管，方便观察土样装填效果，并便于后期观测实验现象。为了防止酸性药剂或者碱性药剂对试验装置的腐蚀，同时保证土壤储存管1具有一定的机械强度和韧性，防止装填过程中由于打击夯实操作损坏土壤储存管1，土壤储存管1、药剂暂存管4和放水漏斗3可以采用亚克力材质进行加工，不宜采用易于被酸、碱或者氧化剂腐蚀的材质进行加工。

为了确保试验效果，避免试验过程中短流、越流等影响，土壤储存管1的长度与口径的比值不应小于10:1，但为了保证土柱具有一定的结构强度，避免变形或折断，土壤储存管1的长度与口径的比值不应大于20:1。

本实施例中，土壤储存管1的外径为20cm，总长度为3m，由三节长1m的拼接管11通过法兰组装而成。土壤储存管1上每隔50cm设置一个水样采集口12，每隔20cm设置一个嗅辨取样口13。

该试验装置安装完成后，自下而上对土柱进行饱水，排尽土柱中的空气。排尽空气后，按照试验分组配制10L不同浓度的药剂，倒入药剂罐5中，并置于药剂暂存管4上，调节药剂罐5的通气管下端口位置，使药剂暂存管内保持35cm恒定水头漫灌药剂。

加药开始后，定期打开土柱上各高度水样采集口12的水阀取水样，测定其氧化还原电位、电导率、温度和pH。根据试验需要，随时打开嗅辨取样口13嗅闻土壤，判断其臭气强度。试验可研究不同药剂对原位土壤的处理效果。

该试验装置可以提供固定水头进行药剂投加，可以同时观测不同深度的漫灌药剂的各项指标变化，且可以观测各不同深度的异味土壤修复效果，通过观测不同深度的药剂指标变化规律和异味土壤修复效果变化规律，预测修复实施的工期，以及获取修复的最佳工艺参数。

在实现不同深度多点采样的同时，该装置通过巧妙的设计，可确保装置具有良好的气密性，且成本较低、结构简单、机械强度高、占地面积小、试验性能好、操作方便。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，包括上下延伸的土壤储存管(1)；所述土壤储存管(1)侧壁上设有若干上下间隔布置的嗅辨取样口(13)，还设有若干上下间隔布置的水样采集口(12)；土壤储存管(1)的上端连接有药剂供给装置，土壤储存管(1)的下端连接有出水口(2)。

2.根据权利要求1所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述土壤储存管(1)的下端连接有放水漏斗(3)，所述放水漏斗(3)包括上下连接的镂空板(32)和漏斗本体(31)，所述出水口(2)设置在漏斗本体(31)的底部；所述镂空板(32)上设有多个过水孔。

3.根据权利要求2所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述放水漏斗(3)的镂空板(32)与土壤储存管(1)的底部之间填充有颗粒过滤层(10)。

4.根据权利要求1所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述药剂供给装置包括分别上下布置的药剂罐(5)和药剂暂存管(4)，所述药剂暂存管(4)的下端与所述土壤储存管(1)的上端连接，所述药剂罐(5)放置在药剂暂存管(4)的上端开口处；药剂暂存管(4)上设有药剂罐(5)的固定结构(6)。

5.根据权利要求4所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述固定结构(6)包括多根固定在药剂暂存管(4)顶部的杆体(61)；各杆体(61)沿药剂暂存管(4)外沿均匀布置且贯穿药剂暂存管(4)外沿法兰盘；各杆体(61)环绕固定所述药剂罐(5)。

6.根据权利要求4所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述药剂暂存管(4)与土壤储存管(1)的连接处填充有颗粒缓冲布水层(9)。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述药剂罐(5)倒扣于药剂暂存管(4)的上端口，药剂罐(5)罐口的塞子上穿设有放液管(8)和通气管(7)；所述放液管(8)的下端低于通气管(7)的下端，放液管(8)的上端低于通气管(7)的上端并靠近药剂罐(5)的塞子处；放液管(8)和通气管(7)两者的上端均位于药剂罐(5)内，两者的下端均位于药剂暂存管(4)内；通气管(7)上端口靠近药剂罐(5)的底部，通气管(7)的下端口位置对固定水头液面起限位作用。

8.根据权利要求1所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述土壤储存管(1)包括若干节上下可拆卸连接的拼接管(11)；相邻拼接管(11)之间通过法兰和胶垫进行密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，还包括所述土壤储存管(1)的固定支架(14)；所述水样采集口(12)为放水阀门。

10.根据权利要求1所述的一种漫灌淋洗法修复异味土壤的试验装置，其特征在于，所述土壤储存管(1)为透明管；所述嗅辨取样口(13)为旋盖式取样口，其包括取样口主体(131)和取样口旋盖(132)，所述取样口主体(131)上设有外螺纹；所述取样口旋盖(132)上设有多角盖面和位于取样口旋盖(132)侧壁的内螺纹，取样口旋盖(132)上设有能伸入取样口主体(131)内的填充体(1321)；在取样口旋盖(132)侧壁的内螺纹及填充体(1321)之间设有垫圈(1322)；取样口主体(131)的外螺纹与取样口旋盖(132)侧壁的内螺纹相适配。

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