CN211161176U - 一种土壤修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种土壤修复系统。包括管井装置以及吊装输注装置；管井装置包括位于内侧的内套管以及位于外侧的外套管，在两者的底部设有井底组件、在两者的顶部设有井口环形板、在两者的中部之间设有多个支撑环形板；在内套管与外套管之间还设有多个倾斜的导向管，导向管的上端由井口环形板上的管孔伸出、下端由外套管上的管孔伸出，在各导向管内插装有渗透管；吊装输注装置包括输注盘组件，输注盘组件包括盒体，在盒体内设有多个环形管，在各环形管上各设有一个顶部接头以及多个底部接头，各顶部接头通过输注管连接至修复液供应装置，各底部接头通过连接管连接至各渗透管。本实用新型结构简单、便于施工、修复液扩散速度快且扩散范围大。

Description

一种土壤修复系统

技术领域

本实用新型属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤修复系统。

背景技术

随着工业化进程的不断加快，矿产资源的不合理开采及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥和农药的施用等原因，造成了土壤污染严重。虽然土壤自身有一定的净化能力，但当进入土壤的农药量超过土壤的环境容量时就会形成土壤污染，对土壤生态系统产生严重的影响，同时还会通过食物链进入人体，对人体的健康造成危害。总之，土壤农药污染的危害可以概括为以下几个方面：(1)对农作物的影晌土壤中残留的农药会通过植物的根系活动逐渐转移至植物中，使得植物中的农药残留量增大，影响农产品的质量，造成农民的经济效益下降；(2)对土壤生物的影响很多农药都会毒杀土壤中的生物，如蚯蚓等。蚯蚓是一种重要的土壤有利生物。可以使土壤保持疏松状态并能使土壤中的肥力提高，但是部分高毒农药会杀死蚯蚓；(3)对土壤微生物的影响不同的农药对土壤中微生物的影响也不同。同一种农药对不同种微生物类群的影响也不同，但总的来讲农药可影响土壤微生物的种群和种群数量。杀菌剂对土壤微生物影响较大，不管是有益微生物还是有害微生物，均被其杀灭或者是抑制生长，如硝化细菌和氨化细菌。此外，土壤中残留的农药还对土壤中的微生物数量造成一定的影响，使得土壤生态系统的功能失调，营养成分不平衡、失调或缺乏，对土壤中生物的生长和代谢不利；(4)对人畜健康的影响土壤中残留农药可被粮食、蔬菜作物吸收，使之遭受污染，并通过食物链危害人畜健康。另外，还可随着土壤表层饮用水进入人或动物体内，对人体的健康造成直接或间接的危害，影响人们的正常生活。

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。在土壤修复行业，常用的土壤修复技术有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。

土壤修复的化学方法一般是指化学淋洗法，是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂(也就是土壤修复液)在重力作用下或外界压力作用下推动淋洗液注入到被污染的土层中，然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。上述土壤处理方法中，将土壤修复液输注进入土壤内是方法的关键步骤。现有方式下一般采用重力渗入或者单管加压输注的方式将修复液导入土壤内，上述方法下修复液向土壤内导入的速度慢，在土壤中渗透扩散的范围小，因此并不能真正达到对土壤的修复效果。另一方面，通常情况下需要进行修复的土壤分布范围较大，因此用于修复的配套设备/系统也需要具备移动上的灵活性以及施工方面的便利性，现有的修复设备/系统并不能满足上述要求。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、便于施工、修复液扩散速度快且扩散范围大的土壤修复系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种土壤修复系统包括位于地下的管井装置以及位于地上的吊装输注装置；管井装置包括位于内侧的内套管以及位于外侧的外套管，在两者的底部设有井底组件、在两者的顶部设有井口环形板、在两者的中部之间设有多个支撑环形板；井底组件包括顶点位于下方的锥形板体，在锥形板体的顶部设有顶部板体，在顶部板体与锥形板体之间设有多个加强筋板；在顶部板体上安装固定有内侧固定环和外侧固定环，内套管的下端套设在内侧固定环上并焊接固定，外套管的下端套设在外侧固定环上并焊接固定，内套管与外套管两者的顶部边缘均与井口环形板焊接固定；在内套管与外套管之间还设有多个倾斜的导向管，导向管的上端由井口环形板上的管孔伸出、下端由外套管上的管孔伸出，在各导向管内插装有渗透管；吊装输注装置包括输注盘组件，输注盘组件包括盒体，在盒体内设有多个环形管，在各环形管上各设有一个顶部接头以及多个底部接头，各顶部接头通过输注管连接至修复液供应装置，各底部接头通过连接管连接至各渗透管。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的土壤修复系统，与现有的修复设备/系统相比，本技术方案中通过设置管井装置，实现了一种整体式的解决方案，令整个土壤修复系统能够钻探到土壤的深处并为各渗透管提供导向和支撑功能。通过设置吊装输注装置，实现了为多个渗透管供应高压土壤修复剂的技术效果。本修复系统通过多个平直的渗透管扎入土壤的深层，再通过吊装输注装置向土壤内注入修复剂，因此与现有的自然渗透的方式相比，本技术方案中的系统其修复液扩散速度快且扩散范围大，能够达到更好的土壤修复效果。此外，本系统自成单元，便于进行整体移动，在大范围的修复施工方面具备移动快速、施工便利的特点。

优选地：导向管的中部至少穿过一个支撑环形板上的管孔并与该支撑环形板焊接固定，导向管的上端与井口环形板焊接固定、下端与外套管焊接固定。

优选地：渗透管包括平直的管体，在管体的上端设有固定连接端头、下端设有尖端，在渗透管中下部的侧壁上设有径向贯通的渗透孔。

优选地：盒体内的环形管包括外侧环形管、中部环形管和内侧环形管，在每个环形管上设置有六个底部接头且各底部接头在周向方向上等角度间隔设置；各连接管的上端分别与各底部接头连接，各连接管的下端均设有与固定连接端头配合的活动连接端头。

优选地：井底组件的锥形板体采用金属板冲压成型得到；加强筋板为竖直的金属板，各加强筋板横向等间距设置，各加强筋板的顶部边缘与顶部板体焊接固定、底部边缘与锥形板体焊接固定。

优选地：内套管为整根的金属管；外套管为分段式金属管，各支撑环形板的内侧边缘与内套管之间焊接固定，各支撑环形板的外侧边缘位于相邻两个外套管的分段之间并焊接固定。

优选地：在井口环形板上安装有多个井口吊环；在输注盘组件的盒体的顶部设有多个盘吊环。

优选地：在井口环形板与地面之间设有多个井口垫块。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大结构示意图；

图3是图1中B部分的放大结构示意图；

图4是图1中输注盘的俯视结构示意图。

图中：1、修复液供应装置；2、输注管；3、输注盘组件；3-1、盒体；3-2、外侧环形管；3-3、中部环形管；3-4、内侧环形管；3-5、底部接头；3-6、顶部接头；3-7、盘吊环；4、连接管；5、活动连接端头；6、井口环形板；6-1、井口吊环；6-2、井口垫块；7、导向管；8、内套管；9、支撑环形板；10、井底组件；10-1、内侧固定环；10-2、外侧固定环；10-3、顶部板体；10-4、加强筋板；10-5、锥形板体；11、渗透管；11-1、固定连接端头；11-2、渗透孔；12、外套管。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1和图2，本实用新型的土壤修复系统包括位于地下的管井装置以及位于地上的吊装输注装置。其中，管井装置通过钻井施工工艺以及液压机压入工艺安装到地下的管井中，吊装输注装置用于将土壤修复液通过管井装置注入土壤伸出的土层内。

管井装置包括位于内侧的内套管8以及位于外侧的外套管12，在两者的底部设有井底组件10、在两者的顶部设有井口环形板6、在两者的中部之间设有多个支撑环形板9。管井装置为双层结构，多个支撑环形板9用于对内套管8和外套管12两者进行固定连接，令整个管井装置具备足够的结构强度。

本实施例中，为了便于整个管井装置便于组装，令内套管8为整根的金属管，外套管12为分段式金属管。请参见图1和图2，可以看出：各支撑环形板9的内侧边缘与内套管8的外侧壁之间焊接固定，各支撑环形板9的外侧边缘位于相邻两个外套管12的分段之间并焊接固定，这样各支撑环形板9以及各外套管12的分段可以在内套管8的外侧由下至上或者由上至下顺次安装搭建。

请参见图3，井底组件10包括顶点位于下方的锥形板体10-5，在锥形板体10-5的顶部设有顶部板体10-3，在顶部板体10-3与锥形板体10-5之间设有多个加强筋板10-4，各加强筋板10-4用于增强井底组件10的整体结构强度。本实施例中，井底组件10的锥形板体10-5采用金属板一体冲压成型得到；加强筋板10-4为竖直的金属板，各加强筋板10-4横向等间距设置，各加强筋板10-4的顶部边缘与顶部板体10-3焊接固定、底部边缘与锥形板体10-5焊接固定，锥形板体10-5的顶部边缘与顶部板体10-3的外侧边缘焊接固定。

在顶部板体10-3上安装固定有内侧固定环10-1和外侧固定环10-2，如图3中所示，内侧固定环10-1和外侧固定环10-2两者的中心线共线，内侧固定环10-1和外侧固定环10-2两者的底部边缘均与顶部板体10-3的上表面焊接固定。内套管8的下端套设在内侧固定环10-1上并焊接固定，外套管12的下端套设在外侧固定环10-2上并焊接固定。

内套管8与外套管12两者的顶部边缘均与井口环形板6焊接固定。井口环形板6的外径需大于外套管12的外径，本实施例中，在井口环形板6上安装有多个井口吊环6-1，各井口吊环6-1用于对整个管井装置进行吊装移动，进一步地，在井口环形板6与地面之间设有多个井口垫块6-2，各井口垫块6-2将井口环形板6与地面之间垫起一定高度，提升施工的便利性，井口垫块6-2可以采用为枕木。

在内套管8与外套管12之间还设有多个倾斜的导向管7，导向管7的上端由井口环形板6上的管孔伸出、下端由外套管12上的管孔伸出，在各导向管7内插装有渗透管11。各导向管7用于对渗透管11进行导向，如图2中所示，各导向管7的中心线与内套管8的中心线之间具有一个夹角，该夹角为10-15°，这样当多个渗透管11由上至下穿过各导向管7时，各渗透管11的中下部是朝向远离管井装置移动的，整体来看，各渗透管11类似树根一样分布在管井装置的周围，覆盖一定的空间范围。

为了提升各导向管7的安装结构强度，请参见图2，导向管7的中部至少穿过一个支撑环形板9上的管孔并与该支撑环形板9焊接固定，相当于为导向管7提供了一个中部的支撑作用。

本实施例中，渗透管11包括平直的管体，在管体的上端设有固定连接端头11-1、下端设有尖端，在渗透管11中下部的侧壁上设有径向贯通的渗透孔11-2。导向管7的上端由井口环形板6上的管孔穿出并焊接固定，导向管7的下端位于外套管12上的管孔内并焊接固定(实际加工制造时，令导向管7的下端延伸至外套管12的侧壁之外一定长度，在焊接连接后切割掉多余的部分并对表面进行打磨光滑)，在下端设置尖端的作用是令渗透管11更容易扎入土壤内，固定连接端头11-1用于修复液的管路连接使用，另一方面，固定连接端头11-1的外径一定大于导向管7的外径，这样当渗透管11充分扎入土壤内时，固定连接端头11-1起到限位的作用，此时固定连接端头11-1与导向管7的上端口相抵靠。

吊装输注装置包括输注盘组件3，请参见图4，输注盘组件3包括盒体3-1，在盒体3-1内设有多个环形管，在各环形管上各设有一个顶部接头3-6以及多个底部接头3-5，各顶部接头3-6通过输注管2连接至修复液供应装置1，各底部接头3-5通过连接管4连接至各渗透管11。

本实施例中，盒体3-1内的环形管包括外侧环形管3-2、中部环形管3-3和内侧环形管3-4，在每个环形管上设置有六个底部接头3-5且各底部接头3-5在周向方向上等角度间隔设置；各连接管4的上端分别与各底部接头3-5连接，各连接管4的下端均设有与固定连接端头11-1配合的活动连接端头5。

如图1中所示，修复液供应装置1可以设置为三组，分别向外侧环形管3-2、中部环形管3-3和内侧环形管3-4进行土壤修复液的供应。修复液供应装置1至少应包括土壤修复液的液箱，以及将修复液从液箱中高压泵出的修复液泵，修复液泵将修复液通过输注管2输送给外侧环形管3-2、中部环形管3-3和内侧环形管3-4。

通常情况下，导向管7可以沿周向方向等角度间隔设置六个，这样可以将各渗透管11连接至同一环形管上的六个底部接头3-5，此时各渗透管11内送入的修复液压力等大，也可以将六个渗透管11两两一组分别连接至外侧环形管3-2、中部环形管3-3、内侧环形管3-4的底部接头3-5，此时可设定三组修复液供应装置1各自以不同的压力向相应的渗透管11内送入修复液。处于非使用状态下的各连接管4，可以在其活动连接端头5上设置密封塞等将其封堵，避免泄压。

本实施例中，在输注盘组件3的盒体3-1的顶部设有多个盘吊环3-7，可以采用吊车等设施将整个吊装输注装置起吊至一定高度，也便于整个吊装输注装置整体进行吊装移动和施工。

施工过程：

采用钻井设施向地下钻出管井，将管井装置采用吊车等设施起吊后再置入管井内，在井底组件10落入管井的井口后采用液压装置(如液压打桩机等)将管井装置整体送入管井内，在井口处设置井口垫块6-2，管井装置向管井内压入直至井口环形板6落在井口垫块6-2上；

将多个渗透管11由各导向管7逐个送入，渗透管11较细而且下部为尖端，因此在上端施加一定的力(也可以采用液压打桩机等设施)渗透管11即可快速扎入土壤深处，以如图1中所示意的形式各渗透管11位于管井装置的四周；

采用吊装设施将输注盘组件3整体吊装起来，将各渗透管11的固定连接端头11-1连接至相应连接管4下端的活动连接端头5；之后启动修复液供应装置1，修复液沿各渗透管11向土壤深处流动并经由渗透孔11-2向周围土壤流出和渗透，由于修复液是加压供应的，因此其渗透的速度较快、渗透的范围较大，通过对修复液箱的液位进行观测计量，能够知晓向土壤内注入的修复液的总量。

Claims (8)

1.一种土壤修复系统，其特征是：包括位于地下的管井装置以及位于地上的吊装输注装置；管井装置包括位于内侧的内套管(8)以及位于外侧的外套管(12)，在两者的底部设有井底组件(10)、在两者的顶部设有井口环形板(6)、在两者的中部之间设有多个支撑环形板(9)；井底组件(10)包括顶点位于下方的锥形板体(10-5)，在锥形板体(10-5)的顶部设有顶部板体(10-3)，在顶部板体(10-3)与锥形板体(10-5)之间设有多个加强筋板(10-4)；在顶部板体(10-3)上安装固定有内侧固定环(10-1)和外侧固定环(10-2)，内套管(8)的下端套设在内侧固定环(10-1)上并焊接固定，外套管(12)的下端套设在外侧固定环(10-2)上并焊接固定，内套管(8)与外套管(12)两者的顶部边缘均与井口环形板(6)焊接固定；在内套管(8)与外套管(12)之间还设有多个倾斜的导向管(7)，导向管(7)的上端由井口环形板(6)上的管孔伸出、下端由外套管(12)上的管孔伸出，在各导向管(7)内插装有渗透管(11)；

吊装输注装置包括输注盘组件(3)，输注盘组件(3)包括盒体(3-1)，在盒体(3-1)内设有多个环形管，在各环形管上各设有一个顶部接头(3-6)以及多个底部接头(3-5)，各顶部接头(3-6)通过输注管(2)连接至修复液供应装置(1)，各底部接头(3-5)通过连接管(4)连接至各渗透管(11)。

2.如权利要求1所述的土壤修复系统，其特征是：导向管(7)的中部至少穿过一个支撑环形板(9)上的管孔并与该支撑环形板(9)焊接固定，导向管(7)的上端与井口环形板(6)焊接固定、下端与外套管(12)焊接固定。

3.如权利要求2所述的土壤修复系统，其特征是：渗透管(11)包括平直的管体，在管体的上端设有固定连接端头(11-1)、下端设有尖端，在渗透管(11)中下部的侧壁上设有径向贯通的渗透孔(11-2)。

4.如权利要求3所述的土壤修复系统，其特征是：盒体(3-1)内的环形管包括外侧环形管(3-2)、中部环形管(3-3)和内侧环形管(3-4)，在每个环形管上设置有六个底部接头(3-5)且各底部接头(3-5)在周向方向上等角度间隔设置；各连接管(4)的上端分别与各底部接头(3-5)连接，各连接管(4)的下端均设有与固定连接端头(11-1)配合的活动连接端头(5)。

5.如权利要求4所述的土壤修复系统，其特征是：井底组件(10)的锥形板体(10-5)采用金属板冲压成型得到；加强筋板(10-4)为竖直的金属板，各加强筋板(10-4)横向等间距设置，各加强筋板(10-4)的顶部边缘与顶部板体(10-3)焊接固定、底部边缘与锥形板体(10-5)焊接固定。

6.如权利要求4所述的土壤修复系统，其特征是：内套管(8)为整根的金属管；外套管(12)为分段式金属管，各支撑环形板(9)的内侧边缘与内套管(8)之间焊接固定，各支撑环形板(9)的外侧边缘位于相邻两个外套管(12)的分段之间并焊接固定。

7.如权利要求4所述的土壤修复系统，其特征是：在井口环形板(6)上安装有多个井口吊环(6-1)；在输注盘组件(3)的盒体(3-1)的顶部设有多个盘吊环(3-7)。

8.如权利要求4所述的土壤修复系统，其特征是：在井口环形板(6)与地面之间设有多个井口垫块(6-2)。

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