CN212018920U - 一种污染土处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污染土处理系统，属于污染土处理技术领域，包括振动筛、传送带、混合设备、供药设备、分散剂供给设备、含水率传感器、重量传感器、扭矩传感器、速度传感器、喷淋设备、自动化控制设备；振动筛与传送带较低一端搭接，振动筛置于传送带上方，混合设备与传送带较高一端搭接，传送带置于混合设备上方，供药设备、分散剂供给设备均通过高压胶管与混合设备连接，所述含水率传感器、速度传感器均安装在传送带上部，重量传感器安装在传送带下部，扭矩传感器安装在搅拌破碎轴，水箱、压力泵、喷淋头通过高压胶管依次连接，系统内各个部分均与自动化控制设备连接。本实用新型提高了施工精准度，实现了自动化施工。

Description

一种污染土处理系统

技术领域

本实用新型涉及污染土处理技术领域，特别涉及到一种污染土处理系统。

背景技术

土壤是植物生长繁殖的自然基地，是农业的基本生产资源，是人类赖以生存的及其重要的自然资源，随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤污染日益严重，土壤污染作为一个制约人类社会可持续发展的问题正日益受到世界各国的广泛关注。土壤污染具有长期性和不可逆性等特点，土壤中的有害物质积累到一定程度不仅会导致土壤退化、农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，土壤污染对地下水、地表水造成次污染，通过饮用水或土壤—植物系统经由食物链进入人体而危及人类健康。

目前，目前治理污染土研究较多的主要是安全填埋、火法焚烧、固化稳定化、淋洗、生物处理等技术。而固化稳定化是主要的处理方式，但是现有的固化稳定化设备存在以下问题：(1)固化稳定化效果差，重金属存在于固化体中，在酸性环境及荷载作用下，其长期环境风险突出；(2)土壤种类不同，土壤颗粒大小不同，出现药剂与土壤混合不均匀的现象；（3）固化剂的添加量高，稳定剂的成本昂贵，导致了资源和能源的浪费；（4）设备的自动化程度低，不能根据土壤种类及混合均匀程度调整药剂的掺入量。基于此，本实用新型提出了一种污染土处理系统。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种污染土处理系统，克服了现有技术的不足。通过振动筛将不容易混合的大颗粒筛分出来，经过二次处理后再进入到污染土处理系统，降低机械的破损率，增加污染土的均匀度；通过含水率传感器和重量传感器，可以实时检测污染土的含水率，确保药剂掺入量的准确性和污染土与药剂的混合均匀性；通过分散剂供给设备提供分散剂，降低混合设备的搅拌阻力，在同种污染土处理的情况下降低设备的施工功率，节省成本；通过自动化控制设备将各个设备连接起来，通过数据之间的传输与处理，实时调整施工参数，节省人力，提高施工精准度。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种污染土处理系统，其特征在于：包括振动筛、传送带、混合设备、供药设备、分散剂供给设备、含水率传感器、重量传感器、扭矩传感器、速度传感器、喷淋设备、自动化控制设备；所述喷淋设备包括水箱、压力泵、喷淋头，所述混合设备包括外壳、搅拌破碎轴、污染土入口，所述振动筛与传送带较低一端搭接，振动筛置于传送带上方，混合设备与传送带较高一端搭接，传送带置于混合设备上方，所述供药设备通过高压胶管与混合设备连接，所述分散剂供给设备通过高压胶管与混合设备连接，所述含水率传感器、重量传感器、速度传感器均安装在传送带上，所述扭矩传感器安装在搅拌破碎轴上，所述水箱、压力泵、喷淋头通过高压胶管依次连接，所述振动筛、传送带、混合设备、供药设备、含水率传感器、重量传感器、扭矩传感器、速度传感器、喷淋设备均通过信号传输与自动化控制设备连接。

优选地，所述振动筛上设置有过滤网，过滤网呈倾斜状设置，倾斜角度与水平面所组成锐角角度范围为30°~60°，过滤网的单个网格呈正方形，单个网格边长范围为8cm~12cm。

优选地，所述含水率传感器为红外线水分检测仪，含水率传感器与传送带的垂直距离为10cm~50cm，所述喷淋头安装在混合设备的外壳上，喷淋头与外壳的内表面平齐，喷淋头采用雾化喷头结构。

优选地，所述搅拌破碎轴为圆柱状中空结构，在搅拌破碎轴1/3长度处开设喷口，所述供药设备通过高压胶管连接到混合设备的搅拌破碎轴上；所述分散剂供给设备通过高压胶管连接到混合设备入口之下的位置，距离入口的距离为40cm~60cm。

优选地，所述信号传输包括有线电缆内信号传输和无线信号传输。

本实用新型所带来的有益技术效果：

（1）通过振动筛将不容易混合的大颗粒筛分出来，经过二次处理后再进入到污染土处理系统，降低机械的破损率，增加污染土的均匀度；（2）通过含水率传感器和重量传感器，可以实时检测污染土的含水率，确保药剂掺入量的准确性和污染土与药剂的混合均匀性；（3）通过分散剂供给设备提供分散剂，降低混合设备的搅拌阻力，在同种污染土处理的情况下降低设备的施工功率，节省成本；（4）通过自动化控制设备将各个设备连接起来，通过数据之间的传输与处理，实时调整施工参数，节省人力，提高施工精准度。

附图说明

图1为本实用新型一种污染土处理系统的设备系统示意图。

图2为本实用新型一种污染土处理系统中喷淋设备的结构示意图。

图3为本实用新型一种污染土处理系统中混合设备的结构示意图。

其中，1-振动筛、2-传送带、3-混合设备、4-供药设备、5-分散剂供给设备、6-含水率传感器、7-速度传感器、8-扭矩传感器、9-重量传感器、10-喷淋设备、11-自动化控制设备、12-水箱、13-压力泵、14-喷淋头、15-外壳、16-搅拌破碎轴、17-污染土入口。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

实施例1：

对粘性土的重金属污染进行处理，处理过程如下：

如图1~3所示，一种污染土处理系统，其特征在于：包括振动筛1、传送带2、混合设备3、供药设备4、分散剂供给设备5、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7、喷淋设备10、自动化控制设备11；所述喷淋设备10包括水箱12、压力泵13、喷淋头14，所述混合设备3包括外壳15、搅拌破碎轴16、污染土入口17，所述振动筛1与传送带2较低一端搭接，振动筛1置于传送带2上方，混合设备3与传送带2较高一端搭接，传送带2置于混合设备3上方，所述供药设备4通过高压胶管与混合设备3连接，所述分散剂供给设备5通过高压胶管与混合设备3连接，所述含水率传感器6、重量传感器9、速度传感器7均安装在传送带上，所述扭矩传感器8安装在搅拌破碎轴16上，所述水箱12、压力泵13、喷淋头14通过高压胶管依次连接，所述振动筛1、传送带2、混合设备3、供药设备4、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7、喷淋设备10均通过信号传输与自动化控制设备11连接。

优选地，所述振动筛1上设置有过滤网，过滤网呈倾斜状设置，倾斜角度与水平面所组成锐角角度范围为40°，过滤网的单个网格呈正方形，单个网格边长范围为10cm。

优选地，所述含水率传感器6为红外线水分检测仪，含水率传感器与传送带的垂直距离为30cm，所述喷淋头14安装在混合设备3的外壳15上，喷淋头14与外壳15的内表面平齐，喷淋头14采用雾化喷头结构。

优选地，所述搅拌破碎轴16为圆柱状中空结构，在搅拌破碎轴16的1/3长度处开设喷口，所述供药设备4通过高压胶管连接到混合设备3的搅拌破碎轴16上，药剂为粉末状；所述分散剂供给设备5通过高压胶管连接到混合设备3入口之下的位置，距离入口的距离为40cm。

优选地，所述信号传输为有线电缆内信号传输。

一种污染土处理系统的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤一：检查每个设备的安全性，并对每个设备进行试运转；通过自动化控制设备11启动振动筛1、传送带2、混合设备3、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7，确定重量传感器9的覆盖长度L，并运行1min；

步骤二：将待处理污染土放入振动筛1，并将石子、坚硬土块等大颗粒过滤，细粒土经过振动筛1到达传送带2较低一端；

步骤三：细粒土经过传送带2到达混合设备3，在细粒土经过含水率传感器6时，含水率传感器6将细粒土的含水率检测出来，速度传感器7将传送带2的传送速度检测出来，重量传感器9将输送的细粒土重量检测出来，并将含水率、速度、重量信号传输给自动化控制设备11；根据实时速度v、实时重量G和重量传感器9的覆盖长度L可以确定细粒土单位时间内输送重量G0= G/(L/v)，根据含水率数据可获得单位时间内含水率平均值p0；

步骤四：对混合设备3内细粒土含水率进行调整以保证掺入药剂的使用效果，喷淋头14喷水具体方式如下：

（1）当检测到细粒土的含水率平均值p0大于或等于含水率最低值p1时，喷淋头14不喷水；

（2）当检测到细粒土的含水率平均值p0小于含水率最低值p1时，喷淋头14均匀地向细粒土表面喷水，单位时间的喷水量W=G0*(p1-p0)；

与此同时，在细粒土到达混合设备3入口时，自动化控制设备11启动压力泵13、供药设备4和分散剂供给设备5，使药剂、分散剂与细粒土同时进入到混合设备3，使定量的水经过喷淋头14均匀喷射到细粒土表面，药剂的掺入量占细粒土质量的0.1%~15%，药剂的掺入量根据细粒土单位时间内输送重量G0进行实时调整，搅拌破碎轴16的搅拌扭矩通过扭矩传感器8检测，并将检测的扭矩值反馈到自动化控制设备11，分散剂的浓度、掺量以及搅拌破碎轴16的转动速率根据检测的扭矩值进行动态调整；经过上述处理后细粒土从混合设备3内排出；

步骤五：重复步骤二到步骤四直至将污染土处理完毕。

优选地，所述步骤四中分散剂为脂肪醇醚硫酸钠。

优选地，所述步骤四中动态调整的具体步骤为：

（1）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩小于F1时，不需要分散剂供给设备5提供分散剂，增加搅拌破碎轴16的转动速率为初始转动速率的1.5倍，增加传送带2的传送速度为初始传动速度的1.5倍；

（2）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩介于F1~F2之间时，添加分散剂的浓度为2%，分散剂的掺量占细粒土质量的1%，保持搅拌破碎轴16的初始转动速率和传送带2的初始传送速度均不变；

（3）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩大于F2时，添加分散剂的浓度为7%，分散剂的掺量占细粒土质量的3.5%，降低搅拌破碎轴16的转动速率为初始转动速率的0.7倍，降低传送带2的传送速度为初始传动速度的0.7倍。

优选地，所述步骤四中含水率最低值p1为30%，所述搅拌破碎轴16的初始转动速率为7r/min，传送带2的初始传动速度为3m/min，搅拌破碎轴16的搅拌扭矩F1为3000N.m， F2为5000N.m。

优选地，所述步骤四中药剂的掺入量除了根据细粒土单位时间内输送重量G0进行实时调整外，也可以根据污染物在土体内的含量对药剂进行精细化调整。

实施例2：

对砂性土的有机物污染进行处理，具体处理步骤如下：

如图1~3所示，一种污染土处理系统，其特征在于：包括振动筛1、传送带2、混合设备3、供药设备4、分散剂供给设备5、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7、喷淋设备10、自动化控制设备11；所述喷淋设备10包括水箱12、压力泵13、喷淋头14，所述混合设备3包括外壳15、搅拌破碎轴16、污染土入口17，所述振动筛1与传送带2较低一端搭接，振动筛1置于传送带2上方，混合设备3与传送带2较高一端搭接，传送带2置于混合设备3上方，所述供药设备4通过高压胶管与混合设备3连接，所述分散剂供给设备5通过高压胶管与混合设备3连接，所述含水率传感器6、重量传感器9、速度传感器7均安装在传送带上，所述扭矩传感器8安装在搅拌破碎轴16上，所述水箱12、压力泵13、喷淋头14通过高压胶管依次连接，所述振动筛1、传送带2、混合设备3、供药设备4、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7、喷淋设备10均通过信号传输与自动化控制设备11连接。

优选地，所述振动筛1上设置有过滤网，过滤网呈倾斜状设置，倾斜角度与水平面所组成锐角角度范围为50°，过滤网的单个网格呈正方形，单个网格边长范围为10cm。

优选地，所述含水率传感器6为红外线水分检测仪，含水率传感器与传送带的垂直距离为30cm，所述喷淋头14安装在混合设备3的外壳15上，喷淋头14与外壳15的内表面平齐，喷淋头14采用雾化喷头结构。

优选地，所述搅拌破碎轴16为圆柱状中空结构，在搅拌破碎轴16的1/3长度处开设喷口，所述供药设备4通过高压胶管连接到混合设备3的搅拌破碎轴16上，药剂为溶液状；所述分散剂供给设备5通过高压胶管连接到混合设备3入口之下的位置，距离入口的距离为50cm。

优选地，所述信号传输为无线信号传输。

一种污染土处理系统的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤一：检查每个设备的安全性，并对每个设备进行试运转；通过自动化控制设备11启动振动筛1、传送带2、混合设备3、含水率传感器6、重量传感器9、扭矩传感器8、速度传感器7，确定重量传感器的覆盖长度L，并运行1min；

步骤二：将待处理污染土放入振动筛1，并将石子、卵石、坚硬土块等大颗粒过滤，细粒土经过振动筛1到达传送带2较低一端；

步骤三：细粒土经过传送带2到达混合设备3，在细粒土经过含水率传感器6时，含水率传感器6将细粒土的含水率检测出来，速度传感器7将传送带2的传送速度检测出来，重量传感器9将输送的细粒土重量检测出来，并将含水率、速度、重量信号传输给自动化控制设备11；根据实时速度v、实时重量G和重量传感器9的覆盖长度L可以确定细粒土单位时间内输送重量G0= G/(L/v)，根据含水率数据可获得单位时间内含水率平均值p0；

步骤四：对混合设备3内细粒土含水率进行调整以保证掺入药剂的使用效果，喷淋头14喷水具体方式如下：

（1）当检测到细粒土的含水率平均值p0大于或等于含水率最低值p1时，喷淋头14不喷水；

（2）当检测到细粒土的含水率平均值p0小于含水率最低值p1时，喷淋头14均匀地向细粒土表面喷水，单位时间的喷水量W=G0*(p1-p0)；

与此同时，在细粒土到达混合设备3入口时，自动化控制设备11启动压力泵13、供药设备4和分散剂供给设备5，使药剂、分散剂与细粒土同时进入到混合设备3，使定量的水经过喷淋头14均匀喷射到细粒土表面，药剂的掺入量占细粒土质量的0.1%~15%，药剂的掺入量根据细粒土单位时间内输送重量G0进行实时调整，搅拌破碎轴16的搅拌扭矩通过扭矩传感器8检测，并将检测的扭矩值反馈到自动化控制设备11，分散剂的浓度、掺量以及搅拌破碎轴16的转动速率根据检测的扭矩值进行动态调整；经过上述处理后细粒土从混合设备3内排出；

步骤五：重复步骤二到步骤四直至将污染土处理完毕。

优选地，所述步骤四中分散剂为脂肪醇醚硫酸钠。

优选地，所述步骤四中动态调整的具体步骤为：

（1）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩小于F1时，不需要分散剂供给设备5提供分散剂，增加搅拌破碎轴16的转动速率为初始转动速率的1.5倍，增加传送带2的传送速度为初始传动速度的1.5倍；

（2）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩介于F1~F2之间时，添加分散剂的浓度为2%，分散剂的掺量占细粒土质量的1%，保持搅拌破碎轴16的初始转动速率和传送带2的初始传送速度均不变；

（3）当搅拌破碎轴16的搅拌扭矩大于F2时，添加分散剂的浓度为5%，分散剂的掺量占细粒土质量的2.5%，降低搅拌破碎轴16的转动速率为初始转动速率的0.8倍，降低传送带2的传送速度为初始传动速度的0.8倍。

优选地，所述步骤四中含水率最低值p1为30%，搅拌破碎轴16的初始转动速率为10r/min，传送带2的初始传动速度为3m/min，搅拌破碎轴16的搅拌扭矩F1为3000N.m， F2为5000N.m。

优选地，所述步骤四中药剂的掺入量除了根据根据细粒土单位时间内输送重量G0进行实时调整外，也可以根据污染物在土体内的含量对药剂进行精细化调整。

本实用新型一种污染土处理系统，通过振动筛将不容易混合的大颗粒筛分出来，经过二次处理后再进入到污染土处理系统，降低机械的破损率，增加污染土的均匀度；通过含水率传感器和重量传感器，可以实时检测污染土的含水率，确保药剂掺入量的准确性和污染土与药剂的混合均匀性；通过分散剂供给设备提供分散剂，降低混合设备的搅拌阻力，在同种污染土处理的情况下降低设备的施工功率，节省成本；通过自动化控制设备将各个设备连接起来，通过数据之间的传输与处理，实时调整施工参数，节省人力，提高施工精准度。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种污染土处理系统，其特征在于：包括振动筛、传送带、混合设备、供药设备、分散剂供给设备、含水率传感器、重量传感器、扭矩传感器、速度传感器、喷淋设备、自动化控制设备；所述喷淋设备包括水箱、压力泵、喷淋头，所述混合设备包括外壳、搅拌破碎轴、污染土入口，所述振动筛与传送带较低一端搭接，振动筛置于传送带上方，混合设备与传送带较高一端搭接，传送带置于混合设备上方，所述供药设备通过高压胶管与混合设备连接，所述分散剂供给设备通过高压胶管与混合设备连接，所述含水率传感器、速度传感器均安装在传送带上部，重量传感器安装在传送带下部，所述扭矩传感器安装在搅拌破碎轴上，所述水箱、压力泵、喷淋头通过高压胶管依次连接，所述振动筛、传送带、混合设备、供药设备、含水率传感器、重量传感器、扭矩传感器、速度传感器、喷淋设备均通过信号传输与自动化控制设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种污染土处理系统，其特征在于，所述振动筛上设置有过滤网，过滤网呈倾斜状设置，倾斜角度与水平面所组成锐角角度范围为30°~60°，过滤网的单个网格呈正方形，单个网格边长范围为8cm~12cm。

3.根据权利要求1所述的一种污染土处理系统，其特征在于，所述含水率传感器为红外线水分检测仪，含水率传感器与传送带的垂直距离为10cm~50cm，所述喷淋头安装在混合设备的外壳上，喷淋头与外壳的内表面平齐，喷淋头采用雾化喷头结构。

4.根据权利要求1所述的一种污染土处理系统，其特征在于，所述搅拌破碎轴为圆柱状中空结构，在搅拌破碎轴1/3长度处开设药剂喷口，所述供药设备通过高压胶管连接到混合设备的搅拌破碎轴上；所述分散剂供给设备通过高压胶管与混合设备外壳上预留的分散剂喷口连接。

5.根据权利要求1所述的一种污染土处理系统，其特征在于，所述信号传输包括有线电缆内信号传输和无线信号传输。

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