一種土壤修復裝置的製作方法

2023-12-12 19:26:32 1

本實用新型涉及一種土壤修復裝置，屬於土壤生態學領域。

背景技術：

由於人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，所有這些由於人為活動產生的汙染物進入土壤並積累到一定程度，引起土壤質量惡化，並進而造成農作物中某些指標超過國家標準的現象，稱為土壤汙染。土壤汙染造成的危害有：（1）導致農作物減產和農產品品質降低；（2）汙染地下水和地表水；（3）影響大氣環境質量；（4）危害人體健康，面對這以嚴峻的問題，研究開發一種土壤修復裝置勢在必行。

現有的土壤修復裝置沒有設置預處理裝置，難以確保結塊的土壤在修復過程中處於分散狀態，致使塊狀土壤內部不能進行修復；另外，針對土壤中的化學汙染物，通常採用將化學氧化劑噴灑在汙染土壤中，讓其與汙染土壤發生化學反應，從而除去汙染物，但現有的土壤修復裝置不能將化學氧化劑全方位均勻的噴灑到土壤中，形成了噴灑盲區，影響了噴灑均勻度，當噴灑壓力小時，藥劑會隨噴頭滴出，造成部分土壤接觸到過多化學氧化劑，導致化學氧化劑不能與土壤按科學配比充分混勻，土壤中的部分汙染物不能與化學氧化劑充分反應，修復效果差；現有技術中，針對有機汙染土壤的去除方法是利用活性炭的吸附、被汙染土壤的廢棄或加熱法等，但大多只是將汙染物脫離土壤而已，本質上沒有徹底消除有機汙染物，即使利用光催化氧化原理，也往往因為被修復土壤與光催化劑接觸不夠充分，仍然殘留很多汙染物，土壤修復的效果不理想。

因此，有必要對現有的土壤修復裝置進行改進，克服土壤修復裝置存在的諸多問題，完善其功能。

技術實現要素：

為了克服背景技術中存在的問題，本實用新型提供了一種土壤修復裝置，粉碎箱的設置，能夠將受汙染的塊狀土壤粉碎，避免塊狀土壤內部不能進行修復的狀況；化學氧化劑能夠全方位均勻的噴灑到土壤中，避免了噴灑盲區，在槳葉和葉齒的作用下將氧化劑和土壤充分攪拌均勻，確保土壤中的汙染物與化學氧化劑充分反應；採用轉軸Ⅲ帶動螺旋輸送葉片轉動，在輸送的同時充分的攪動被汙染的土壤，螺旋式輸送葉片上塗有光催化劑，在紫外光燈的作用下，大大增加了汙染土壤與光催化劑的接觸面積，提高了對土壤修復的效率。

為達到上述目的，本實用新型是按如下技術方案實施的：

所述的土壤修復裝置包括粉碎箱、攪拌桶、進液管、噴頭、傾斜板、輸送催化腔、電加熱套管、透光薄膜、光催化劑層、紫外燈，所述粉碎箱內設有轉軸Ⅰ，轉軸Ⅰ與設置在粉碎箱側壁上的電機Ⅰ連接，轉軸上均勻間隔設置有粉碎刀片，粉碎箱底部與攪拌桶連通，攪拌桶內設有轉軸Ⅱ，轉軸Ⅱ與設置在攪拌桶頂部的電機Ⅱ連接，槳葉的一端與轉軸Ⅱ連接，槳葉另一端設有葉齒座，葉齒座上設有葉齒；攪拌桶內頂部設有進液管，進液管與設置在攪拌桶外壁上的藥劑箱連通，位於攪拌桶外的進液管上設有水泵，位於攪拌桶內的進液管上設有噴頭，噴頭包括噴頭帽、固定杆、穩壓防滴膜片、噴頭體、折射體，所述噴頭帽分為左右兩個內部中空且相互貫通的腔體，左部腔體與進液管連通，右部腔體與噴頭體連接，噴頭體內設有截面為T形的空腔，空腔內安裝有具有彈性的穩壓防滴膜片，穩壓防滴膜片上均勻間隔設有階梯孔，噴頭體通過固定杆與折射體連接，固定杆截面為T形，與噴頭體內部的空腔相匹配，折射體內部設有固定杆安裝孔，固定杆安裝在噴頭體的腔體內，末端穿過噴頭體底部並插入折射體內，與折射體內的安裝孔緊密配合；攪拌桶內下部設有傾斜板，傾斜板下方設有輸送催化腔，輸送催化腔內設有轉軸Ⅲ，轉軸Ⅲ與設置在輸送催化腔外的電機Ⅲ連接，轉軸Ⅲ上套設有電加熱套管，電加熱套管與外接電源連接，電加熱套管上設有輸送葉片，輸送葉片上塗有光催化劑，輸送催化腔頂部設有透光薄膜，透光薄膜底部設有光催化劑層，輸送催化腔內壁上設有紫外燈，紫外燈與外接電源連接。

作為優選，所述轉軸Ⅱ上的槳葉均勻間隔設置，處於同一水平面的相鄰兩個槳葉之間呈60-90°。

作為優選，所述固定杆包括縱杆、橫杆 ，縱杆和橫杆的前段安裝在噴頭體內，橫杆的後段安裝在折射體內。

作為優選，所述輸送葉片為螺旋輸送葉片，螺旋輸送葉片上均勻間隔設置有凸起，凸起上也塗有光催化劑。

作為優選，所述噴頭體尾部設置的噴嘴內徑大於固定杆中橫杆的直徑。

作為優選，所述光催化劑層為鋁製網狀結構內填充光催化劑。

作為優選，所述噴頭體內無壓力時，穩壓防滴膜片壓緊固定杆，呈密封狀態。

作為優選，所述光催化劑為二氧化鈦納米絲。

本實用新型的有益效果：

1、粉碎箱的設置，能夠將受汙染的塊狀土壤粉碎，確保結塊的土壤在修復過程中處於分散狀態，避免塊狀土壤內部不能進行修復的狀況。

2、穩壓防滴膜片緊壓在固定杆上，壓力較小時藥劑不能通過，藥液不會滴落到土壤上，防止部分土壤接觸過多藥劑，隨著壓力的增大，穩壓防滴膜片逐漸膨脹變形，階梯孔完全打開，藥劑從穩壓防滴膜片流出到噴頭體底部，藥劑垂直射向折射體，被擊散成薄水層向四周散出，在空氣阻力下形成細小霧滴散落在噴頭四周，化學氧化劑全方位均勻的噴灑到土壤中，避免了噴灑盲區，在槳葉和葉齒的作用下將氧化劑和土壤充分攪拌均勻，確保土壤中的汙染物與化學氧化劑充分反應。

3、採用轉軸Ⅲ帶動螺旋輸送葉片轉動，在輸送的同時充分的攪動被汙染的土壤， 螺旋式輸送葉片上塗有光催化劑，在紫外光燈的作用下，大大增加了汙染土壤與光催化劑的接觸面積，提高了對土壤修復的效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為槳葉的俯視圖；

圖3為噴頭的結構示意圖；

圖4為圖3的剖面圖；

圖5為輸送催化腔的截面圖。

圖中，1-粉碎箱、2-轉軸Ⅰ、3-電機Ⅰ、4-粉碎刀片、5-攪拌桶、6-轉軸Ⅱ、7-電機Ⅱ、8-槳葉、9-葉齒座、10-葉齒、11-進液管、12-藥劑箱、13-水泵、14-噴頭、15-噴頭帽、16-固定杆、17-穩壓防滴膜片、18-噴頭體、19-折射體、20-傾斜板、21-輸送催化腔、22-透光薄膜、23-光催化劑層、24-轉軸Ⅲ、25-電機Ⅲ、26-電加熱套管、27-輸送葉片、28-紫外燈。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的說明，以方便技術人員理解。

如圖1-5所示，所述的土壤修復裝置包括粉碎箱1、攪拌桶5、進液管11、噴頭14、傾斜板20、輸送催化腔21、電加熱套管26、透光薄膜22、光催化劑層23、紫外燈28。

所述粉碎箱1內設有轉軸Ⅰ2，轉軸Ⅰ2與設置在粉碎箱1側壁上的電機Ⅰ3連接，轉軸Ⅰ2上均勻間隔設置有粉碎刀片4，土壤從粉碎箱1頂部的錐形進料鬥進入粉碎箱1內，粉碎刀片4在轉軸Ⅰ2的帶動下對塊狀土壤進行粉碎，確保結塊的土壤在修復過程中處於分散狀態，避免塊狀土壤內部不能進行修復的狀況；粉碎箱1底部與攪拌桶5連通，攪拌桶5內設有轉軸Ⅱ6，轉軸Ⅱ6與設置在攪拌桶5頂部的電機Ⅱ7連接，槳葉8的一端與轉軸Ⅱ6連接，槳葉8另一端設有葉齒座9，葉齒座9上設有葉齒10，粉碎後的土壤進入攪拌桶5後在槳葉8和葉齒10的攪拌作用下將土壤充分混勻攪拌，為了確保土壤能夠全方位被攪拌，且避免葉齒10之間轉動時互相摩擦縮短壽命，所述轉軸Ⅱ6上的槳葉8均勻間隔設置，處於同一水平面的相鄰兩個槳葉8之間呈60-90°，既避免了攪拌死角，葉齒10能夠充分發揮作用，又能減少槳葉8之間的摩擦。

攪拌桶5內頂部設有進液管11，進液管11與設置在攪拌桶5外壁上的藥劑箱12連通，藥劑箱12內盛放化學氧化劑藥液，位於攪拌桶5外的進液管11上設有水泵13，位於攪拌桶5內的進液管11上設有噴頭14，噴頭14包括噴頭帽15、固定杆16、穩壓防滴膜片17、噴頭體18、折射體19，所述噴頭帽15分為左右兩個內部中空且相互貫通的腔體，左部腔體與進液管11連通，右部腔體與噴頭體18連接，噴頭體18內設有截面為T形的空腔，空腔內安裝有具有彈性的穩壓防滴膜片17，穩壓防滴膜片17上均勻間隔設有階梯孔，用於液壓大時液體滴出用，所述噴頭體18內無壓力時，穩壓防滴膜片17壓緊固定杆16，呈密封狀態，使得壓力較小時藥劑不能通過，藥液不會滴落到土壤上，防止部分土壤接觸過多藥劑。

噴頭體18通過固定杆16與折射體19連接，為了確保固定杆16能夠穩固安裝在噴頭體18和折射體19內，所述固定杆16包括縱杆、橫杆 ，縱杆和橫杆的前段安裝在噴頭體18內，橫杆的後段安裝在折射體19內，固定杆16截面為T形，與噴頭體18內部的空腔相匹配，折射體19內部設有固定杆16安裝孔，固定杆16安裝在噴頭體18的腔體內，末端穿過噴頭體18底部並插入折射體19內，與折射體19內的安裝孔緊密配合；為了確保從穩壓防滴膜片17中滴出的藥液能夠垂直射向折射體19，所述噴頭體18尾部設置的噴嘴內徑大於固定杆16中橫杆的直徑，使得藥液從噴頭體18尾部呈水流狀豎直流下。當進液管11內壓力增大時，穩壓防滴膜片17逐漸膨脹變形，階梯孔完全打開，藥劑從穩壓防滴膜片17流出到噴頭體18底部，藥劑垂直射向折射體19，被擊散成薄水層向四周散出，在空氣阻力下形成細小霧滴散落在噴頭14四周，化學氧化劑全方位均勻的噴灑到土壤中，避免了噴灑盲區，在槳葉8和葉齒10的作用下將氧化劑和土壤充分攪拌均勻，確保土壤中的汙染物與化學氧化劑充分反應，增強修復效果。

攪拌桶5內下部設有傾斜板20，可以對除去化學汙染物的土壤起到導流的作用，傾斜板20下方設有輸送催化腔21，輸送催化腔21內設有轉軸Ⅲ24，轉軸Ⅲ24與設置在輸送催化腔21外的電機Ⅲ25連接，轉軸Ⅲ24上套設有電加熱套管26，電加熱套管26與外接電源連接，電加熱套管26上設有輸送葉片27，輸送葉片27上塗有光催化劑，所述輸送葉片27為螺旋輸送葉片，在輸送的基礎上還能進行攪拌，螺旋輸送葉片上均勻間隔設置有凸起，增大了與土壤的接觸面積，凸起上也塗有光催化劑，使得土壤中有機汙染物與光催化劑塗層的接觸面積增大，提高了汙染物的去除效率；輸送催化腔21頂部設有透光薄膜22，透光薄膜22底部設有光催化劑層23，光催化劑層23為鋁製網狀結構內填充二氧化鈦納米絲，輸送催化腔21內壁上設有紫外燈28，紫外燈28與外接電源連接，光催化劑層23不僅增大了有機汙染物與光催化劑的接觸面積，還可以捕捉到經加熱揮發在空氣中的有機汙染物，在紫外燈28的作用下，消除附著在光催化劑層23表面的有機汙染物；使用時，輸送葉片27隨著轉軸Ⅲ24的旋轉而轉動，土壤被輸送葉片27攪動開，電加熱套管26加熱後傳熱至輸送葉片27，熱量隨之傳至被攪動的土壤，使部分有機汙染物在高溫作用下，脫離土壤，在紫外燈28的作用下，與輸送葉片27上塗的光催化劑反應，從而消除有機汙染物；為了將土壤攪動的更加充分，且土壤不宜結塊，使土壤中有機汙染物與光催化劑塗層接觸面積增大，輸送葉片27可以選用鎢鋼或鉻鋼材質的硬質合金製成。

本實用新型的工作過程：土壤從粉碎箱1頂部的進料鬥進入粉碎箱1，啟動電機Ⅰ，粉碎刀片4在轉軸Ⅰ2的帶動下對塊狀土壤進行粉碎，粉碎後的土壤進入攪拌桶5，啟動水泵和電機Ⅱ，進液管11上的噴頭14將化學氧化劑均勻噴灑在土壤上，槳葉8和葉齒10對土壤進行攪拌混合，使得土壤中的化學汙染物與化學氧化劑充分反應，去除化學汙染物後的土壤在傾斜板20的導流作用下進入輸送催化腔21，輸送葉片27隨著轉軸Ⅲ24的旋轉而轉動，土壤被輸送葉片27攪動開，電加熱套管26加熱後傳熱至輸送葉片27，熱量隨之傳至被攪動的土壤，使部分有機汙染物在高溫作用下，脫離土壤，在紫外燈28的作用下，與輸送葉片27上塗的光催化劑反應，從而消除有機汙染物，最後從輸送催化腔21中排出即可。

本實用新型設置的粉碎箱，能夠將受汙染的塊狀土壤粉碎，確保結塊的土壤在修復過程中處於分散狀態，避免塊狀土壤內部不能進行修復的狀況。穩壓防滴膜片緊壓在固定杆上，壓力較小時藥劑不能通過，藥液不會滴落到土壤上，防止部分土壤接觸過多藥劑，隨著壓力的增大，穩壓防滴膜片逐漸膨脹變形，階梯孔完全打開，藥劑從穩壓防滴膜片流出到噴頭體底部，藥劑垂直射向折射體，被擊散成薄水層向四周散出，在空氣阻力下形成細小霧滴散落在噴頭四周，化學氧化劑全方位均勻的噴灑到土壤中，避免了噴灑盲區，在槳葉和葉齒的作用下將氧化劑和土壤充分攪拌均勻，確保土壤中的汙染物與化學氧化劑充分反應。採用轉軸Ⅲ帶動螺旋輸送葉片轉動，在輸送的同時充分的攪動被汙染的土壤，螺旋式輸送葉片上塗有光催化劑，在紫外光燈的作用下，大大增加了汙染土壤與光催化劑的接觸面積，提高了對土壤修復的效率。

最後說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的範圍。