一种土壤修复器的制作方法

本发明涉及土壤修复领域，具体地说涉及一种土壤修复器。

背景技术：

随着我国农业和畜禽养殖业的快速发展，农药和抗生素大量使用，造成土壤中农药和抗生素的残留，另一方面，土壤中还存在持久性有机污染物的污染，如多环芳烃、多氯联苯等，这些污染会继而导致农产品污染，对人体产生危害，因此土壤污染成为亟需解决的环境问题。

目前，针对污染的土壤，可采用异位修复和原位修复的方法，异位修复技术虽然效果较好，但修复成本高；原位修复技术一般使用臭氧修复，而由于缺少将臭氧排放到土壤中的装置，现有技术多是采用将臭氧配成溶液的形式应用，这种方式修复效率低而且操作复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种直接使用臭氧，修复效率高，操作简单的土壤修复器。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种土壤修复器，包括：

容器，与臭氧发生器相连通，用于接收臭氧；

插杆，至少一根，为中空结构，与所述容器相连通，用于插入土壤并通过开在其插入土壤的部分的至少一个出气孔排放臭氧。

进一步地，所述插杆经由开设于所述容器的相对两侧的第一通孔贯穿所述容器，所述插杆的位于所述容器内的部分开有至少一个进气孔，以此实现与所述容器相连通。

进一步地，所述容器的外壁相应各第一通孔的位置处分别设有连接块，所述连接块上开有第二通孔，所述插杆经由所述第二通孔贯穿所述连接块。

进一步地，所述连接块采用弹性材料制成，所述插杆与所述连接块过盈配合，以此实现两者间的密封。

进一步地，至少一个连接块上开有销孔，所述插杆上相应所述销孔的位置处开有定位孔，一销轴穿过所述销孔插至所述定位孔内。

进一步地，所述插杆内套设有调节杆，所述调节杆也为中空结构，所述调节杆上设有与所述进气孔数量、位置相应的进调节气孔，以及与所述出气孔数量、位置相应的出调节气孔。

进一步地，所述插杆的与其插入土壤的一端相对的另一端设有第一旋钮，所述调节杆的与所述第一旋钮位于同一侧的一端设有第二旋钮。

进一步地，所述插杆的插入土壤的一端端部设有插头，所述插头呈锥形。

进一步地，所述容器的底部设有支撑杆，所述支撑杆的下端设有支撑座。

本发明还提供一种土壤修复系统，包括上述的土壤修复器，各土壤修复器的容器依次串联接通。

进一步地，土壤修复系统还包括回收机构，所述回收机构包括底部敞口的外罩，外罩罩在土壤修复系统外，所述外罩上设有与其内部连通的真空泵。

本发明的有益效果为：

本发明土壤修复器通过设置带出气孔的插杆将容器内接收到的臭氧排出，而插杆插入土壤中，出气孔直接对着土壤，因此臭氧是直接排放到土壤中，从而保证插杆周围的土壤接触到臭氧，产生修复作用，解决了现有技术无法直接使用臭氧的问题，而且修复效率高，操作简单；另外，本发明结构简单，易于制作，具有非常好的应用前景。

附图说明

图1是本发明一实施例土壤修复器的立体图结构示意图。

图2是本发明一实施例土壤修复器的结构分解示意图。

图3是本发明一实施例土壤修复器的插杆和调节杆的结构示意图。

图4是本发明一实施例土壤修复器的插头的结构示意图。

图5是本发明一实施例土壤修复系统的结构示意图。

图6是本发明一实施例的回收机构的结构示意图。

附图中各部件的标记为：1容器、2插杆、21进气孔、22出气孔、23定位孔、24第一旋钮、3调节杆、31进调节气孔、32出调节气孔、33第二旋钮、4连接块、41第二通孔、42销孔、5销轴、6插头、61气孔、71支撑杆、72支撑座、8气管、9连接杆、10外罩、101让位孔、11真空泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参见图1、图2、图3和图4。

本发明一实施例的土壤修复器，包括：

容器1，与臭氧发生器相连通，用于接收臭氧；

插杆2，至少一根，为中空结构，与所述容器1相连通，用于插入土壤并通过开在其插入土壤的部分的至少一个出气孔22排放臭氧。

本修复器在使用时，通过设置带出气孔22的插杆2将容器1内接收到的臭氧排出，而插杆2插入土壤中，出气孔22直接对着土壤，因此臭氧是直接排放到土壤中，从而保证插杆2周围的土壤接触到臭氧，产生修复作用。

具体实施中，出气孔22沿着插杆2的轴向和径向行列式排列，以保证周围土壤均匀地接触到臭氧，保证修复效果；容器1呈圆柱形，方便搬运和收纳，而且使用时，容易控制其稳定性。

本实施例中，所述插杆2经由开设于所述容器1的相对两侧的第一通孔(由于连接块4的遮挡，图中未示出)贯穿所述容器1，所述插杆2的位于所述容器1内的部分开有至少一个进气孔21，以此实现与所述容器1相连通。采用这种结构，可以在闲置时，将插杆2从容器1拔出，便于运输和收纳，在使用时，再从新将插杆2贯穿容器1，这样可以提高设备的实用性。

本实施例中，所述容器1的外壁相应各第一通孔的位置处分别设有连接块4，所述连接块4上开有第二通孔41，所述插杆2经由所述第二通孔41贯穿所述连接块4。设置的连接块4可以对插杆2起到进一步的支撑和固定作用，而且也便于实现插杆2与容器1之间的密封，在一种方案中，所述连接块4采用弹性材料制成，所述插杆2与所述连接块4过盈配合，以此实现两者间的密封，减少臭氧损失。

本实施例中，至少一个连接块4上开有销孔42，所述插杆2上相应所述销孔42的位置处开有定位孔23，一销轴5穿过所述销孔42插至所述定位孔23内。设计以上结构可以进一步防止插杆2产生移动，保证臭氧排放效果，避免臭氧泄露。

本实施例中，所述插杆2内套设有调节杆3，所述调节杆3也为中空结构，所述调节杆3上设有与所述进气孔21数量、位置相应的进调节气孔31，以及与所述出气孔22数量、位置相应的出调节气孔32。设置的调节杆3可以控制臭氧的排放量，具体控制方式是旋转调节杆3，使进气孔21和进调节气孔31的重合度变化，调节气孔32和出调节气孔32的重合度变化，重合度越高，进气通道和出气通道越大，而重合度越低，进气通道和出气通道越小，从而改变臭氧排气量，调节杆3和插杆2之间的间隙尽可能地小，而不影响两者间的相对转动和移动。

具体实施中，在插杆2和调节杆3的上端之间设置轴封件，以实现密封。

图中例示的插杆2和调节杆3为一组，然而他们的数量还可以是两组甚至以上，本发明对其数量并不做特别限制。

本实施例中，所述插杆2的与其插入土壤的一端相对的另一端设有第一旋钮24，所述调节杆3的与所述第一旋钮24位于同一侧的一端设有第二旋钮33。设置的旋钮方便操作和控制插杆2和调节杆3，各旋钮表面可制防滑纹。

本实施例中，所述插杆2的插入土壤的一端端部设有插头6，所述插头6呈锥形，所述插头6上开有与所述插杆2的内腔相连通的一个以上的气孔61。插头6的设置可以使插杆2更加容易地插入土壤中，省时省力，而其上的气孔61可以将臭氧排放到插头6周围的土壤中，具体实施中，插头6的顶部设有一连接柱62，连接柱62为空心结构，用于使气孔61与插杆2的内腔连通，连接柱62表面制有外螺纹，插杆2下端制有内螺纹，两者螺纹连接，实现可重复拆装的目的。当然插头6上也可以不设气孔61，不会影响本发明的修复效果。

本实施例中，所述容器1的底部设有支撑杆71，所述支撑杆71的下端设有支撑座72。支撑杆71和支撑座72对容器1起到支撑作用，保证设备的使用稳定性，具体实施中，支撑杆71可以采用伸缩杆，如电动桅杆，多级油缸或气缸，或纯机械伸缩杆。这样可以根据土壤情况调整，容器1的底部和支撑座72顶部分别设置螺母，支撑杆71的两端通过个螺母分别螺纹连接在容器1和支撑座72上，这样实现了可重复拆装的目的。

参见图5。

由两个以上的上述土壤修复器可以组成一种土壤修复系统，用于对大面积土壤进行修复，图中例示的两个以上的土壤修复器呈行列式排列，容器1呈圆柱形，各土壤修复器的容器1按照蛇形依次串联接通，这样，在使用时，可以将臭氧发生装置与其中一个容器接通，就可以使所有的容器充满臭氧，从而简化结构和操作，而且只安装一个压力表就可以则定整个系统的压力。

具体地，沿容器1轴线方向相邻的两个容器1之间直接通过管接头接通，沿容器1横向相邻的两个容器1之间通过气管8接通，另外为了提高设备的整体牢固和稳定性，在沿容器1横向相邻的两个容器1之间设置连接杆9，与支撑杆71类似，连接杆9的两端分别螺纹安装在个容器1上。

参见图6。

在一实施例中，土壤修复器和土壤修复系统还包括回收机构，所述回收机构包括底部敞口的外罩10，外罩10罩在土壤修复器或土壤修复系统外，所述外罩10上设有与其内部连通的真空泵11，外罩10上还开有用于容器与臭氧发生器连通管道通过的让位孔101。

回收臭氧时，将臭氧发生器改成氮气源或空气源，这样在氮气或空气的冲洗下，将管道中及土壤中的臭氧排除，然后通过真空泵将臭氧抽出，用碘化钾溶液吸收，或收集起来，从而避免二次污染。

本发明一实施例的土壤修复器的修复试验及结果如下：

试验一：用丙酮作溶剂配制成浓度为200mg/L的磺胺溶液100mL，将磺胺溶液与200.0g黄褐土土混合，制成浓度为100mg/kg磺胺污染土壤，挥发24h，待丙酮挥发散尽后，将污染土壤磨碎混合均匀，过0.10mm网筛，密封保存备用，土壤理化性质，见表1。设置土壤不同含水率(按照不同的土水比加入并搅拌均匀)、不同土壤量。处理1：5.0g(以土壤干重计)含水率20％土壤置于20mL玻璃瓶(玻璃瓶均带密封橡胶塞，下同)；处理2：5.0g(以土壤干重计)含水率80％土壤，置于20mL玻璃瓶；处理3：25.0g(以土壤干重计)含水率为20％的土壤，置于100mL玻璃瓶。采用臭氧发生器提供臭氧，臭氧量为0.8g/h(臭氧产量为10g/h(厂家提供)，均匀分成8个通道处理样品，每通道臭氧量为0.8g/h)，从插杆底部开始通气，所用插杆为单孔出气(下同)，连续处理1h。土壤样品经甲醇：EDTA-水(V:V＝1:1)溶液振荡提取2h，离心取上清液过0.45μm水相过滤膜，经液相色谱仪检测，处理1、2和3去除率分别为59.32％，53.77％和69.25％。说明土壤含水率过高影响臭氧扩散，从而影响降解效果，100mL瓶中土壤厚度为2.5cm，而20mL瓶中土壤厚度为4cm，土壤臭氧快速处理能力和其传输距离有关。(土壤微生物短时间对PCBs的降解非常小，处理时间短可以忽略，下同。)

试验二：用丙酮作溶剂配制成浓度为50mg/L的PCB28溶液100mL，将PCB28溶液与100.0g砂姜黑土混合，制成浓度为50mg/kg PCBs污染土壤，挥发24h，待丙酮挥发散尽后，将污染土壤磨碎混合均匀，过0.10mm网筛，密封保存备用。再将10.0g含有PCBs的污染土壤均匀添加在供试砂姜黑土中，得到500g浓度为1000μg/kg的污染土壤。土壤理化性质见表1。取25.0g污染干土置于100mL玻璃瓶中，采用臭氧发生器提供臭氧，样品臭氧量为0.8g/h，底部通入臭氧，因所用的臭氧发生器连续使用时间为1h，因此采用间断式处理方法，即处理1h，等待1h，循环处理5次，温度为25±1℃，样品经丙酮提取，无水硫酸硅胶柱净化后，过0.22μm有机滤膜，气相色谱检测，未处理污染土壤PCB28浓度为873.9μg/kg，处理后残留率为257.3μg/kg，去除率达70.55％。

试验三：采用百菌清原药用水稀释，与黄褐土混合均匀，制成浓度为50mg/kg的污染土壤，老化24h，黄褐土土壤理化性质，见表1。取25.0g(以干土计)污染土壤(含水率35.9％)置于100mL玻璃瓶中，采用臭氧发生器提供臭氧，采用臭氧发生器提供臭氧，样品臭氧量为0.8g/h，底部通入臭氧，采用间断式处理方法，即处理1h，等待1h，循环处理2次，温度为25±1℃，土壤样品经丙酮提取，无水硫酸、硅胶柱净化后，过0.22μm有机滤膜，气相色谱检测，经检测未处理污染土壤百菌清浓度为45.31mg/kg，处理后土壤中百菌清残留率为19.73mg/kg，去除率达56.46％。

表1土壤理化性质

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。