一种用于放射性污染土壤的生物淋滤装置的制作方法

本实用新型涉及环境工程领域，具体涉及一种用于放射性污染土壤的生物淋滤装置。

背景技术：

随着放射性设施的大量应，放射性金属元素的大量开采，放射性污染土壤数量越来越大，不仅占用了大量的土地资源，而且有巨大的安全隐患及生态隐患，现有的处理技术大多处在处理成本高等问题，因此非常迫切开发一种新型的低成本高效的处理工艺。

现有的处理工艺主要在减容及包装贮存两个方面进行研究。一般不可燃的干固体废物有压缩、熔炼等技术。可燃的干固体废物可采用焚烧处理手段。对于湿固体废物目前较为成熟的技术有：固化、压缩等技术。主要的固化采用水泥、沥青、玻璃化等方法进行固化，这些处理方法的缺点是能源消耗率高，不能或只有少量物质能得到再循环再利用，废物产生量大，大量的非放物质被添加到废物中作为放射性废物处理。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种用于放射性污染土壤的生物淋滤装置，解决现有技术中放射性土壤处理效率不明显、循环再利用率低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于放射性污染土壤的生物淋滤装置，包括多个立柱合围构成的长方体框架，由上至下依次在所述长方体框上固定有多个托盘，所述托盘上开有多个透水孔，且在所述托盘上表面铺设有无纺布，还包括固定在长方体框架的顶端的U形滴淋管，所述滴淋管正对处于所述长方体框架最上方的托盘。现有技术中通常采用固化、压缩的方式对放射性土壤进行处理，但能源能源消耗率偏高，并且不能或是只有得到少量的物质以进行重复利用，针对该类问题，发明人通过设计出长方体框架，并且该长方体框架上由上至下依次设置多个托盘，托盘上开有多个透水孔，且在托盘上表面上铺设一层无纺布，发射性的土壤则铺洒在无纺布上，滴淋管置于长方体框架的顶部，即构成一个多层立体式的生物淋滤结构。在对放射性的土壤进行处理时，先向滴淋管内注入酸以对多层土壤进行预处理，使得土壤中形成一个酸性环境，一段时间后再向滴淋管内注入菌液，以方便菌液与土壤中的金属元素进行反应，菌液在代谢过程中会产生无机酸或是有机酸，能够使放射性的金属离子达到溶浸效果，而且细菌能够附着在土壤表面，对土壤直接产生效果，进而达到加速溶浸的效果，即将放射性的土壤内的金属离子分离出来，以提高放射性土壤的处理效率；并且分离出来的金属离子通过后期的处理可得出相应的金属，以实现循环再利用的目的。

具体的操作方式如下：将放射性的土壤粉碎成颗粒状后，均匀敷设在无纺布上，且保护土壤呈松软状态，然后在滴淋管内注入酸液，且位于上方的托盘内的土壤被浸湿受，酸液通过透水孔逐级向下一个托盘内滴淋，直至由上至下的多个托盘内的土壤均处于一个酸性环境，此时在通过向滴淋管内注入菌液，且菌液与酸液的流通途径相同，在菌液与放射性土壤充分反应后，最终由长方体框架的底部析出滤液，通过对该滤液的特殊化处理，即可得到相应的金属。

还包括集液池，在所述长方体框架下方铺设有防水垫，且位于所述长方体框架最下方的托盘中析出的滤液沿防水垫外壁流至所述集液池内。由于托盘上开设有多个透水孔，菌液与放射性土壤在反应后析出的滤液难以收集，针对该问题，发明人在长方体框架下方安放防水垫，析出的滤液沿防水垫流至集液池内被集中收集，以方便对菌液的重复利用。

在所述集液池侧边设有循环泵，循环泵的进水端通过导管与集液池连通，循环泵的出水端通过提升管与滴淋管连通。在长方体框架下方析出的滤液沿防水垫顺流至集液池内，由于在滴淋管内注入的菌液中菌的含量充足，在与土壤反应时，部分菌液的代谢不够充分，因此，通过循环泵与提升管，使得析出的滤液再次被提升至滴淋管内，使得菌液与托盘上的土壤进行二次反应，以进一步扩大土壤中金属离子的析出率，即提高对放射性土壤的处理效果。

在所述滴淋管正对托盘的一侧壁上开有多个滴淋孔，且在所述滴淋管的弯曲段中部设有与滴淋管的两个竖直段相平行的支管，在支管上开有多个并排分布且与滴淋孔同侧的通孔，所述通孔的孔径大于所述滴淋孔的孔径。为了在最大程度上保证放射性土壤内的金属离子浸出效率，便需要菌液与土壤的反应时间相对较长，因此，滴淋管内菌液的滴出速率随之减缓，而U形的滴淋管将托盘上放置的土壤四周所覆盖，即土壤四周接收到的菌液会缓慢向其中部扩散，致使菌液与土壤的充分反应时间更一步加长；作为优选，在滴淋管的弯曲段设置与之连通的支管，且该支管与滴淋管的两个竖直段平行，在滴淋管与支管的同一侧分别开有滴淋孔、通孔，其中通孔的孔径大于滴淋孔的孔径，使得菌液在下滴时菌液同时由土壤的四周向其中部和由土壤的中部向其四周扩散，缩短了菌液与土壤充分反应的时间。

由上至下依次数，相邻的两个所述托盘之间的间距依次递减。由于多个托盘由上至下依次放置，在滴淋管向从上开始数的第一个托盘内注入酸液或是菌液时，第一个托盘内的酸液或是菌液积累较多，进而沿透水孔进入到下一个托盘内的酸液或是菌液同样会积累过多，即位于长方体框架上部的几个托盘内的反应进度相对较快，而位于长方体框架慢部的几个托盘内的反应进度相对较慢，导致整个长方体框架上的多个托盘之间的反应进度不一致，相对地，整体的反应效率相对较低，因此，作为优选，将相邻的两个所述托盘之间的间距设置为依次递减，即保证多个托盘内土壤与菌液的反应进度保持一致，提高整个长方体框架上的反应效率。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型在对放射性的土壤进行处理时，先向滴淋管内注入酸以对多层土壤进行预处理，使得土壤中形成一个酸性环境，一段时间后再向滴淋管内注入菌液，以方便菌液与土壤中的金属元素进行反应，菌液在代谢过程中会产生无机酸或是有机酸，能够使放射性的金属离子达到溶浸效果，而且细菌能够附着在土壤表面，对土壤直接产生效果，进而达到加速溶浸的效果，即将放射性的土壤内的金属离子分离出来，以提高放射性土壤的处理效率；并且分离出来的金属离子通过后期的处理可得出相应的金属，以实现循环再利用的目的；

2、本实用新型在集液池内，菌液还可继续与随菌液一并流出的土壤浆体反应，进一步提高金属离子的浸出效率；

3、本实用新型在滴淋管的弯曲段设置与之连通的支管，且该支管与滴淋管的两个竖直段平行，在滴淋管与支管的同一侧分别开有滴淋孔、通孔，其中通孔的孔径大于滴淋孔的孔径，使得菌液在下滴时菌液同时由土壤的四周向其中部和由土壤的中部向其四周扩散，缩短了菌液与土壤充分反应的时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为滴淋管的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-立柱、2-土壤、3-无纺布、4-托盘、5-透水孔、6-滴淋管、61-滴淋孔、62-支管、63-通孔、7-导管、8-循环泵、9-防水垫、10-集液池、11-提升管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括多个立柱1合围构成的长方体框架，由上至下依次在所述长方体框上固定有多个托盘4，所述托盘4上开有多个透水孔5，且在所述托盘4上表面铺设有无纺布3，还包括固定在长方体框架的顶端的U形滴淋管6，所述滴淋管6正对处于所述长方体框架最上方的托盘4。现有技术中通常采用固化、压缩的方式对放射性土壤2进行处理，但能源能源消耗率偏高，并且不能或是只有得到少量的物质以进行重复利用，针对该类问题，发明人通过设计出长方体框架，并且该长方体框架上由上至下依次设置多个托盘4，托盘4上开有多个透水孔5，且在托盘4上表面上铺设一层无纺布3，发射性的土壤2则铺洒在无纺布3上，滴淋管6置于长方体框架的顶部，即构成一个多层立体式的生物淋滤结构。在对放射性的土壤2进行处理时，先向滴淋管6内注入酸以对多层土壤2进行预处理，使得土壤2中形成一个酸性环境，一段时间后再向滴淋管6内注入菌液，以方便菌液与土壤2中的金属元素进行反应，菌液在代谢过程中会产生无机酸或是有机酸，能够使放射性的金属离子达到溶浸效果，而且细菌能够附着在土壤2表面，对土壤2直接产生效果，进而达到加速溶浸的效果，即将放射性的土壤2内的金属离子分离出来，以提高放射性土壤2的处理效率；并且分离出来的金属离子通过后期的处理可得出相应的金属，以实现循环再利用的目的。

具体的操作方式如下：将放射性的土壤2粉碎成颗粒状后，均匀敷设在无纺布3上，且保护土壤2呈松软状态，然后在滴淋管6内注入酸液，且位于上方的托盘4内的土壤2被浸湿受，酸液通过透水孔5逐级向下一个托盘4内滴淋，直至由上至下的多个托盘4内的土壤2均处于一个酸性环境，此时在通过向滴淋管6内注入菌液，且菌液与酸液的流通途径相同，在菌液与放射性土壤2充分反应后，最终由长方体框架的底部析出滤液，通过对该滤液的特殊化处理，即可得到相应的金属。

实施例2

如图1所示，在实施例1的基础之上，本实施例还包括集液池10，在所述长方体框架下方铺设有防水垫9，且位于所述长方体框架最下方的托盘4中析出的滤液沿防水垫9外壁流至所述集液池10内。由于托盘4上开设有多个透水孔5，菌液与放射性土壤2在反应后析出的滤液难以收集，针对该问题，发明人在长方体框架下方安放防水垫9，析出的滤液沿防水垫9流至集液池10内被集中收集，并且 ，在集液池10内，菌液还可继续与随菌液一并流出的土壤2浆体反应，进一步提高金属离子的浸出效率。

其中，本实施例在所述集液池10侧边设有循环泵8，循环泵8的进水端通过导管7与集液池10连通，循环泵8的出水端通过提升管11与滴淋管6连通。在长方体框架下方析出的滤液沿防水垫9顺流至集液池10内，由于在滴淋管6内注入的菌液中菌的含量充足，在与土壤2反应时，部分菌液的代谢不够充分，因此，通过循环泵8与提升管11，使得析出的滤液再次被提升至滴淋管6内，使得菌液与托盘4上的土壤2进行二次反应，以进一步扩大土壤2中金属离子的析出率，即提高对放射性土壤2的处理效果。

实施例3

如图1和图2所示，在实施例1的基础之上，本实施例在所述滴淋管6正对托盘4的一侧壁上开有多个滴淋孔61，且在所述滴淋管6的弯曲段中部设有与滴淋管6的两个竖直段相平行的支管62，在支管62上开有多个并排分布且与滴淋孔61同侧的通孔63，所述通孔63的孔径大于所述滴淋孔61的孔径。为了在最大程度上保证放射性土壤2内的金属离子浸出效率，便需要菌液与土壤2的反应时间相对较长，因此，滴淋管6内菌液的滴出速率随之减缓，而U形的滴淋管6将托盘4上放置的土壤2四周所覆盖，即土壤2四周接收到的菌液会缓慢向其中部扩散，致使菌液与土壤2的充分反应时间更一步加长；作为优选，在滴淋管6的弯曲段设置与之连通的支管62，且该支管62与滴淋管6的两个竖直段平行，在滴淋管6与支管62的同一侧分别开有滴淋孔61、通孔63，其中通孔63的孔径大于滴淋孔61的孔径，使得菌液在下滴时菌液同时由土壤2的四周向其中部和由土壤2的中部向其四周扩散，缩短了菌液与土壤2充分反应的时间。

其中，由上至下依次数，相邻的两个所述托盘4之间的间距依次递减。由于多个托盘4由上至下依次放置，在滴淋管6向从上开始数的第一个托盘4内注入酸液或是菌液时，第一个托盘4内的酸液或是菌液积累较多，进而沿透水孔5进入到下一个托盘4内的酸液或是菌液同样会积累过多，即位于长方体框架上部的几个托盘4内的反应进度相对较快，而位于长方体框架慢部的几个托盘4内的反应进度相对较慢，导致整个长方体框架上的多个托盘4之间的反应进度不一致，相对地，整体的反应效率相对较低，因此，作为优选，将相邻的两个所述托盘4之间的间距设置为依次递减，即保证多个托盘4内土壤2与菌液的反应进度保持一致，提高整个长方体框架上的反应效率。。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。