一种重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置的制作方法

本发明涉及土壤改良机械领域，特别涉及一种重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置。

背景技术：

重金属污染是当今土壤污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一。土壤重金属污染源主要包括化工、电镀、电子和制革等工业产生的“三废”的排放，矿山的开采和冶炼，化肥和农药的施用，城市生活垃圾的排放，污水灌溉和污泥农用等。重金属不能被微生物降解，是环境长期、潜在的污染物，容易对土壤生态结构和功能稳定性产生影响，会对植物和人体健康产生一定的危害。目前对重金属污染的处理多采用在待修复地块的地表喷洒化学修复剂或移除表层重金属污染土壤，见效快，但是均容易造成二次污染；而且，在使用化学修复剂进行重金属土壤修复时，由于没有专门的机械进行就地取土混合后再覆土，只能将化学修复剂撒播在地表后再进行翻地处理，这样一来，一方面，导致化学修复剂并不能均匀的掺入土壤层中，影响其修复效果；另一方面，工序比较繁杂，无形增加了人力物力成本。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种环保型重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置，其具有就地取土后向其中均匀掺入土壤修复剂和地表植被碎屑的功能，同时将混合后的土同步均匀覆盖在取土后的地表，提高土壤修复剂在土中的混合均匀度，有助于土壤修复，同时极大提高混合修复的工作效率，降低人力物力成本。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置，包括：

车体，其上设置有一壳体，所述壳体内形成一容纳腔，所述车体的两侧设置至少两组轮体，且所述车体的前方设置有牵引车头或所述车体的后方设置有推进车；

植被收取粉碎组件，其设置在靠近所述壳体的前端的第一侧壁处，且所述植被收取粉碎组件包括相互衔接设置的收取部和粉碎部，所述收取部的后端铰接设置在所述第一侧壁的外侧，所述收取部包括上下排布的第一收取体和第二收取体，所述第二收取体的前端在水平方向上呈扇形展开的叉状结构，所述收取部通过第一伸缩杆以铰接点为圆心在一定角度内可上下往复移动的设置，以使得所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体前方的土壤层内，所述第一收取体的最低点高于所述车体行进方向的前方的土壤层的上表面：第一收取体横向设置在所述第二收取体上，且第一收取体和第二收取体的前端近平齐设置，且第一收取体和第二收取体之间的垂直距离不超过20cm；所述第一收取体收割机滚筒包括相互平行且同向旋转设置的多个收割机滚筒，收割机滚筒多个收割机滚筒自所述第二收取体的尾端向所述第二收取体的前端的延伸方向同步旋转设置，且随所述第一收取体的宽度的逐渐减小，多个收割机滚筒的长度逐渐减小；粉碎部，其倾斜设置在所述壳体内，且所述粉碎部为一螺旋破碎机，所述粉碎部与所述收取部的衔接处贯通所述第一侧壁设置，以自收取部向粉碎部内形成一倾斜的物料输送通道；挡板，其设置在所述收取部的上方，且所述挡板的一端固定在的所述第一侧壁上，所述挡板的另一端向所述第二收取体的上方延伸设置，所述挡板的下表面与所述第二收取体的上表面之间的竖直距离至少为20cm；在垂直于所述车体的行进方向上，所述挡板的长度与所述第一收取体的长度相适应；

取土组件，其倾斜设置在靠近所述壳体的底部处，且在所述车体的行进方向上，所述取土组件位于所述植被粉碎组件的后侧；所述取土组件包括首尾衔接设置的取土体和螺旋输送体，所述取土体为一底面呈三角形的开口向上的容纳槽，且与所述螺旋输送体衔接的所述取土体的相对较小端还通过第二伸缩杆铰接设置在所述壳体的底部的下表面上，所述取土体的相对较大端向车体的行进方向延伸设置，且所述取土体以铰接点为圆心在一定角度内可上下往复移动的设置，以使得所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内；螺旋输送体，其倾斜设置在所述壳体内，且所述螺旋输送体的下端贯穿所述壳体的底部延伸至所述取土体的相对较小端处，以自取土体向螺旋输送体内形成一贯通的土壤输送通道；

混合桶，其为一开口向上的桶体，所述混合桶设置在所述壳体内，且所述粉碎部的上端的出料口i和螺旋输送体的上端的出土口ii延伸至所述混合桶的开口内；搅拌器，其设置在所述混合桶内；

加料桶，其内容纳有重金属固化剂，且所述加料桶的出料口iii延伸至所述混合桶的开口，定量向所述混合桶内加入重金属固化剂；

覆土仓，其为一扁平化的漏斗结构，且扁平化的漏斗结构的小口贯通所述壳体的后端的侧壁并连通至所述混合桶的底部，扁平化的漏斗结构的大口朝向所述车体的后方的土壤层，且扁平化的漏斗结构的大口的长径与地面平行；以及

驱动部，其用于分别驱动所述车体、植被收取粉碎组件、取土组件、搅拌器和加料桶。

优选的是，所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的前方的土壤层内的深度为10-15cm；

所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内的深度为10-20cm。

优选的是，所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的前方的土壤层内的深度为10cm；

所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内的深度为15cm。

优选的是，还包括：一对支撑架，其一端枢接在所述第一侧壁上，所述一对支撑架的另一端向所述第一收取体的两侧延伸设置；所述第一收取体的至少两个收割机滚筒的旋转轴的两端惯穿且可旋转的垂直设置在所述一对支撑架上；第一驱动电机，其驱动轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮分别与至少两个收割机滚筒的旋转轴的任一端上的从动齿轮啮合并驱动从动齿轮；以及支撑杆，其两端分别铰接设置在所述一对支撑架和第二收取体的两侧。

优选的是，还包括：集中槽，其为一上端开口的长条形槽，所述集中槽贯通设置在所述壳体的第一侧壁处，且所述集中槽位于所述螺旋破碎机与收取部的衔接处；所述集中槽的横截面的宽度与所述螺旋破碎机或所述收取部的后端的横截面宽度相适应；以及

多个倒刺，其自所述集中槽的内底面向第一收取体的方向延伸设置，且所述多个倒刺的尖端与其最近的所述第一收取体的一个收割机滚筒之间的距离不超过4cm。

优选的是，所述覆土仓的轴线、所述取土体的轴线和所述第二收取体的轴线处于同一平面，该平面与车体的底面垂直；

且所述覆土仓的覆土宽度、所述取土体的取土宽度和所述第二收取体的植被收取宽度相适应。

优选的是，自所述第二收取体的前端向其后端，所述第二收取体的横截面的宽度逐渐减小；

所述第二收取体的前端的叉状结构上相邻间隔开设置多个插杆，且相邻两个插杆之间的距离不超过5cm。

优选的是，还包括：

一对弹性挡片，其竖直固设在所述第一收取体的两端，且其中任一个弹性挡片的第一上边沿连接至所述挡板，与第一上边沿对应的第一下边沿连接至所述第二收取体上，以在所述挡板、一对弹性挡片和所述第二收取体的尾端之间形成一两端开口的容纳空间，其中，至少有一收割机滚筒容置于所述容纳空间内。

优选的是，所述粉碎部的横切面直径与所述螺旋输送体的横切面直径的比例为1-2：4。

优选的是，所述搅拌器包括搅拌轴，其竖直设置在所述混合桶内；搅拌叶，其设置在所述搅拌轴上，所述搅拌叶为螺旋式搅拌叶或折叶式搅拌叶。

本发明至少包括以下有益效果：

车体用于支撑、固定并牵引壳体及其他装置，以同步完成取土、取植被、粉碎植被、混合等作业；车体一般至少包括两组轮体，带有发动机的牵引车头可设置在车体的前端，比如：农用拖拉机车头；或者带有发动机的推进式驾驶室设置在车体的后端，比如挖土机类的驾驶室，将通过推杆等结构连接至车体的后端；当第一伸缩杆收缩到一定长度时，带动收取部整体下降至一定高度，第二收取体可插入土壤内一定深度，此时随着车体的行进，第二收取体插入土壤内，通过呈扇形展开的叉状结构可以将植被连根拔起，之后经由第一收取体旋转送入粉碎部进行粉碎处理，粉碎部为一螺旋破碎机，在粉碎的同时将粉碎后的植被碎屑送到混合桶内；靠近衔接处的收割机滚筒与容纳槽或者螺旋破碎机的底部的距离不能超过30cm，以保证植被被顺利卸下；第二伸缩杆为电动伸缩杆或液压伸缩杆，其设置在取土体的下方，第二伸缩杆的底座、驱动电机或液压缸固定在第一侧壁的外侧或者车体的前端上，第二伸缩杆的前端铰接在取土体的下表面上，当第二伸缩杆伸缩时，带动取土体的前端升降，以实现顺利取土；搅拌器设置在混合桶内，可以是带有不锈钢搅拌叶或螺旋状搅拌叶的搅拌杆，由电机驱动；加料桶可以是不锈钢加料材质、塑料材质等，加料桶的底部设置有加料管，加料管上设置有手动开关或电动开关，用于控制重金属固定剂的流量。

综上，本发明提供的所述环保型重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置，具有就地取土后向其中均匀掺入土壤修复剂和地表植被碎屑的功能，同时将混合后的土同步均匀覆盖在取土后的地表，提高土壤修复剂在土中的混合均匀度，有助于土壤修复，同时极大提高混合修复的工作效率，降低人力物力成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中所述重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置的剖面结构示意图；

图2为本发明的一个实施例中所述第一收取部的俯视结构示意图；

图3为本发明的一个实施例中所述粉碎部的俯视结构示意图；

图4为本发明的一个实施例中所述挡板下方的容纳空间的纵剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、2和3所示，一种重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置，包括：

车体10，其上设置有一壳体20，所述壳体内形成一容纳腔，所述车体的两侧设置至少两组轮体，且所述车体的前方设置有牵引车头或所述车体的后方设置有推进车；植被收取粉碎组件30，其设置在靠近所述壳体的前端的第一侧壁201处，且所述植被收取粉碎组件包括相互衔接设置的收取部301和粉碎部302，所述收取部的后端铰接设置在所述第一侧壁的外侧，所述收取部包括上下排布的第一收取体3011和第二收取体3012，所述第二收取体的前端在水平方向上呈扇形展开的叉状结构，所述收取部通过第一伸缩杆以铰接点为圆心在一定角度内可上下往复移动的设置，以使得所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体前方的土壤层内，所述第一收取体的最低点高于所述车体行进方向的前方的土壤层的上表面：第一收取体横向设置在所述第二收取体上，且第一收取体和第二收取体的前端近平齐设置，且第一收取体和第二收取体之间的垂直距离不超过20cm；所述第一收取体包括相互平行且同向旋转设置的多个收割机滚筒，多个收割机滚筒自所述第二收取体的尾端向所述第二收取体的前端的延伸方向同步旋转设置，且随所述第一收取体的宽度的逐渐减小，多个收割机滚筒的长度逐渐减小；粉碎部，其倾斜设置在所述壳体内，且所述粉碎部为一螺旋破碎机，所述粉碎部与所述收取部的衔接处贯通所述第一侧壁设置，以自收取部向粉碎部内形成一倾斜的物料输送通道；挡板305，其设置在所述收取部的上方，且所述挡板的一端固定在的所述第一侧壁上，所述挡板的另一端向所述第一收取体的上方延伸设置，所述挡板的下表面与所述第一收取体的上表面之间的竖直距离至少为20cm；在垂直于所述车体的行进方向上，所述挡板的长度与所述第一收取体的长度相适应；螺旋破碎机可以是单螺旋破碎机或双螺旋破碎机，在破碎的同时输送破碎的侧柏苗；取土组件40，其倾斜设置在靠近所述壳体的底部处，且在所述车体的行进方向上，所述取土组件位于所述植被粉碎组件的后侧；所述取土组件包括首尾衔接设置的取土体401和螺旋输送体402，所述取土体为一底面呈三角形的开口向上的容纳槽，且与所述螺旋输送体衔接的所述取土体的相对较小端还通过第二伸缩杆403铰接设置在所述壳体的底部的下表面上，所述取土体的相对较大端向车体的行进方向延伸设置，且所述取土体以铰接点为圆心在一定角度内可上下往复移动的设置，以使得所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内；螺旋输送体，其倾斜设置在所述壳体内，且所述螺旋输送体的下端贯穿所述壳体的底部延伸至所述取土体的相对较小端处，以自取土体向螺旋输送体内形成一贯通的土壤输送通道；为了螺旋输送体的下端方便取土，可以在螺旋输送体的下端设置一桶体404，且桶体的底部略低于所述容纳槽的上端，以在容纳槽与所述螺旋输送体的衔接处形成一u形的缓冲区，使得土首先在重力作用下集中在桶体内，之后经螺旋输送体取土后向上输送；混合桶50，其为一开口向上的桶体，所述混合桶设置在所述壳体内，且所述粉碎部的上端的出料口i和螺旋输送体的上端的出土口ii延伸至所述混合桶的开口内；搅拌器501，其设置在所述混合桶内；加料桶60，其内容纳有重金属固化剂，且所述加料桶的出料口iii延伸至所述混合桶的开口，定量向所述混合桶内加入重金属固化剂；覆土仓70，其为一扁平化的漏斗结构，且扁平化的漏斗结构的小口贯通所述壳体的后端的侧壁并连通至所述混合桶的底部，扁平化的漏斗结构的大口朝向所述车体的后方的土壤层，且扁平化的漏斗结构的大口的长径与地面平行；以及驱动部，其用于分别驱动所述车体、植被收取粉碎组件、取土组件、搅拌器和加料桶。

在上述方案中，车体用于支撑、固定并牵引壳体及其他装置，以同步完成取土、取植被、粉碎植被、混合等作业；车体一般至少包括两组轮体，带有发动机的牵引车头可设置在车体的前端，比如：农用拖拉机车头；或者带有发动机的推进式驾驶室设置在车体的后端，比如挖土机类的驾驶室，将通过推杆等结构连接至车体的后端；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆为电动伸缩杆或气动伸缩杆；当第一伸缩杆收缩到一定长度时，带动收取部整体下降至一定高度，第二收取体可插入土壤内一定深度，此时随着车体的行进，第二收取体插入土壤内，通过呈扇形展开的叉状结构可以将植被连根拔起，之后经由第一收取体旋转送入粉碎部进行粉碎处理，粉碎部为一螺旋破碎机，在粉碎的同时将粉碎后的植被碎屑送到混合桶内；靠近衔接处的收割机滚筒与容纳槽或者螺旋破碎机的底部的距离不能超过30cm，以保证植被被顺利卸下；第二伸缩杆为电动伸缩杆或液压伸缩杆，其设置在取土体的下方，第二伸缩杆的底座、驱动电机或液压缸固定在车体的底部的下表面上，第二伸缩杆的前端铰接在取土体的下表面上，当第二伸缩杆伸缩时，带动取土体的前端升降，以实现顺利取土；搅拌器设置在混合桶内，可以是带有不锈钢搅拌叶或螺旋状搅拌叶的搅拌杆，由电机驱动；加料桶可以是不锈钢加料材质、塑料材质等，加料桶的底部设置有加料管，加料管上设置有手动开关或电动开关，用于控制重金属固定剂的流量。

如图1所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的前方的土壤层内的深度为10-15cm；具体可以为10cm、12cm、14cm或15cm等。

如图1所示，所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内的深度为10-20cm。具体可以为10cm、12cm、14cm、16cm、17cm、19cm或20cm等。

如图1所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，所述第二收取体的前端部分插入所述车体行进方向的前方的土壤层内的深度为10cm；

所述容纳槽的前端部分插入所述车体行进方向的所述车体的底部的土壤层内的深度为15cm。

如图4所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，还包括：一对支撑架，其一端枢接在所述第一侧壁上，所述一对支撑架的另一端向所述第一收取体的两侧延伸设置；所述第一收取体的至少两个收割机滚筒的旋转轴的两端惯穿且可旋转的垂直设置在所述一对支撑架上；第一驱动电机，其驱动轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮分别与至少两个收割机滚筒的旋转轴的任一端上的从动齿轮啮合并驱动从动齿轮；以及支撑杆，其两端分别铰接设置在所述一对支撑架和第二收取体的两侧。在本方案中，一对支撑架可以为长方形结构，可以是倒置的三角形结构，在支撑固定.

如图1、3所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，还包括：集中槽304，其为一上端开口的长条形槽，所述集中槽贯通设置在所述壳体的第一侧壁处，且所述集中槽位于所述螺旋破碎机与收取部的衔接处；所述集中槽的横截面的宽度与所述螺旋破碎机或所述收取部的后端的横截面宽度相适应；以及多个倒刺，其自所述集中槽的内底面向第一收取体的方向延伸设置，且所述多个倒刺的尖端与其最近的所述第一收取体的一个收割机滚筒之间的距离不超过4cm，比如：可以为2cm、3cm或4cm。在本方案中，集中槽用于方便快捷的集中被第一收取体输送过来的植被以供粉碎部粉碎处理，集中槽上设置多个倒刺，以快速自旋转的收割机滚筒上卸下植被，并进行粉碎和传输；为了避免多个倒刺影响植被进入粉碎部，可以将多个倒刺的长度设置为3cm、5cm或7cm，最好不超过7cm。

如图1所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，所述覆土仓的轴线、所述取土体的轴线和所述第二收取体的轴线处于同一平面，该平面与车体的底面垂直；

且所述覆土仓的覆土宽度、所述取土体的取土宽度和所述第二收取体的植被收取宽度相适应。进而能够整齐划一的收取粉碎同一地表范围内的植被及土层，之后又经覆土仓将混合的土重新铺设在相同地表范围的地块上，且使得经处理的地块无缝对接，不重复处理同一地块，保证土壤修复剂掺入的量更准确、均匀。

如图2和3所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，自所述第二收取体的前端向其后端，所述第二收取体的横截面的宽度逐渐减小；所述第二收取体的前端的叉状结构上相邻间隔开设置多个插杆，且相邻两个插杆之间的距离不超过5cm。以保证植被能够被第二收取体自土壤层内连根拔起，之后再经第一收取体传输至粉碎部，比如：相邻两个插杆之间的距离可以为2cm、3cm或4cm。

如图4所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中还包括：

一对弹性挡片307，其竖直固设在所述第一收取体的两端，且其中任一个弹性挡片的第一上边沿连接至所述挡板，与第一上边沿对应的第一下边沿连接至所述第二收取体上，以在所述挡板、一对弹性挡片和所述第二收取体的尾端之间形成一两端开口的容纳空间，其中，至少有一收割机滚筒容置于所述容纳空间内。一对弹性挡片可以设置为橡胶材质，具有一定伸缩性，当收取部相对于壳体的前端上下往复移动时，即使挡板不随之发生位移，也能够满足使用要求。

重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，所述粉碎部的横切面直径与所述螺旋输送体的横切面直径的比例为1-2∶4。在取土混合土壤修复剂之前，首先对待修复地块上的植被进行清理并且进行局部的松土，以有效避免取土不畅的问题；重金属污染土壤上一般植被较少或者基本没有，因此，粉碎部的横切面直径无需过大，相对于螺旋输送体的横切面直径可适当减小一定比例，比如，二者的比例为1∶4、1∶3或1∶4等。

如图1所示，重金属污染土壤用原位翻土混合修复装置中，所述搅拌器包括搅拌轴，其竖直设置在所述混合桶内；搅拌叶，其设置在所述搅拌轴上，所述搅拌叶为螺旋式搅拌叶或折叶式搅拌叶。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。