一种农田污染土壤修复处置设备及方法与流程

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种农田污染土壤修复处置设备及方法。

背景技术：

随着我国经济的发展，工业生产等人类活动对农田的污染也逐渐加重，致使农村生活环境日趋恶化，农业及其生产环境污染严重，从而最终影响农业生产的质量和效益。尤其是农田土壤中镉、铅等重金属污染物质，由于其特殊的物理化学特性，在农田环境中不能被微生物分解，会对环境产生长期、持久的影响。相关调查显示，我国受重金属污染的农田面积已达2000万公顷，占全国总耕地面积的1/6。农田污染问题成为当今主要的环境问题，处置农田土壤环境污染，对于保障我国农业可持续发展、食品安全等方面具有至关重要的意义。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种农田污染土壤修复处置设备及方法，最大限度的实现农田污染土壤修复的机械化、自动化，同时保证农田土壤修复的长期性效果，降低处置成本。

本发明公开了一种农田污染土壤修复处置设备，包括：主机架；

所述主机架上安装有与连接架和动力传递装置，所述连接架与农用机械设备的安装架相连接，所述动力传递装置与所述农用机械设备的动力输出端相连接；

所述主机架上安装有可转动的搅拌轴，所述搅拌轴上固定安装有多个搅拌齿；所述搅拌轴与所述动力传递装置相连，所述农用机械设备通过所述动力传递装置驱动所述搅拌轴转动；

所述主机架上安装有一个或多个药剂箱，所述搅拌轴中部设有药剂输送主管，每个所述搅拌齿内设有药剂输送支管，每个所述搅拌齿上设有多个与所述药剂输送支管相连通的过药孔；每个所述药剂箱通过加药泵和开关与所述药剂输送主管相连通，所述药剂输送主管与所有所述药剂输送支管相连通。

作为本发明的进一步改进，所述连接架通过固定锁扣与所述主机架相连。

作为本发明的进一步改进，所述主机架上安装有防尘盖，所述防尘盖位于所述搅拌轴的上方。

作为本发明的进一步改进，所述动力传递装置为伞型齿轮组。

作为本发明的进一步改进，所述搅拌轴的中部固定安装有前进铲刀。

作为本发明的进一步改进，所述药剂箱包括多个药剂仓，每个所述药剂仓的底部设有计量装置。

作为本发明的进一步改进，每个所述药剂仓的出药口通过输送支管与所述加药泵的进药口相连，所述输送支管上设有开关，所述加药泵的出药口通过输送主管与所述药剂输送主管相连。

本发明还提供一种农田污染土壤修复处置方法，包括：

步骤1、根据农田土壤污染程度状况，将土壤分成上、下层并进行开挖；

步骤2、在开挖完成后的农田底部利用所述农田污染土壤修复处置设备添加缓释型修复处置药剂，并进行搅拌混合后压实，形成污染隔离层；

步骤3、将原上层土壤分层回填至开挖土坑，回填时利用所述农田污染土壤修复处置设备添加修复药剂并进行搅拌混合；

步骤4、待原上层土壤回填完成后，分层回填原下层土壤，回填时利用所述农田污染土壤修复处置设备添加土壤改良剂并进行搅拌混合，完成上下层土壤的换层。

作为本发明的进一步改进，所述上层土壤的开挖深度距地表100mm～600mm，所述下层土壤开挖深度距地表400mm～1000mm。

作为本发明的进一步改进，所述污染隔离层的厚度为100mm～300mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明可连接在农业机械上配套使用，其处置方便、适配性强，能够在农田污染土壤处置过程中同时添加修复药剂，操作简单，保证农田污染土壤及各类药剂的均匀混合，从而保证农田污染土壤的修复效果；

本发明通过设置防尘盖，可以有效解决大面积农田修复时对土壤扰动产生的扬尘等二次污染问题；

本发明在修复时通过污染隔离层的设置，既可有效防止污染物进一步向下迁移导致的深层土壤及地下水污染，又能防止地下水中可能含有的污染物向农田耕作层中土壤扩散，从而长久保证农田修复效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的农田污染土壤修复处置设备的结构示意图；

图2为本发明一种实施例公开的药剂箱的药剂传输结构示意图；

图3为本发明一种实施例公开的农田污染土壤修复处置方法的流程图。

图中：

1、连接架；2、动力传递装置；3、药剂箱；4、药剂输送主管；5、前进铲刀；6、搅拌齿；7、防尘盖；8、固定锁扣；9、主机架；10、搅拌轴；11、药剂输送支管；12、过药孔；13、药剂仓；14、计量装置；15、输送支管；16、加药泵；17、开关；18、输送主管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1、2所示，本发明提供一种农田污染土壤修复处置设备，包括：连接架1、动力传递装置2、药剂箱3、药剂输送主管4、前进铲刀5、搅拌齿6、防尘盖7、固定锁扣8、主机架9、搅拌轴10、药剂输送支管11、过药孔12、药剂仓13、计量装置14、输送支管15、加药泵16、开关17和输送主管18；具体的：

本发明的连接架1通过固定锁扣8固定安装在主机架9上，连接架1作为农田污染土壤修复处置设备与农用机械设备之间的连接桥梁，通过连接架1将主机架9与农用机械设备的安装架相连接，连接架1与与农用机械设备的安装架之间的连接为常规的安装结构，如螺栓等。

本发明的动力传递装置2和搅拌轴10均安装在主机架9上，搅拌轴10沿轴向上固定安装有多个搅拌齿6，搅拌轴10的中部固定安装有前进铲刀5；动力传递装置2与农用机械设备的动力输出端相连接，搅拌轴10与动力传递装置2相连；使用时，农用机械设备通过动力传递装置2驱动搅拌轴10转动。具体的，本发明的动力传递装置2包括机壳和设置在机壳内的伞形齿轮组，机壳安装在主机架9上，伞形齿轮组分别与农用机械设备的动力输出端和搅拌轴10相连，通过伞形齿轮组将动力传递装置2的动力传递至搅拌轴10，驱动搅拌轴10转动。

本发明主机架上安装有防尘盖7，防尘盖7位于搅拌轴10的上方，可以有效解决大面积农田修复时对土壤扰动产生的扬尘等二次污染问题。

本发明的主机架9上安装有一个或多个药剂箱3，药剂箱3安装在主机架9的合适位置，搅拌轴10中部设有药剂输送主管4，每个搅拌齿6内设有药剂输送支管11，每个搅拌齿6上设有多个与药剂输送支管11相连通的过药孔12；每个药剂箱3通过加药泵16和开关17与药剂输送主管4相连通，药剂输送主管4与所有药剂输送支管11相连通。置于药剂箱3中的土壤修复药剂在加药泵16的驱动下，经药剂输送主管4和药剂输送支管11从过药孔12中流出；实现在土壤翻动修复时添加土壤修复药剂。具体的：

如图2所示，本发明可根据工艺要求，将药剂箱分隔成数个药剂仓13，用于储存不同类型的药剂；每个药剂仓13的底部配备有用于称量药剂仓13中药剂重量的计量装置14，计量装置14配置有用于显示药剂重量的显示屏。每个药剂仓13的出药口通过输送支管15与加药泵16的进药口相连，输送支管15上设有开关17，加药泵16的出药口通过输送主管18与药剂输送主管4相连通。进一步，本发明也可在输送主管18上设置总开关，也可在输送支管15上设置用于控制药剂流量的流量阀；其中，所设置的开关17可为常规开关，如球阀等；也可为电磁开关；用于处置时药剂的精确添加控制。进一步，输送主管18与药剂输送主管4的连接可采用法兰盘连接结构进行连接。

如图3所示，本发明提供一种农田污染土壤修复处置方法，包括：

步骤1、根据农田土壤污染程度状况，将土壤分成上、下层并进行开挖；其中：

上层土壤的开挖深度距地表100mm～600mm，下层土壤开挖深度距地表400mm～1000mm。

步骤2、在开挖完成后的农田底部利用农田污染土壤修复处置设备添加缓释型修复处置药剂，并进行搅拌混合后压实，形成污染隔离层；其中：

在开挖完成后的农田土壤底部添加缓释型修复处置药剂，采用本发明的处置设备完成土壤松动、加药、混合搅拌，按照一定比例将缓释型改良剂、固定剂、钝化剂、助剂等添加入农田底部后压实，形成底部隔离层，隔离层厚度为100mm～300mm，防止土壤污染进一步向下迁移。

步骤3、将原上层土壤分层回填至开挖土坑，回填时利用农田污染土壤修复处置设备添加修复药剂并进行搅拌混合；其中：

将原上层土壤及分层回填，单层回填深度约为300mm，采用本发明的处置设备完成土壤松动、加药、混合搅拌，按照一定比例将固定剂、钝化剂、助剂、熟化改良剂、肥料等。对于原上层土壤主要是添加土壤钝化剂进行稳定化固化处理；

步骤4、待原上层土壤回填完成后，分层回填原下层土壤，回填时利用农田污染土壤修复处置设备添加土壤改良剂并进行搅拌混合，完成上下层土壤的换层；其中：

将原下层土壤分层回填，单层回填深度约为300mm，采用本发明的处置设备完成土壤松动、加药、混合搅拌，按照一定比例将固定剂、钝化剂、助剂、熟化改良剂、肥料等。对于原下层土壤主要是添加熟化改良剂、肥料等对土壤进行改良熟化。

本发明的优点为：

本发明可连接在农业机械上配套使用，其处置方便、适配性强，能够在农田污染土壤处置过程中同时添加修复药剂，操作简单，保证农田污染土壤及各类药剂的均匀混合；使用该设备修复农田污染土壤的方法可实现长久性解决农田污染土壤中的污染物，保证修复效果；机械化和自动化程度高，提高了作业效率和精度，可有效节约劳动力并降低成本；

本发明在修复时通过污染隔离层的设置，既可有效防止污染物进一步向下迁移导致的深层土壤及地下水污染，又能防止地下水中可能含有的污染物向农田耕作层中土壤扩散，从而长久保证农田修复效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。