用于土壤修复的自动处理装置及方法与流程

本发明涉及环保技术，具体涉及一种用于土壤修复的自动处理装置及方法。

背景技术：

土壤污染修复技术已历经数十年发展，但一方面由于各种污染的类型不一，如重金属污染、地下水污染、微生物/酵制剂污染、农药污染、有机物污染等等，另一方面污染量巨大，大多数污染土壤以几十亩乃至百亩千亩计，因此到目前为止，并无统一的占绝对主流的土壤污染修复技术。

公知的，土壤污染修复技术按照修复地划分分为原位修复和异位修复，顾名思义，这是在污染原地对土壤进行修复还是对土壤进行运输到异地修复，显然的，大量土壤的运输会极大的提升修复成本。现有技术中，农田的土壤污染尤其如此，一方面污染面积大，难以异地修复，另一方面，农民经济能力有限，异地修复的高成本难以承担。而且，农田污染的主要污染源为农药等，如三氯杀螨剂、五氯硝基苯、艾氏剂等等，由于这些特定种类的污染物，一些化学法和生物法难以修复，现有技术中如授权公告号为cn102000693b，名称为《一种太阳能异位修复挥发性有机物污染土地的装置》的发明专利，其公开的就是一种异位通过太阳能加热实现挥发性污染物去除的土壤修复技术；另外如授权公告号为cn105689380b，名称为《一种去除农田土壤中有机氯农药成分的土壤修复装置》的发明专利，提供的也是这样一种农田挥发性有机物的修复装置。其余的类似cn105396867b/cn204294616u等，提供的均是类似的污染土壤修复装置。

现有技术的不足之处在于，绝多数情况下，污染土壤的量都较大，相应的，加热修复所需的能量较多，因此，现有技术中电加热方式的耗能过多，而太阳能加热则需要输送土壤，土壤的输送同样耗能较多，无法实现原地大量的对土壤进行加热。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于土壤修复的自动处理装置及方法，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于土壤修复的自动处理装置，包括：

基架，其底部设置有车轮，所述车轮接受第一驱动单元的驱动；

筒状件，其设置于所述基架上，所述筒状件两端开口，所述筒状件顶端开口的面积是底端开口面积的三倍以上；

聚光板，其覆盖于所述筒状件的顶端开口上，其用于将阳光折射入所述底端开口中；

蓄电池，其用于为第一驱动单元供能；

控制单元，其用于控制所述基架的移动。

上述的自动处理装置，所述筒状件的内侧面设置有反光层。

上述的自动处理装置，所述聚光板的内侧面或外侧面中至少一者为外凸弧形。

上述的自动处理装置，还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元驱动所述筒状件在所述基架上竖直往复运动；

所述筒状件在运动行程上具有密封位置，在所述密封位置，所述底端开口低于所述车轮。

上述的自动处理装置，所述基架包括环状件，所述筒状件内套于所述环状件中。

上述的自动处理装置，所述筒状件内侧设置有温度传感器。

上述的自动处理装置，还包括太阳能电池板，其用于为蓄电池充电。

一种用于土壤修复的自动处理方法，其基于上述的自动处理装置，其特征在于，包括以下步骤：

通过车轮将基架移动到一污染区域上；

按照预设规则对该污染区域进行聚光照射加热后移动到下一污染区域，重复循环直至所有污染区域处理完毕。

上述的自动处理方法，所述预设规则为：

在预设温度以上维持预设时间。

上述的自动处理方法，

所述预设规则为：

在预设温度和预设压力以上维持预设时间。

在上述技术方案中，本发明提供的用于土壤修复的自动处理装置，通过聚光实现大面积阳光对小面积地块的快速加热，同时太阳光直接加热节省能源，且原地直接加热更加节省能源。

由于上述自动处理装置具有上述技术效果，该自动处理装置对应的处理方法也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动处理装置的结构示意图；

图2为本发明一种实施例提供的筒状件的结构示意图；

图3为本发明另一种实施例提供的筒状件的结构示意图；

图4为本发明再一种实施例提供的筒状件的一种工作状态下的结构示意图；

图5为本发明再一种实施例提供的筒状件的另一种工作状态下的结构示意图；

图6为本发明再一种实施例提供的自动处理装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的自动处理方法的结构示意图。

附图标记说明：

1、基架；2、筒状件；2.1、顶端开口；2.2、底端开口；2.3、固定段；2.4、活动段；2.5、弧形部；3、聚光板；4、第一驱动单元；5、第二驱动单元；6、车轮；7、密封腔；8、封闭板；9、第四驱动单元；10、副架；11、翻土机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-7所示，本发明实施例提供的一种用于土壤修复的自动处理装置，包括基架1、筒状件2、聚光板3、蓄电池以及控制单元，基架1的底部设置有车轮6，所述车轮6接受第一驱动单元4的驱动；筒状件2设置于所述基架1上，所述筒状件2两端开口，所述筒状件2顶端开口2.1的面积是底端开口2.2面积的三倍以上；聚光板3覆盖于所述筒状件2的顶端开口2.1上，其用于将阳光折射入所述底端开口2.2中；蓄电池用于为第一驱动单元4供能；控制单元用于控制所述基架1的移动。

具体的，自动处理装置的主体为一个可移动的基架1，基架1的底部设置有车轮6，第一驱动单元4如电机用于驱动车轮6，蓄电池用于为第一驱动单元4供能，控制单元如微处理器控制第一驱动单元4，如此基架1的运动实现自动控制，如此基架1可以通过自动控制在整个污染地块上按照预设的规则移动和停止。本实施例中，对污染地块进行加热处理的结构包括筒状件2和聚光板3，其中，筒状件2设置于基架1上，筒状件2两端开口，且顶端开口2.1的面积在底端开口2.2的三倍以上，筒状件2的顶部开口上设置有聚光板3，聚光板3用于聚光，其可以是凸透镜，也可以是外侧面为水平面，内侧面为聚光结构，又或者其它的聚光结构，本实施例中，聚光板3用于将进入筒状件2顶部开口的阳光聚光进入到筒状件2的底部开口，底部开口对着污染地块，如此实现对三倍面积以上阳光聚合。

本发明实施例提供的自动处理装置，对于污染土壤，尤其是农田，基架1通过控制单元的控制自动走上污染土壤，随后通过筒状件2聚光对污染土壤进行加热，对一块污染土壤进行加热以后，控制单元控制基架1运动到下一块待加热的污染土壤，如此可以在无人照看的情况下，通过预先设计控制单元的运行规则，可以实现对大片土壤的自动处理而无需人员干涉，而且能源消耗极地，如在有阳光的前提下，控制单元每10分钟控制车轮6往前运动一个筒状件2底部开口的距离，如此即可对污染地块进行连续的加热，显然的，也可以是其它的控制方法。对于我国大范围的污染地块，放置一个或者多个本实施例提供的自动处理装置，在蓄电池电能耗光之前都可以自动运行进行加热修复，能耗极低且便于管理。

优选的，可以在基架1的侧部设置太阳能电池板，太阳能电池板用于为蓄电池充电，如此完全使用太阳能的对大片土壤的实现加热。极为节能，且原地处理，基本无需维护，预先设置好基架1的行走路线后将自动处理装置放置到污染土壤后即无需管理，极为方便。

本发明实施例提供的用于土壤修复的自动处理装置，通过聚光实现大面积阳光对小面积地块的快速加热，同时太阳光直接加热节省能源，且原地直接加热更加节省能源。

本发明提供的另一个实施例中，优选的，所述筒状件2的内侧面设置有反光层，若有部分阳光聚光后照到了筒状件2的内侧面上，通过反光层一次或多次反光将其反射到地面上，实现对地面的加热。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括第二驱动单元5，所述第二驱动单元5驱动所述筒状件2在所述基架1上竖直往复运动，也即筒状件2活动连接于基架1上，其运动方向为竖直方向，如基架1上设置滑轨，筒状件2的外壁上设置有滑槽，滑轨与滑槽配合滑动连接；所述筒状件2在运动行程上具有密封位置，在所述密封位置，所述底端开口2.2低于所述车轮6，也即在密封位置，筒状件2的底部插入了土壤中，此时，筒状件2、地面与聚光件围出了一个密封腔7，密封腔7的作用在于一方面聚光时更加快速的升温，另一方面在升温后提供一个高压的空间，如此为被照射土壤提供一个高温高压的空间，使得部分可能没有被直接照射的土壤也得到加热，而且高温高压更加有利于挥发物的挥发以及有害病菌的杀灭。

更进一步的，筒状件2的底部区域设置有封闭板8，封闭板8为透明保温材料，如硬质透明塑料，如此在密封位置，筒状件2、地面与封闭板8围出了一个密封腔7，此时密封腔7的尺寸较小，便于极为快速的进行升温，可以快速的如几分钟甚至几十秒内提供一个高温高压的环境。

本实施例中，优选的，所述基架1包括环状件，所述筒状件2内套于所述环状件中，环状件的宽度可以较大，如此为筒状件2提供一个稳定均衡的外部支撑力，便于其竖直的上下滑动。

本发明提供的再一个实施例中，再进一步的，如图4和5所示，筒状件2包括下部的固定段2.3和上部的活动段2.4，固定部为竖直的筒状结构，活动部为喇叭口结构，活动部和固定部的一侧相转动连接，活动部和固定部中的一者在另一侧连接有弧形部2.5，弧形部2.5外套在固定段2.3或者弧形部2.5上，弧形部2.5具有一定的变形能力，此时，活动段2.4可以一定范围内转动，在其转动行程的一端，如图4所示，活动段2.4与固定段2.3相对接，弧形部2.5外套在活动段2.4或固定段2.3上，而在转动行程的另一端，如图5所示，活动段2.4与固定段2.3的一端连接，另一端具有缺口，弧形部2.5位于该缺口中，其两端分别连接活动段2.4和固定段2.3，弧形部2.5也可以被折叠结构替代，折叠结构软质的可以折叠的结构，如软质材料，优选的，筒状件2、弧形部2.5或者折叠结构的内侧面上设置有反光层，筒状件2顶部的活动段2.4可以在一定范围内摆动，进一步的配置一个第三驱动单元，通过第三驱动单元驱动活动段2.4可以自动控制活动段2.4的转动范围，如此，在每日的不同阶段均可将筒状件2的顶部开口垂直的朝向阳光，聚合的阳光通过筒状件2内侧的反光层反射到地面上实现加热。此时，基架1和车轮6还有另外一个作用，通过基架1的整体转动调整活动段2.4顶部开口的朝向，如在早上朝向东方，下午朝向西方。

本发明提供的再一个实施例中，如图6所示，进一步的，基架1上还连接有副架10，副架10上设置有翻土机构11，翻土机构11为各类可以翻耕土壤的结构，如翻铲、犁等结构，翻土机构11和筒状件2并列设置，且在基架1的行走方向上，翻土机构11位于筒状件2的下游，其作用在于，当筒状件2予以聚光照射加热之后，翻土机构11对土壤进行翻耕，将表层土壤与底层土壤进行更换，如此便于筒状件2进行第二次的照射，进行较为彻底的热处理。优选的，翻土结构可以通过第四驱动单元9如电机进行驱动。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述筒状件2内侧设置有温度传感器，温度传感器用于检测土壤的温度，在加热时，保证土壤的温度到达预设的温度，更进一步的，筒状件2的内侧还设置有压力传感器，压力传感器用于检测上述封闭腔内的压力，如此保证待处理土壤在目标温度和压力以上维持一定的时间。

如图1-7所示，本发明实施例还提供一种用于土壤修复的自动处理方法，其基于上述的自动处理装置，其特征在于，包括以下步骤：

101、通过车轮6将基架1移动到一污染区域上；

102、按照预设规则对该污染区域进行聚光照射加热后移动到下一污染区域，重复循环直至所有污染区域处理完毕。

在上述技术方案中，由于上述自动处理装置具有上述技术效果，该自动处理装置对应的处理方法也应具有相应的技术效果。

具体的，整块的污染土壤被分为多个污染区域，进行热处理时，可以预设自动处理装置在各污染区域间的行走路线，其先进入一个污染区域，通过聚光板3和筒状件2聚光对污染区域进行加热，该污染区域加热结束后，自动处理装置通过基座移动到下一个污染区域重复上述操作，直至所有污染区域均被处理结束。这里每个污染区域热处理的预设规则事先设置，其主要标准为加热温度达到预设目标，如加热温度到达150度，或者加热温度到达100以上10分钟等等。更为优选的，通过设置封闭腔，使得加热温度和加热压力均达到目标值以上预设时间。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。