一种土石分离加药一体式土壤修复装置的制作方法

本实用新型涉及土壤治理领域，具体涉及一种土石分离加药一体式土壤修复装置。

背景技术：

随着工业转型和城市扩张进程的加快，城市周边区域的工业企业搬迁、停产或倒闭，而部分企业所遗留的原址场地受到生产过程中“跑、冒、滴、漏”以及工业“三废”排放的影响，导致场地土壤受到了不同程度的污染，而酸碱污染土壤较为普遍且污染方量较大，若未进行治理修复，酸碱土壤会影响动植物生长、污染水体、腐蚀构建筑等，危害人体健康和影响人居环境。

传统的酸碱污染土壤修复一般采用粗放的处置方式，即在场地内修建一定大小的基坑，将酸碱污染土壤清挖转运至处置基坑中，加入大量的水及适量药剂，利用挖掘机进行拌和并检测，直到修复合格后转运至养护区。但此处置方式的缺点在于：1)在一些黏土分布广泛的地区，普通筛分设备不能满足施工的要求，虽然能分离出一定量的石块，但是分离出的石块上容易附着大量的黏土，分离不彻底，达不到修复目标；2)由于酸碱污染土壤本身的均质性较差，在使用药剂中和过程中难度较大，易造成二次污染，另外由于酸碱指标的敏感性较强，在加药过程中由于搅拌不均匀或药剂配制浓度偏差不易达到修复目标值。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种土石分离加药一体式土壤修复装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种土石分离加药一体式土壤修复装置,包括加药系统和土石分离装置，所述加药系统包括酸液配药子系统、碱液配药子系统，以及通过管道分别与所述酸液配药子系统和所述碱液配药子系统相连的加药子系统，且所述酸液配药子系统和所述碱液配药子各自与所述加药子系统之间的所述管道上设有流量计；

所述土石分离装置包括机架，所述机架上安装有驱动机构和筛分机构；所述筛分机构包括筛筒组件和吹脱组件，所述筛筒组件包括筛筒和用于支撑所述筛筒的支撑轮，所述驱动机构用于带动所述筛筒转动；所述吹脱组件包括压缩空气管道和喷气嘴，所述喷气嘴设置在所述筛筒的外筒壁上。

进一步，所述酸液配药子系统包括通过进酸管道连通的酸液储存罐和第一酸液配药罐，所述进酸管道上依次设有酸液开关阀ⅰ、第一输送装置ⅰ、流量计ⅰ和酸液开关阀ⅱ；

所述碱液配药子系统包括碱液配药罐以及设置在所述碱液配药罐内的曝气装置，其中，所述曝气装置包括至少一个曝气盘以及通过曝气管道与所述曝气盘连通的气体发生器，所述曝气盘设置在所述碱液配药罐内的液位以下位置。

进一步，所述流量计包括酸液流量计和碱液流量计；所述管道包括酸液输出管道和碱液输出管道；所述加药子系统包括酸液药剂喷头架和碱液药剂喷头架；所述酸液药剂喷头架通过酸液输出管道与所述第一酸液配药罐连通，所述酸液输出管道上依次设有酸液开关阀ⅲ、第一输送装置ⅱ、酸液开关阀ⅳ和酸液流量计；

所述碱液药剂喷头架通过碱液输出管道与所述碱液配药罐连通；所述碱液输出管道上依次设有碱液开关阀ⅰ、第二输送装置、碱液开关阀ⅱ和碱液流量计。

进一步，第一输送装置ⅱ与所述酸液开关阀ⅳ之间的所述酸液输出管道上连通有第一酸液回流管道，所述第一酸液回流管道与所述第一酸液配药罐连通，且所述第一酸液回流管道上设有酸液回流开关阀ⅰ；和/或，

所述第二输送装置与所述碱液流量计之间的所述碱液输出管道上连通有碱液回流管道，所述碱液回流管道与所述碱液配药罐连通，且所述碱液回流管道上设有碱液回流开关阀。

进一步，还包括与所述第一酸液配药罐并联设置的第二酸液配药罐；所述第二酸液配药罐通过进酸管道和酸液输出管道分别与所述酸液储存罐和所述药剂喷头架连通。

进一步，所述第二酸液配药罐与所述流量计ⅰ之间的进酸管道上设有酸液开关阀ⅴ；所述第二酸液配药罐与所述酸液开关阀ⅳ之间的所述酸液输出管道上设有酸液开关阀ⅵ和第一输送装置ⅲ。

进一步，所述第一输送装置ⅲ与所述酸液开关阀ⅳ之间的所述酸液输出管道上连通有第二酸液回流管道，所述第二酸液回流管道与所述第二酸液配药罐连通，且所述第二酸液回流管道上设有酸液回流开关阀ⅱ。

进一步，还包括进水管道，所述进水管道上设有自来水开关阀ⅰ和自来水流量计，所述进水管道分别通过第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道与所述碱液配药罐、所述第一酸液配药罐和与所述第二酸液配药罐连通；所述第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道上分别设有自来水开关阀ⅱ、自来水开关阀ⅲ、自来水开关阀ⅳ。

进一步，所述喷气嘴的进气口与所述压缩空气管道的出气口连通，所述喷气嘴的出气口贴靠在所述筛筒的外壁上；所述喷气嘴为多个，且沿所述筛筒的轴向方向分布；所述筛筒两端的周向外筒壁上设有导向槽，所述导向槽分别对应安装有所述支撑轮，所述筛筒前端的周向外筒壁上还固定安装有齿圈；所述驱动机构包括电机和减速器，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴连接；所述减速器的输出轴上设有与所述齿圈啮合的转轮；所述筛筒的一端设有入料口，所述筛筒的另一端设有出料口；所述机架上分别设有与所述入料口连通的进料斗，以及与所述出料口连通的出石槽；所述筛筒的下方设有储料槽。

进一步，还包括土壤搅拌装置，所述土壤搅拌装置开设有搅拌槽，所述搅拌槽内设有第一转轴和第二转轴，所述酸液药剂喷头架与所述碱液药剂喷头架设置在所述搅拌槽上方。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种土石分离加药一体式土壤修复装置，通过将该修复装置设计成土石分离、配药系统和加药搅拌系统一体式，能够实现污染土壤与药剂的配置、投加的一体化处置，简化了污染土壤的修复流程，提高了污染土壤修复的效果，达到快速修复的目的；同时，土石分离装置利用压缩空气对筛筒内附着有污染土壤的石块进行吹脱，能够实现粘性污染土壤与石块的分离；加药系统可精准控制药剂的投加量，通过土壤搅拌装置促进药剂与污染土壤的完全融合，避免了加药时搅拌不均匀或药剂浓度配置偏差而达不到修复目标。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种土石分离加药一体式土壤修复装置的结构示意图；

图2为土石分离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1，为本实用新型的一种土石分离加药一体式土壤修复装置，具体地，一种土石分离加药一体式土壤修复装置，包括加药系统和土石分离装置500，加药系统包括酸液配药子系统100、碱液配药子系统200，以及通过管道分别与酸液配药子系统100和碱液配药子系统200相连的加药子系统300，且酸液配药子系统100和碱液配药子各自与加药子系统300之间的管道上设有流量计；

其中，土石分离装置500，包括机架1，机架1上安装有驱动机构和筛分机构；筛分机构包括筛筒31组件和吹脱组件，筛筒31组件包括筛筒31和用于支撑筛筒31的支撑轮32，驱动机构用于带动筛筒31转动；吹脱组件包括压缩空气管道41和喷气嘴42，喷气嘴42设置在筛筒31的外筒壁上。

本实用新型中的土石分离装置，利用驱动装置2带动开设有筛孔的筛筒31转动，筛筒31内的待分离土壤跟随筛筒31转动，能够分离一部分土石；通过在筛筒31的外筒壁上设置压缩空气管道41和喷气嘴42，利用喷气嘴42喷出的高压气体，喷射至筛孔处，透过筛孔可对筛筒31内附着有粘性污染土壤的石块进行吹脱，能够有效的去除附着在石块上的污染土壤，提升土石分离的效率。

通过将该修复装置设计成土石分离、配药系统和加药搅拌系统一体式，能够实现污染土壤与药剂的配置、投加的一体化处置，简化了污染土壤的修复流程，提高了污染土壤修复的效果，加药系统可精准控制药剂的投加量，通过后续土壤搅拌装置400促进药剂与污染土壤的完全融合，避免了加药时搅拌不均匀或药剂浓度配置偏差而达不到修复目标。

具体地，本实施例中，酸液配药子系统100包括通过进酸管道连通的酸液储存罐101和第一酸液配药罐102，进酸管道上依次设有酸液开关阀ⅰ103、第一输送装置ⅰ104、流量计ⅰ105和酸液开关阀ⅱ106。其中酸液储存罐101设有加酸管道，加酸管道可直接外接运酸车，加酸管道上设有输送酸液的输送装置以及开关阀，便于向酸液储存罐101加入酸液。

本实施例中，碱液配药子系统200包括碱液配药罐201以及设置在碱液配药罐201内的曝气装置，其中，曝气装置包括至少一个曝气盘202以及通过曝气管道203与曝气盘202连通的气体发生器204，曝气盘202设置在碱液配药罐201内的液位以下位置。

在碱液配药罐201中设置曝气装置，能够使纯碱与水体可以充分混合，从而让纯碱快速溶解，加强了药剂的溶解性。在一具体实施例中，曝气装置包括曝气盘202、曝气管道203和气体发生器204，曝气盘202设置在碱液配药罐201内，曝气管道203的一端与曝气盘202连通，另一端与气体发生器204连通。

曝气盘202的数量、大小以及多个曝气盘202之间的间隔距离可根据碱液配药罐201的尺寸布置，本实施例中优选设置三层曝气盘202，且曝气盘202层叠等距间隔设置在碱液配药罐201中的液位以下位置；气体经过曝气盘202以气泡的方式鼓入碱液配药罐201内的碱液中，从而让纯碱快速溶解，使碱液被充分搅拌，加强了药剂的溶解性。其中，曝气管道203优选设于碱液配药罐201的上部，同时，碱液配药罐201设有碱液添加管道。

具体地，流量计包括酸液流量计301和碱液流量计302；管道包括酸液输出管道107和碱液输出管道205；加药子系统300包括酸液药剂喷头架305和碱液药剂喷头架306；酸液药剂喷头架305通过酸液输出管道107与第一酸液配药罐102连通，酸液输出管道107上依次设有酸液开关阀ⅲ108、第一输送装置ⅱ109、酸液开关阀ⅳ110和酸液流量计301；

碱液药剂喷头架306通过碱液输出管道205与碱液配药罐201连通；碱液输出管道205上依次设有碱液开关阀ⅰ206、第二输送装置207、碱液开关阀ⅱ208和碱液流量计302。

当碱液开关阀ⅰ206和碱液开关阀ⅱ208都呈开启状态时，启动第二输送装置207，通过碱液输出管道205输送碱液配药罐201内的碱液至加药子系统300，工作时，通过碱液流量计302监测实时流量值，以达到精确控制碱液投加量的目的。具体地，本实用新型中的各流量计的选择需要根据被测流体成分、流量、工作时的压力、温度等数据进行选择，同时，还应该在确认量程范围的情况下进行选择，以便提高测量精度。

本实施例中，第一输送装置ⅱ109与酸液开关阀ⅳ110之间的酸液输出管道107上连通有第一酸液回流管道111，第一酸液回流管道111与第一酸液配药罐102连通，且第一酸液回流管道111上设有酸液回流开关阀ⅰ112；和/或，

第二输送装置207与碱液流量计302之间的碱液输出管道205上连通有碱液回流管道209，碱液回流管道209与碱液配药罐201连通，且碱液回流管道209上设有碱液回流开关阀210。在酸/碱液配药罐的顶部连接有酸/碱液回流管道，通过设置酸/碱液回流管道，可以对酸/碱液进行循环利用。

本实施例中，还包括与第一酸液配药罐102并联设置的第二酸液配药罐113；第二酸液配药罐113通过进酸管道和酸液输出管道107分别与酸液储存罐101和酸液药剂喷头架306连通。设置两个酸液配药罐，可提升酸液药剂的配置能力，提高效率。

本实施例中，第二酸液配药罐113与流量计ⅰ105之间的进酸管道上设有酸液开关阀ⅴ114；第二酸液配药罐113与酸液开关阀ⅳ110之间的酸液输出管道107上设有酸液开关阀ⅵ115和第一输送装置ⅲ116。

本实施例中，第一输送装置ⅲ116与酸液开关阀ⅳ110之间的酸液输出管道107上连通有第二酸液回流管道117，第二酸液回流管道117与第二酸液配药罐113连通，且第二酸液回流管道117上设有酸液回流开关阀ⅱ118。

本实施例中，还包括进水管道119，进水管道119上设有自来水开关阀ⅰ120和自来水流量计121，进水管道119分别通过第一进水管道122、第二进水管道123和第三进水管道124与碱液配药罐201、第一酸液配药罐102和与第二酸液配药罐113连通；第一进水管道122、第二进水管道123和第三进水管道124上分别设有自来水开关阀ⅱ125、自来水开关阀ⅲ126、自来水开关阀ⅳ127。

本实施例中，喷气嘴42的进气口与压缩空气管道41的出气口连通，喷气嘴42的出气口贴靠在筛筒31的外壁上。压缩空气管道41的一端与压缩空气机连通，另一端与喷气嘴42的进气口连通，压缩空气机将流经其内部的气体进行加压，形成高压气体，具体地，压缩空气机根据该分离装置的大小以及规模进行选择，为现有技术，在此不再赘述。

进一步地，本实施例中，喷气嘴42设置为多个，且沿筛筒31的轴向方向分布。喷气嘴42可根据需要选择数量，且同样根据需要安装在适合的位置。本实施例中，喷气嘴42的数量为12个，且12个喷气嘴42均设置在筛筒31的正上方，并沿筛筒31的轴向方向均匀分布，同时，喷气嘴42的出气口正对筛孔，以保证对筛筒31的冲刷更均匀。

另外，由于土壤中石块粗细不一，部分石块可能会堵塞筛孔，通过压缩空气的吹脱，也可以使筛孔内阻塞的石块落回到筛筒31内部，以达到清理筛孔的作用。

本实施例中，筛筒31两端的周向外筒壁上设有导向槽33，导向槽33分别对应安装有支撑轮32，筛筒31前端的周向外筒壁上还固定安装有齿圈34。驱动机构包括电机21和减速器22，电机21的输出轴与减速器22的输入轴连接；减速器22的输出轴上设有与齿圈34啮合的转轮23。

筛筒31固定在支撑轮32上，为了方便安装和定位，在筛筒31两端的外筒壁上分别设置一圈导向槽33，使支撑轮32对应安装到导向槽33中。进一步，电机21带动减速器22上的转轮23旋转，由于转轮23与筛筒31上的齿圈34啮合，从而带动筛筒31低速旋转，进而分离土石。

进一步地，为了方便进料，本实施例中，筛筒31的一端设有入料口，筛筒31的另一端设有出料口；机架1上分别设有与入料口连通的进料斗51，以及与出料口连通的出石槽52；筛筒31的下方设有储料槽53。

通过在筛筒31的入料口设置连通的进料斗51，方便待分离土石的添加，可在进料斗51的进料口外接输送带等输送装置，以实现自动化生产，节约人工；在筛筒31的下方设置分离土壤的储料槽53，方便收集分离出来的污染土壤，利于后续处理过程的快速处置。

该土石分离加药一体式土壤修复装置还包括土壤搅拌装置400，土壤搅拌装置400开设有搅拌槽，搅拌槽内设有第一转轴和第二转轴，酸液药剂喷头架305与碱液药剂喷头架306设置在所述搅拌槽上方。

在一具体实施例中，土壤搅拌装置400采用双轴搅拌机。酸液剂喷头架和碱液剂喷头架分别接入于搅拌机的搅拌槽内，经过筛分的污染土壤经过给料机由进料口进入搅拌槽的箱体内，两根均匀分布有叶片的第一转轴和第二转轴同步旋转，同时，将设置好的酸、碱液药剂喷头持续喷洒入搅拌腔内的污染土壤中，并通过酸液流量计301和碱液流量计302监测药剂的投加量，避免药剂浓度配置偏差而达不到修复目标；双轴同步旋转可促进药剂与污染土壤的完全融合，叶轴持续旋转，将已完全融合药剂的土壤连续地推出出料口。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。