一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置。其中电解池、土壤池和气体平衡池三合一构成箱体，土壤池位于中部，电解池位于土壤池两侧，土壤池上部多余空间为气体平衡池。顶部盖板中轴两侧设有2组通气孔和1组隔气板基座。电解池和土壤池底部分别设有排液孔和水分控制孔。附件包括隔土板和隔气板。本实用新型特征在于：所述装置中设有气体平衡室、通气孔、水分控制孔、隔土板和隔气板。本实用新型双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置构造简单，能够模拟多数电化学修复过程，且能够在电极直接插入土壤模式下测定土壤呼吸，方便的进行水分控制，科研应用前景乐观。
【专利说明】一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于有机污染土壤修复领域，具体涉及一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，可以在同一装置中实现电极插入电解液模式和电极插入土壤模式的电动化学-微生物协同修复模拟实验，并能够测定土壤呼吸及方便的进行水分控制。
【背景技术】
[0002]随着经济的高速发展，人类生产和生活对于各种各样的有机原料和产品的需求越来越大。而在这些产品的原料开采、合成制造、运输和使用的过程中，由于泄漏、事故和废弃等不可避免的造成了大量的有机污染土壤。对有机污染土壤进行修复成为一个非常迫切的问题。电动化学和微生物修复方法是两种常见的修复方法，但前者修复成本高，对土壤自然性质影响大，后者修复速度慢，影响因素众多。将二者扬长避短的结合的电动化学-微生物协同修复是目前的研宄热点，而构建合适的实验室模拟装置是研宄的基础。电动化学修复可控参数众多，且部分控制对模拟装置的外形要求有所改变。其中，电极插入电解液模式和电极直接插入土壤模式对装置外形要求的差异最大。现在多数使用的电动化学修复装置都只能实现单一模式，且由于电极反应产物混合后易爆炸的原因，无法实现电极直接插入土壤模式下土壤呼吸测定(通过CO2测定)。所以开发设计出一种可以实现两种电极插入模式，并在相应模式下测定土壤呼吸的电动化学-微生物协同修复模拟装置，对于进一步深入研宄这种修复方法具有重要的意义。
实用新型内容
[0003]根据上述问题，本实用新型的目的是提供一种双模式有机污染土壤电动化学微生物协同修复模拟装置。主要通过隔土板、气体平衡室、通气管和隔气板的配合，实现两种电动化学修复过程的模拟及在相应模式下的土壤微生物呼吸(通过CO2)测定。本实用新型的技术手段如下:
[0004]一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:由箱体(I)、顶部盖板⑶、电极(2)、电极导线、橡胶垫圈(10)、附件组成。附件包括隔土挡板
(13)和隔气挡板(14)。箱体中部为带有气体平衡室(6)的土壤池(5)，开口处设有珐琅边，垫有橡胶垫。土壤池左右设有电解池(4)，二者通过共用侧壁均匀布孔的方式保持联通。高度:土壤池 > 电解池 > 最大装土高度=布孔高度=平衡室高度。在电解池底中部，土壤池底左、中和右部设有联通小管(7)。顶部盖板中轴左右两侧各2/7 土壤池宽度处设有2个电极直接插入土壤模式通气管(9)，2.5/7 土壤池宽度处设有隔气板基座(8)，3/7出设有电极插入电解液模式下的通气小管(7)。隔气板基座外侧垫有橡胶垫。隔土板和隔气板沿宽度方向有橡胶垫，略微突出。隔土挡板和隔气板的长和宽同土壤池内容积，前者高度略大于填土高度，后者高度根据采样高度变化，有:隔气板高度土壤池高度-采样高度。本实用新型特征在于:所述装置中设有气体平衡室、通气孔、水分控制孔、隔土板和隔气板。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的详细的说明。
[0006]图1是本实用新型的电极插入电解液模式示意图。
[0007]图2是本实用新型的电极直接插入土壤模式示意图。
[0008]图中:1.箱体2.电极3.顶部盖板4.电解池5.土壤池6.气体平衡室7.联通管8.隔气板基座9.通气管10.橡胶垫11.土壤池水分控制孔12.排液孔13.隔土板14.隔气板
【具体实施方式】
[0009]实施例
[0010]一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，由箱体、顶部盖板、阴极、阳极、阴极导线、阳极导线、橡胶垫圈、附件组成。附件包括隔土挡板和隔气挡板。土壤池和电解池尺寸(长X宽X高)分别为300 X 150 X 200mm3和50 X 150 X 150mm3。土壤池最大装土高度100mm，气体平衡室最小高度100mm3。板状电极和隔土挡板尺寸(宽X高X厚)都为90 X 120 X 3mm3ο隔气挡板共5副，高分别为1050、1250、1450、1650和1850mm,宽都为145mm，外边粘有橡胶垫，超出8mm。顶部盖板中轴左右两侧各85mm 土壤池宽度处设2个电极直接插入土壤模式通气管(9)，IlOmm处设2个隔气板基座，130mm出设电极插入电解液模式下的通气小管(7)。电极插入电解液模式和电极直接插入土壤模式的装置构型分别见附图1和2。
[0011]电极插入电解液模式的实现(图1):在土壤池与电解池共用均匀布孔板临近土壤池部分垫入滤纸或半透膜等材料，填装土壤。向电极池注入电解液后将电极插入电极池中。电极直接插入土壤模式的实现(图2):将隔土板垫于共用均匀布孔板临近土壤池一侧，挡住孔。隔土板外侧橡胶垫实现密封。填入土壤并插入电极。
[0012]微生物呼吸的测定(通过测定CO2):电极插入电解液模式下的测定(图1):使用一段打结的乳胶管封闭通气管(9)。通气管(7)的任意一个接一段乳胶管以探入到气体平衡室适当距离(高于土面I?2cm)，该通气管作为进气口，另一个作为出气口。每次采样后土面下降，更换适宜长度的乳胶管。电极插入土壤模式下的实现方法(图2):电极导线通过通气孔(7)探出。通气管(9)的任意一个接一段乳胶管以探入到气体平衡室的适当距离(高于土面I?2cm)，该通气管作为进气口，另一个作为出气口。每次采样后土面下降，更换适宜长度的乳胶管。隔气板基座处接上合适的隔气板，要求隔气板略微切入土壤中，以实现气密。每次采样后土面下降，更换适宜高度的隔气板。盖上顶部盖板，构成一个缩小了的平衡室。
[0013]含水率控制的实现:修复过程中装置严格密闭，水分蒸发后冷凝与盖板及箱体侧壁。通过将冷凝水分再次倒入箱体土壤的方式保持一定含水率。将冷凝水使用吸水布吸出的方法降低水分。土壤池下部设有3个小管，当水分过高，超过土壤持水量时，过多水分可以从小管处流出。
[0014]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:由箱体(I)、顶部盖板(3)、电极(2)、电极导线、橡胶垫圈(10)、隔气板基座⑶和附件组成，附件包括隔土挡板(13)和隔气挡板(14)，箱体中部为带有气体平衡室￠)的土壤池(5)，开口处设有珐琅边，垫有橡胶垫，土壤池左右设有电解池(4)，二者通过共用侧壁均匀布孔的方式保持联通，高度:土壤池 > 电解池 > 最大装土高度=布孔高度=平衡室高度，在电解池底中部，土壤池底左、中和右部设有联通小管(7)，顶部盖板中轴左右两侧各2/7 土壤池宽度处设有2个电极直接插入土壤模式通气管(9)，2.5/7 土壤池宽度处设有隔气板基座(8)，3/7出设有电极插入电解液模式下的通气小管(7)，隔气板基座外侧垫有橡胶垫，隔土板和隔气板沿宽度方向有橡胶垫，略微突出，隔土挡板和隔气板的长和宽同土壤池内容积，前者高度略大于填土高度，后者高度根据采样高度变化，有:隔气板高度土壤池高度-采样高度。
2.根据权利要求1所述的一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:土壤池上方设置有气体平衡室(6)。
3.根据权利要求1所述的一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:箱体盖板上设有两组4个通气孔(7和9)。
4.根据权利要求1所述的一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:箱体盖板上设有隔气板基座(8)。
5.根据权利要求1所述的一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:附件包括隔土板(13)和随土壤高度变化的隔气板(14)。
6.根据权利要求1所述的一种双模式有机污染土壤电动化学-微生物协同修复模拟装置，其特征在于:土壤池下方设有水分控制孔(11)。
【文档编号】B09C1/00GK204194423SQ201420396291
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】唐景春, 黄华, 刘君成, 杨月明, 王琳, 万晓彤 申请人:南开大学