一种针对挥发性或半挥发性有机物的室内试验装置的制作方法

本实用新型涉及环境工程领域，具体涉及一种针对挥发性或半挥发性有机物的室内试验装置。

背景技术：

近年来现代工业的发展极大地推进了人类文明的进程，人们在享受工业文明创造的丰硕果实的同时，也遭受了随之而来的环境污染危害。各种污染物诸如填埋场产生的渗滤液、工业场地产生的废弃物、矿区场地产生的废液及耕地不良施用的化肥的排放造成了严重的污染，对人类的生存和发展构成了威胁。其中土体和水体的有机物污染尤为突出和严重，这些污染物通过不断地迁移和转化，通过呼吸道、消化道等进入人体，对人体造成极大的威胁，很多有机污染物都具有化学致癌作用和光致毒效应。

针对有机污染土壤的修复，包括了物理方法（异地换土法、热处理法及隔离法）、生物方法（投菌法、生物通气法、植物修复法）及化学方法（固化/稳定化方法、氧化方法、还原方法）。这些方法具有各自的优缺点和适用条件，其中化学氧化法具有反应彻底、反应迅速以及成本相对较低的优势而被广泛使用。

对于污染场地的化学氧化法而言，由于不同污染场地的土性、污染物成分、允许的修复时间、修复土的堆放环境都不一样，因此在开展污染场地的化学氧化修复之前必须进行室内试验来确定各种修复参数，例如氧化剂的种类、氧化剂的配比、氧化剂的投放量、拟修复的时间等等。

然而，有机物污染的室内试验过程中，有诸多因素较难控制，具体体现在：

（1）很多污染土壤中的有机物属于挥发性有机物污染（VOCs）及半挥发性有机物污染（SVOCs），这些土样取出来进行室内试验物质挥发导致浓度会不断减小，无法代表真正的污染土样，从而影响试验结果。

（2）在工程实践中，污染土壤经修复后会静置于密封大棚中，室内试验较难模拟该过程。

（3）在室内试验中，需要将污染土样进行充分均匀搅拌，从而方便分批试验。然而在工程实践中，污染土样可能来自于含水率较高的黏土层或者粉土层中，这类土在湿润情况下很难搅拌均匀，而通过晾晒、加热等方式去除水分会使VOCs及SVOCs先一步去除。

（4）在室内试验中，药剂的投加很难保证均匀。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种针对挥发性或半挥发性有机物的室内试验装置，该试验装置采用密封罐作为试验容器，可以有效模拟施工现场的土壤修复过程。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种针对挥发性或半挥发性有机物的室内试验装置，其特征在于：所述室内试验装置包括一密封罐，所述密封罐的内部分隔为位于上方的土体破碎筛分仓以及位于下方的药剂混合反应仓，两者相互连通。

所述土体破碎筛分仓内自上而下依次设置有土样破碎刀架、粗颗粒筛分装置、土样破碎刀架以及细颗粒筛分板。

所述土样破碎刀架为可旋转式刀架，其表面具有若干土样破碎刀片。

所述粗颗粒筛分装置包括一呈圆盘状的粗颗粒筛分板，所述粗颗粒筛分板的外缘部与所述密封罐内壁面相适配，所述粗颗粒筛分板上具有若干粗颗粒通孔。

所述粗颗粒筛分板下方贴合设置有一筛分控制板，所述筛分控制板上具有可封堵所述粗颗粒通孔的挡板以及可使所述粗颗粒通孔贯通的镂空区域。

所述密封罐呈筒形，所述密封罐的顶部安装有密封盖，所述密封盖与所述密封罐之间设置有密封连接结构。

所述药剂混合反应仓内具有将其分隔为若干独立仓体的竖向隔板。

所述药剂混合反应仓中设置有若干水平送药管，所述水平送药管的端部连接有药剂供给装置。

所述药剂混合反应仓的底部设置有称重装置。

本实用新型的优点是，土壤的破碎筛分以及与修复药剂的反应均在密封状态下的密封罐中进行，不仅可以避免在试验过程中挥发性和半挥发性有机污染物发生泄漏逸散，还可以有效模拟工程实践中的密封大棚，使得试验结果更加符合实际的土壤修复过程；该装置采用CaO作为减水剂进行减水，并进行破碎筛分，在相对干燥条件下能较好地对土样搅拌均匀；水平送药管采用渗水管进行药剂投放，能实现均匀施药。

附图说明

图1为本实用新型的室内试验装置的剖面示意图；

图2为本实用新型中的土样破碎刀架的俯视图；

图3为本实用新型中的粗颗粒筛分板的俯视图；

图4为本实用新型中的筛分控制板的俯视图；

图5为本实用新型中的药剂混合反应仓的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-5，图中标记1-20分别为：密封罐1、土体破碎筛分仓2、药剂混合反应仓3、密封盖4、密封连接结构5、密封盖握把6、土样破碎刀架7a、土样破碎刀架7b、粗颗粒筛分装置8、细颗粒筛分板9、土样破碎刀片10、粗颗粒筛分板11、粗颗粒通孔12、筛分控制板13、挡板14、镂空区域15、控制杆16、竖向隔板17、水平送药管18、围护筒体19、转轴20。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种针对挥发性或半挥发性有机物的室内试验装置，该室内试验装置包括一密封罐1，密封罐1的内部分隔为位于上方的土体破碎筛分仓2以及位于下方的药剂混合反应仓3，两者相互连通。

密封罐1呈筒形，密封罐1的顶部安装有密封盖4，密封盖4与密封罐1之间设置有密封连接结构5；在密封盖4的两侧还设置有密封盖握把6。通过设置密封盖4可以在土壤处理的过程中保持密封，模拟工程实践中的密封大棚，避免土壤中挥发的污染气体发生泄漏。

如图1、2所示，土体破碎筛分仓2用于将土壤粉碎成颗粒状，同时将破碎后的土壤进行筛分，去除无法破碎的石块。土体破碎筛分仓2内自上而下依次设置有土样破碎刀架7a、粗颗粒筛分装置8、土样破碎刀架7b以及细颗粒筛分板9；土样破碎刀架7为可旋转式刀架，其表面具有若干土样破碎刀片10；在密封罐1的内部设置有用于驱动土样破碎刀架7旋转的转轴20，转轴20的下部位于药剂混合反应仓3中，且在转轴20的外侧设置有围护筒体19，以避免药剂混合反应仓3中的土体与转轴20之间的接触。

如图1、3、4所示，粗颗粒筛分装置8包括一呈圆盘状的粗颗粒筛分板11，粗颗粒筛分板11的外缘部与密封罐1内壁面相适配，粗颗粒筛分板11上具有若干粗颗粒通孔12；粗颗粒筛分板11下方贴合设置有一筛分控制板13，筛分控制板13上具有可封堵粗颗粒通孔12的挡板14以及可使粗颗粒通孔12贯通的镂空区域15；在筛分控制板13的边缘设置有控制杆16，通过扳动控制杆16可以转动筛分控制板13，以便将挡板14或镂空区域15对准粗颗粒筛分板11的粗颗粒通孔12。

如图1、5所示，药剂混合反应仓3内具有将其分隔为若干独立仓体的竖向隔板17，隔板17将围护筒体19与密封罐1之间的药剂混合反应仓3等分为四个独立仓体；药剂混合反应仓3中设置有若干水平送药管18，本实施例中具体为上、中、下三层，各层水平送药管18以围护筒体19为中心呈辐射状设置，各水平送药管18的端部连接有药剂供给装置；药剂供给装置用于通过水平送药管18向药剂混合反应仓3中的土壤喷洒土壤修复药剂；药剂混合反应仓3的底部设置有称重装置，试验人员根据称重系统读取土样质量从而确定需由水平送药管18输送的氧化药剂量。

如图1至5所示，本实施例的室内试验装置的使用方法包括一下步骤：

1）打开密封罐1顶部的密封盖4，向密封罐1的土体破碎筛分仓2中装填待修复的土壤，同时通过控制杆16转动筛分控制板13，使得筛分控制板13上的挡板14对应遮挡粗颗粒筛分板11上的粗颗粒通孔12，土壤装填完成后，将密封盖4盖在密封罐1的顶部。

2）使用土样破碎刀架7a对土体破碎筛分仓2中的土壤进行破碎处理；土壤破碎弯完成后，通过控制杆16转动筛分控制板13，使得镂空区域15对准粗颗粒通孔12；土样破碎刀架7a以及土样破碎刀架7b继续转动，破碎后的土壤穿过粗颗粒筛分板11的粗颗粒通孔12以及细颗粒筛分板9落入药剂混合反应仓3内部；试验人员根据药剂混合反应仓3底部的称重装置称量位于其中的土壤质量，从而确定所需输入的氧化药剂用量，开启药剂供给装置，水平送药管18向药剂混合反应仓3内的土壤中注入修复药剂；通过设置多根水平送药管18，可以使得土壤与修复药剂充分混合。

本实施例的有益技术效果为：土壤的破碎筛分以及与修复药剂的反应均在密封罐中进行，不仅可以避免在试验过程中可挥发污染物发生泄漏，还可以有效的模拟实际修复过程，使得试验结果更加符合实际的土壤修复过程。