一种污染土壤的精准滴灌修复系统的制作方法

文档序号:11575376阅读:270来源:国知局

本实用新型涉及污染土壤滴灌修复领域,具体为一种污染土壤的精准滴灌修复系统。



背景技术:

随着经济发展,人类的各类工农业活动对城市、农田、矿山土壤环境造成了不同程度的影响。土壤的治理措施包括原位和异位的物理、化学、生物修复方法。而原位修复方法由于具有无需土壤开挖、产生二次污染少、成本相对较低等优势,在工程实践中得到越来越广泛的应用。滴灌原本是一种农业节水灌溉技术,近年来开始应用于浅层土壤污染的治理。但一般进行滴灌修复操作时,对修复效果的监测依赖于人工采样,需等待实验室检测结果调节滴灌系统的运行状态,反馈周期长,无法进行实时反馈控制调节。为了解决这一关键问题,本实用新型提出一种适用于原位污染土壤修复的适时的精准滴灌修复系统。



技术实现要素:

1.本实用新型要解决的问题

本实用新型的目的在于提供一种污染土壤的精准滴灌修复系统,以解决上述背景技术中提出的问题:一般进行滴灌修复操作时,对修复效果的监测依赖于人工采样,需等待实验室检测结果调节滴灌系统的运行状态,反馈周期长,无法进行实时反馈控制调节。

2.技术方案

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种污染土壤的精准滴灌修复系统,包括待治理土壤本体和滴灌主管,其特征在于:所述滴灌主管的一端延伸在待治理土壤本体的外侧,且滴灌主管的末端设有药剂桶,所述滴灌主管上安装有主管控制阀和输送泵,所述滴灌主管的另一端设置在待治理土壤本体内且连接滴灌支管,滴灌支管在治理土壤本体内分多层布置,且滴灌支管上安装有支管控制阀,所述滴灌支管的下端面设有滴灌头。

优选的,滴灌支管在治理土壤本体内分层布置,分层数及分层间隔可根据土壤污染深度及污染程度进行调整,每一层有若干根滴灌支管,滴灌支管连接于滴灌主管的同一位置并垂直于主管布置,支管个数可根据施工条件进行调整。作为进一步优选,所述层数为3层,每层滴灌支管个数至少为2个。

优选的,所述滴灌控制器、支管控制阀、主管控制阀和输送泵通过控制线路与滴灌控制器连接。

优选的,所述待治理土壤本体内均匀安装有土壤集成传感器,且土壤集成传感器通过导线与控制线路电性连接。

优选的,所述的土壤集成传感器集成有土壤pH传感器、湿度传感器和盐分传感器,且土壤集成传感器配备有无线信号发射器,与滴灌控制器上的无线接收器无线连接。能实时将数据传送给滴灌控制器。

优选的,土壤集成传感器的前端触角可伸缩,可深入地表以下0.5~1.5米。

优选的,所述的滴灌主管和滴灌支管的外表面均套设有防护层,且防护层结构为聚酯橡胶层和钢丝网层。

优选的,所述的滴灌支管上均匀等距离设有滴灌头,更优选滴灌支管上每50cm等距离设置滴灌头,且滴灌头流速可调节。

优选的,所述的输送泵的功率可以分多档调节。

作为优选技术方案,所述滴灌控制器为DREAM控制器,所述支管控制阀和主管控制阀设置为电磁阀。通过滴灌控制器的控制线路可实现精准调节,且支管控制阀的开关状态可以通过滴灌控制器的控制线路实现实时控制。

3.有益效果

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

(1)同时设置支管控制阀、主管控制阀和输送泵便于药剂的精准控制,相比传统的土壤修复工艺,预埋且分层设计的滴灌支管可以根据不同深度的污染进行针对性的修复,提高修复效率,减少药剂的使用。

(2)本发明分区域布设的土壤集成传感器前端触角可伸缩,可深入地表以下0.5~1.5米,与预埋分层设计的滴灌支管形成配合,方便从水平以及深度方向精细测量和控制滴灌效果。

(3)本发明土壤集成传感器配备有无线信号发射器,接收传感器传回的实时土壤的pH、湿度、盐分数据,方便本领域技术人员根据传回的数据实时手动调整主管控制阀、支管控制阀的开闭程度以及输送泵的功率,不需要等待实验室检测结果来调节滴灌系统的运行状态,减少了反馈周期,提高了效率。

(4)本发明可采用滴灌控制器(DREAM控制器),对土壤集成传感器、设置为电磁阀的支管控制阀和主管控制阀、输送泵进行控制,当土壤的pH、湿度、盐分数值出现不同的组合时,设定滴灌主管控制阀、输送泵以及支管控制阀的不同状态,控制调节受控组件的状态,对滴灌药剂的投加区域、深度和投加速率实现精准设定。

(5)滴灌主管和滴灌支管的外表面均套设有防护层,且防护层结构为聚酯橡胶层和钢丝网层,防护层既能提高主管、支管、滴灌头结构强度,防止施工时不小心损坏,又能防止滴灌头被土壤堵塞影响滴灌效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1、待治理土壤本体,2、滴灌控制器,3、药剂桶,4、主管控制阀,5、输送泵,6、滴灌主管,7、滴灌支管,8、滴灌头,9、土壤集成传感器,10、支管控制阀,11、控制线路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种污染土壤的精准滴灌修复系统,包括待治理土壤本体1、滴灌控制器2和滴灌主管6,所述待治理土壤本体1内铺设有滴灌主管6,所述滴灌主管6的一端延伸在待治理土壤本体1的外侧,且滴灌主管6的末端设有药剂桶3,所述滴灌主管6上安装有主管控制阀4和输送泵5,所述滴灌主管6的另一端设置在待治理土壤本体1内且设有滴灌支管7,且滴灌支管7上安装有支管控制阀10,支管控制阀10、主管控制阀4和输送泵5通过控制线路11与滴灌控制器2连接,所述滴灌支管7的下端面设有滴灌头8,所述待治理土壤本体1内均匀安装有土壤集成传感器9,且土壤集成传感器9通过导线与控制线路11电性连接。

土壤集成传感器9集成有三个土壤传感器,分别为土壤pH传感器、湿度传感器和盐分传感器,且土壤集成传感器9配备有无线信号发射器,能实时将数据传送给滴灌控制器,土壤集成传感器9的前端触角可伸缩,可深入地表以下0.5~1.5米,滴灌主管6和滴灌支管7的外表面均套设有防护层,且防护层结构为聚酯橡胶层和钢丝网层,滴灌支管7上均匀等距离设有滴灌头8,且滴灌支管上每50cm等距离设置滴灌头,且滴灌头流速可手动调节,输送泵5的功率可以分多档调节,通过滴灌控制器2的控制线路可实现实时调节,且支管控制阀10的开关状态可以通过滴灌控制器2调节。

工作原理:在待治理土壤本体待治理土壤1中分区域布设土壤集成传感器9,通过无线信号,将数据实时传输给滴灌控制器2,滴灌控制器2通过无线网络接收数据。滴灌控制器2采用TALGIL公司生产的DREAM控制器,16-250位输入/输出信号有线连接局部控制,单缆双线远程终端控制装置(最远距离可达10km),无线信号传输(最大覆盖半径为4km),预先对滴灌控制器2进行设置,对特定范围内的土壤pH值、湿度值和盐分值,设定对应主管的流量值、主管控制阀4和相应支管控制阀10的开关状态。药剂桶3中药剂经滴灌主管6输送,通过主管控制阀4和输送泵5调节输送流量,经滴灌支管7输送到滴灌头8进行滴灌。当所在区域的土壤pH值、湿度值、和盐分值三者的组合达到设定好的目标区间时,表明该区域药剂已达到设定的投加量和投加深度,DREAM控制器关闭对应支管控制阀10的开关,同时,滴灌控制器2调小主管控制阀4和药剂输送泵5的功率,减小主管的药剂输送流量。例如,某浅层六价铬污染土壤,采用硫酸亚铁药剂进行修复,当某个土壤集成传感器的pH低于5,湿度达到70%或土壤盐分相比本底值提高到3倍,则关闭该支管控制阀,调小主管控制阀阀门以及输送泵的功率。

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改进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内。

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