一种土壤修复系统及方法与流程

本发明属于土壤修复技术领域，特别属于一种土壤修复系统及方法。

背景技术：

近年来，伴随着城市化及工业化进程的加快，大量的能源被消耗，同时大量的污染物通过各种途径排放到土壤中，对农产品质量及人类健康造成严重危害。土壤污染存在隐蔽性、滞后性及难以治理等诸多特点，成为当今环境科学领域的研究热点和难点。近年来，国内外针对土壤污染开发出了很多治理方法或技术，主要包括物理法、化学法和生物法等，但由于土壤的修复过程繁杂，且耗时较长，通常采用异位修复的方式，将土壤进行转运；在修复的方式上通常采用破碎土壤进行淋洗修复和热脱修复，通常都是修复不彻底，土壤中的有害金属或者有害有机物仍有残留。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种土壤修复系统及方法，将土壤以泥浆的形态进行多级修复，且修复后的土壤方便运输。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种土壤修复系统，包括搅拌装置、旋转浆液修复装置、次级修复装置、干燥装置和压块成型装置，所述搅拌装置的出料端与旋转浆液修复装置的进料端连接设置，所述旋转浆液修复装置的出料端与次级修复装置的进料端连接设置，所述次级修复装置的出料端与干燥装置的进料端连接设置，所述干燥装置的出料端设置有传送带，所述传送带的上方设置有压块成型装置。

进一步的，所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌斗和搅拌杆，所述搅拌斗为漏斗形状，所述搅拌轴上设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片的直径大小与搅拌斗的内径相匹配设置，若干所述搅拌杆垂直设置在搅拌轴上，且所述搅拌杆沿搅拌轴的轴线方向间距设置。

进一步的，所述旋转浆液修复装置包括外筒体和内筒体，所述外筒体固定设置在机架上，所述内筒体通过驱动转轴同轴设置在外筒体内部，所述内筒体包括端部盘架和轴向支架，两个所述端部盘架间距固定设置在驱动转轴上，若干所述轴向支架支撑设置在两端部盘架之间，所述轴向支架外侧包裹设置有工业滤布，所述工业滤布的滤孔大小为0.1～0.2mm。

进一步的，还包括第一转盘、第二转盘和搅拌杆，所述第一转盘、第二转盘均设置在驱动转轴上，且第一转盘、第二转盘分别设置在两个端部盘架外侧，所述第一转盘、第二转盘外周壁面均与外筒体的内壁面接触设置；所述外筒体与内筒体之间的环形腔内设置有两个搅拌杆，两个所述搅拌杆相对驱动转轴对称设置，所述搅拌杆一端转动设置在第一转盘上，另一端分别穿过第二转盘且分别通过同步带与驱动转轴上的主动轮传动设置。

进一步的，所述搅拌杆上设置有若干矩形片状结构的拌叶，且所述拌叶沿搅拌杆的轴线方向螺旋设置；所述拌叶的长度为搅拌杆与外筒体内壁之间的间距值。

进一步的，所述次级修复装置包括内转筒、外固定筒和转轴，所述内转筒固定设置在转轴上，且所述内转筒同轴设置在外固定筒内，所述内转筒为框架结构外包裹设置工业滤布，所述工业滤布的滤孔孔径小于土壤颗粒的大小。

进一步的，所述干燥装置包括螺旋叶轮、承载壳体和电阻丝，所述承载壳体为柱形筒状结构，所述螺旋叶轮沿轴线方向设置在承载壳体内，且所述螺旋叶轮的轮叶直径与承载壳体的内径相等；所述承载壳体的壁体内嵌设有电阻丝。

进一步的，还包括导向装置，所述导向装置间隙设置在传送带的上方，且所述导向装置设置在干燥装置与压块成型装置之间；所述导向装置包括两个对称设置的导向板，两个所述导向板形成喇叭口状结构，且所述喇叭口大端与干燥装置的出料端对应设置，所述喇叭口小端与压块成型装置相邻设置；两个所述导向板之间设置有至少两个滚筒轴，所述滚筒轴之间设置有压板。

进一步的，所述滚筒轴垂直两个导向板设置，且若干所述滚筒轴沿物料的输送方向从高向低依次设置，若干所述滚筒轴所在的平面相对于传送带的倾斜角为10°～15°。

一种土壤修复系统的方法：将经过砂石筛分的土壤放入到搅拌斗中，并加入一种修复剂液体进行搅拌混匀，至土壤形成泥浆形态，搅拌时间约0.5h～1h，进行初步的修复处理；之后将泥浆通过泥浆泵输送到旋转浆液修复装置的内筒体中，之后移出进料口的连接管并封闭进料口，并向外筒体中加入所需的另一种修复剂溶液，启动第一电机，驱动转轴转动，内筒体中的泥浆逐渐通过工业滤布向外筒体中甩出，并与修复剂反应；至泥浆完全从内筒体中甩出后，接入连接管，将修复后的泥浆通过泥浆泵输送到次级修复装置的内转筒中，之后移出进料口的连接管并封闭进料口，并向外固定筒中加入所需的另一种修复剂溶液，启动第二电机，内转筒进行低速转动，由于工业滤布的滤孔孔径小于土壤颗粒的大小，则土壤泥浆只留在内转筒中，使土壤与修复剂溶液反应，修复进行0.5h后，排出外固定筒内的修复剂溶液，然后使内转筒进行高速转动，甩出泥浆中的一部分水分，形成水分较少的泥浆，之后通过泥浆泵输送到干燥装置中，进行水分去除，形成粘土，并经过压块成型装置形成若干分离的块状土壤。

有益效果：本发明将土壤以泥浆的形态与修复剂溶液进行修复反应，可以实现更充分的中和反应，减少土壤中的金属离子及有害的有机物等，且还可以减少修复剂的浪费；修复后的土壤可通过压块成型装置分离成块状粘土，便于异位修复方式的土壤运输。

附图说明

附图1为本发明的流程图；

附图2为本发明的旋转浆液修复装置主视图；

附图3为本发明的旋转浆液修复装置内部结构示意图；

附图4为本发明的次级修复装置内部结构示意图；

附图5为本发明的干燥装置的结构示意图；

附图6为本发明的导向装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示，一种土壤修复系统，包括搅拌装置1、旋转浆液修复装置5、次级修复装置6、干燥装置7和压块成型装置10，所述搅拌装置1的出料端与旋转浆液修复装置5的进料端连接设置，所述旋转浆液修复装置5的出料端与次级修复装置6的进料端连接设置，所述次级修复装置6的出料端与干燥装置7的进料端连接设置，所述干燥装置7的出料端设置有传送带9，所述传送带9的上方设置有压块成型装置10。所述压块成型装置为煤块成型机等成型装置；将去除砂石后的土壤通过搅拌装置形成泥浆，并依次通过旋转浆液修复装置5、次级修复装置6、干燥装置7和压块成型装置10完成整个修复过程，土壤以泥浆的形态与修复剂溶液进行修复反应，使修复的更彻底，修复后的土壤可通过压块成型装置分离成块状粘土，便于异位修复方式的土壤运输。

所述搅拌装置1包括搅拌轴11、搅拌斗14和搅拌杆13，所述搅拌斗14为漏斗形状，所述搅拌斗的底部设置有控制阀3，所述搅拌轴11上设置有螺旋叶片12，所述螺旋叶片12的直径大小与搅拌斗14的内径相匹配设置，若干所述搅拌杆13垂直设置在搅拌轴11上，且所述搅拌杆13沿搅拌轴11的轴线方向间距设置。搅拌轴11转动时，螺旋叶片12可使泥浆有向下的运动趋势，且泥浆向内翻滚，可使土壤与修复剂溶液配比更充分，同时搅拌杆使土壤形成泥浆更均匀。

如附图2和附图3所示，所述浆液修复装置5包括外筒体57和内筒体55，所述外筒体57固定设置在机架50上，所述内筒体55通过驱动转轴51同轴设置在外筒体内部，所述内筒体55包括端部盘架56和轴向支架54，两个所述端部盘架间距固定设置在驱动转轴51上，若干所述轴向支架54支撑设置在两端部盘架56之间，所述轴向支架54外侧包裹设置有工业滤布61，所述工业滤布61的滤孔大小为0.1～0.2mm。所述内筒体55通过驱动转轴在外筒体57内转动，可以进行速度的调节，先进行低速转动使泥浆与修复液充分反应，一段时间后，增大转速，使泥浆在离心力的作用下从内筒体甩出，再经由泥浆泵输出到外侧。

还包括第一转盘59、第二转盘60和搅拌杆53，所述第一转盘59、第二转盘60均设置在驱动转轴51上，且第一转盘59、第二转盘60分别设置在两个端部盘架56外侧，所述第一转盘59、第二转盘60外周壁面均与外筒体57的内壁面接触设置；所述外筒体57与内筒体55之间的环形腔内设置有两个搅拌杆53，两个所述搅拌杆53相对驱动转轴51对称设置，所述搅拌杆53一端转动设置在第一转盘59上，另一端分别穿过第二转盘60且分别通过同步带与驱动转轴51上的主动轮52传动设置。所述搅拌杆53上设置有若干矩形片状结构的拌叶58，且所述拌叶58沿搅拌杆53的轴线方向螺旋设置；所述拌叶58的长度为搅拌杆53与外筒体57内壁之间的间距值。两个搅拌杆通过电机及同步带驱动进行转动，第一转盘59、第二转盘60分别与外筒体57为转动设置，同时起到密封作用，防止泥浆向传动带所述在的腔室流动；在第一转盘和端部盘架上均设置有物料进出口；在驱动转轴转动时，第一转盘59、第二转盘60转动，搅拌杆在第一转盘59、第二转盘60上转动，两个搅拌杆53既进行公转也进行自转，对泥浆进行搅拌，若干拌叶58可以将泥浆从外容器内壁面上刮离，防止其凝结，同时也使泥浆与修复剂进行更充分的反应。

如附图4所示，所述次级修复装置6包括内转筒65、外固定筒66和转轴64，所述内转筒65固定设置在转轴64上，且所述内转筒65同轴设置在外固定筒66内，所述内转筒65为框架结构外包裹设置工业滤布，所述工业滤布的滤孔孔径小于土壤颗粒的大小。内转筒65先进行低速转动，由于工业滤布的滤孔孔径小于土壤颗粒的大小，则土壤泥浆只留在内转筒中，使土壤与外固定筒内的修复剂溶液反应，一段时间后，排出外固定筒内的修复剂溶液，然后使内转筒65进行高速转动，甩出泥浆中的一部分水分，形成水分较少的泥浆。

如附图5所示，所述干燥装置7包括螺旋叶轮74、承载壳体73和电阻丝71，所述承载壳体73为柱形筒状结构，所述螺旋叶轮74沿轴线方向设置在承载壳体内，且所述螺旋叶轮74的轮叶直径与承载壳体73的内径相等；所述第三电机17驱动轮轴及螺旋叶轮74，所述承载壳体73的壁体内嵌设有电阻丝71。所述承载壳体上还设置有物料接入口，所述物料接入口设置在承载壳体的端部，且位于螺旋叶轮的上方；在承载壳体的上壁体上开设有若干小孔，用于蒸发的水汽出口；从泥浆进入承载壳体内到物料运出，蒸发部分水分，使泥浆形成粘土状态。

如附图6所示，所述导向装置8间隙设置在传送带9的上方，且所述导向装置8设置在干燥装置7与压块成型装置10之间；所述导向装置8包括两个对称设置的导向板81，两个所述导向板形成喇叭口状结构，且所述喇叭口大端与干燥装置7的出料端对应设置，所述喇叭口小端与压块成型装置10相邻设置；两个所述导向板81之间设置有至少两个滚筒轴82，所述滚筒轴82之间设置有压板83。滚筒轴由外接动力源驱动，且其旋转方向与同步带同向，将粘土状态的土壤形成规则的形状，以便后序成型。所述滚筒轴82垂直两个导向板81设置，且若干所述滚筒轴81沿物料的输送方向从高向低依次设置，若干所述滚筒轴82所在的平面相对于传送带9的倾斜角为10°～15°。一定的斜度设置利于土壤在传送带上的运送，同时滚筒轴也起到一定的压力作用，使粘土土壤形成较好的毛坯。

一种土壤修复系统的方法：将经过砂石筛分的土壤放入到搅拌斗14中，并加入一种修复剂液体进行搅拌混匀，至土壤形成泥浆形态，搅拌时间约0.5h～1h，进行初步的修复处理；之后将泥浆通过泥浆泵4输送到旋转浆液修复装置5的内筒体55中，之后移出进料口的连接管并封闭进料口，并向外筒体57中加入所需的另一种修复剂溶液，启动第一电机15，驱动转轴51转动，内筒体中的泥浆逐渐通过工业滤布向外筒体中甩出，并与修复剂反应；至泥浆完全从内筒体中甩出后，接入连接管，将修复后的泥浆通过泥浆泵4输送到次级修复装置6的内转筒65中，之后移出进料口的连接管并封闭进料口，并向外固定筒66中加入所需的另一种修复剂溶液，启动第二电机16，内转筒65进行低速转动，由于工业滤布的滤孔孔径小于土壤颗粒的大小，则土壤泥浆只留在内转筒中，使土壤与修复剂溶液反应，修复进行0.5h后，排出外固定筒内的修复剂溶液，然后使内转筒65进行高速转动，甩出泥浆中的一部分水分，形成水分较少的泥浆，之后通过泥浆泵4输送到干燥装置7中，进行水分去除，形成粘土，并经过压块成型装置形成若干分离的块状土壤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。