一种重污染土壤生物修复降解装置的制作方法

本实用新型涉及土壤污染修复设备技术领域，尤其涉及一种重污染土壤生物修复降解装置。

背景技术：

土壤是人类赖以生存的主要自然资源，是人类生产生活的物质基础。随着社会经济的高速发展，土壤污染已经成为全球性的环境问题。我国开展全国土壤污染状况调查结果显示我国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。在这一形势下，开展土壤污染的修复活动，对促进土壤的保护和可持续利用，实现社会经济可持续发展具有重要作用和意义。

目前土壤污染的修复方法主要有物理化学修复技术和生物修复技术。物理化学修复技术虽然在土壤污染修复中有一定的效果，但是费用较高且操作复杂，容易造成二次污染，无法进行大面积修复，因此该技术局限性较大。生物修复技术包括植物修复技术和微生物修复技术。其中，微生物修复技术是利用微生物的代谢功能达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。由于该技术的作用范围广，操作简单，不会产生二次污染，是目前土壤污染修复技术研究和发展的热点方向。

但是，生物修复技术受环境因素如温湿度的影响比较大,会直接影响到微生物的活性或植物的生长,从而进一步对修复效果产生负面影响；同时，目前生物修复技术应用主要在选定的地方应用，受修复场地的影响较大，修复场地利用率较低，还没有相应的移动性一体标准化的生物修复设备，大大限制了生物修复技术在污染土壤修复治理过程中的应用。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种高效的重污染土壤生物修复降解装置，装置结构简单，能够实时监控、调节土壤温湿度，提高生物菌剂对污染土壤的修复效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种重污染土壤生物修复降解装置，包括支架和承载盘，所述支架上平置有至少一个所述承载盘，每个所述承载盘均用于承载混装有降解菌剂的污染土壤；每个所述承载盘的上方和内部分别对应设置有调控机构和传感器组件。

进一步的，所述调控机构包括喷灌管道和喷灌头，所述喷灌管道沿支架布设，所述喷灌管道上连通有至少一个所述喷灌头，每个所述喷灌头均对应设置于承载盘的上方。

进一步的，所述喷灌头为一个时，所述喷灌头设置于承载盘的几何中心处的上方。

进一步的，所述喷灌头为多个时，多个所述喷灌头均对应设置于所述承载盘的上方，且各个所述喷灌头之间分别间隔一定距离。

进一步的，多个所述喷灌头均匀设置于所述承载盘的上方。

进一步的，所述传感器组件包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别设置于所述承载盘上，且埋设于所述污染土壤内，分别用于监控所述污染土壤的温度和湿度。

进一步的，所述承载盘为一个时，所述支架上固定有支撑架，所述支撑架固定在所述承载盘的上方，所述调控机构固定于所述支撑架上。

进一步的，所述承载盘为多个时，多个所述承载盘由下至上顺序排列，上下相邻的两个所述承载盘之间具有预设的高度间距，其中在上的所述承载盘的底部固定有所述调控机构，且所述调控机构与在下的所述承载盘对应设置。

进一步的，所述上下相邻的两个所述承载盘之间的高度间距为50cm～80cm。

进一步的，各个所述承载盘的上方分别设有用于提供光能的灯带。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型的重污染土壤生物修复降解装置包括支架和承载盘，支架上平置有至少一个承载盘，每个承载盘均用于承载混装有降解菌剂的污染土壤；每个承载盘的上方和内部分别对应设置有调控机构和传感器组件，通过设置调控机构调节污染土壤的温湿度、以及分别向污染土壤内增喷降解菌剂和营养液，通过设置传感器组件对污染土壤进行温湿度的实时监控。该装置结构简单，能够实时监控土壤温湿度，并根据需要实时调节污染土壤的温湿度、以及分别向污染土壤内增喷降解菌剂和营养液，从而提高生物菌剂对污染土壤的修复效率和修复效果，实现标准化操作并推广应用；此外，在重污染土壤的污染浓度大大降低后，还可以根据实际需要，进一步利用承载盘种植超富集植物，以对承载盘内的污染土壤进行植物降解，进一步提高污染土壤的修复效率和修复效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的重污染土壤生物修复降解装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的调控机构和传感器组件的结构示意图。

其中，1、支架；2、承载盘；3、污染土壤；4、喷灌管道；5、喷灌头；6、传感器组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实施例所述的重污染土壤3生物修复降解装置结构简单，能够实时监控土壤温湿度，并根据需要实时调节污染土壤3的温湿度、以及分别向污染土壤3内增喷降解菌剂和营养液，从而提高生物菌剂对污染土壤3的修复效率和修复效果，实现标准化操作并推广应用。

具体的，如图1所示，该装置包括支架1和承载盘2，支架1上平置有至少一个承载盘2，每个承载盘2均用于承载混装有降解菌剂的污染土壤3；每个承载盘2的上方和内部分别对应设置有调控机构和传感器组件6，通过设置调控机构调节污染土壤3的温湿度、以及分别向污染土壤3内增喷降解菌剂和营养液，通过设置传感器组件6对污染土壤3进行温湿度的实时监控。

优选的，如图2所示，调控机构包括喷灌管道4和喷灌头5，喷灌管道4沿支架1布设，喷灌管道4上连通有至少一个喷灌头5，每个喷灌头5均对应设置于承载盘2的上方；喷灌管道4连通有水源、降解菌剂源和营养剂源中的至少一种，以便高效的将对应的水、降解菌剂或营养剂沿支架1运输，并通过喷灌头5利用惯性向下均匀喷洒在承载盘2内的污染土壤3上。

当喷灌头5为一个时，喷灌头5设置于承载盘2的几何中心处的上方，以喷灌头5为中心，其喷出的液滴能够均匀的扩散至污染土壤3上，确保承载盘2内的污染土壤3能够均匀吸收液滴。

当喷灌头5为多个时，多个喷灌头5均对应设置于承载盘2的上方，且各个喷灌头5之间分别间隔一定距离，以保证喷灌头5的液滴喷洒范围足够覆盖全部污染土壤3，优选的，多个喷灌头5均匀设置于承载盘2的上方，以确保污染土壤3对液滴的均匀吸收。

进一步的，喷灌管道4包括主管路和分支管路，每个喷灌头5均通过分支管道与主管路连通，主管路沿支架1竖直布设，分支管路横铺于各个承载盘2的上方，以确保结构可靠性强。

此外，还可以优选在承载盘2上设置三个喷灌头5，且铺设有三套喷灌管道4；三套喷灌管道4上均设有控制阀门，且分别连通水源、降解菌剂源和营养剂源。其中一个喷灌头5通过一个喷灌管道4连通水源，一个喷灌头5通过一个喷灌管道4连通降解菌剂源，第三个喷灌头5通过一个喷灌管道4连通营养剂源。在实际操作时，可根据对承载盘2内的污染土壤3的状态监控，实时对污染土壤3进行温湿度调节、和/或增喷降解菌剂、和/或增喷营养剂。

为了便于对各个承载盘2内的污染土壤3分别进行实时准确的土壤环境状态监控，优选传感器组件6包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器分别设置于承载盘2上，且埋设于污染土壤3内，分别用于监控污染土壤3的温度和湿度，从而为调控机构提供调节数据支持；具体安装时，将温度传感器和湿度传感器的传感头直接插入污染土壤3内即可。

本实施例中，当承载盘2为一个时，支架1上固定有横置的支撑架，支撑架固定在承载盘2的上方，调控机构固定于支撑架上，从而保证调控机构能够与承载盘2对应设置。具体的，优选调控机构的各个喷灌头5沿支撑架固定，喷灌头5的液滴喷出口向下朝向承载盘2内的污染土壤3，液滴喷出口可以竖直朝向承载盘2，也可以斜向朝向承载盘2，实时调整喷灌头5的液滴喷出口的角度可以确保喷出的液滴能够全面覆盖所有污染土壤3。

此外，为了进一步确保装置结构稳定，优选承载盘2为矩形，本实施例的矩形承载盘2的尺寸为100cm×60cm×30cm，在矩形承载盘2的四角分别通过支架1固定；承载盘2的结构除了矩形也可以为其他形状，尺寸可以根据实际需要进行调整。

在上述单个承载盘2的设置结构基础上，本实施例还提出了多个承载盘2的设置结构，具体的：当承载盘2为多个时，多个承载盘2由下至上顺序排列，上下相邻的两个承载盘2之间具有预设的高度间距，其中在上的承载盘2的底部固定有调控机构，且调控机构与在下的承载盘2对应设置，从而节省空间，无需在支架1上设置支撑架，利用在上的承载盘2作为喷灌头5的支撑即可，同时实现了多组污染土壤3同时进行生物降解处理，每组污染土壤3的温湿度调节及增喷工作均可根据该组污染土壤3的实际情况实施；当承载盘2为矩形时，优选每个承载盘2的四角均通过支架1固定，从而使多个承载盘2之间竖直固定连接，结构更加可靠。

进一步优选的，上下相邻的两个承载盘2之间的高度间距为50cm～80cm，从而能够留出足够的操作空间，便于操作。

优选的，在利用上述的装置进行土壤生物降解处理后，重污染土壤3的污染浓度得到大大降低，在此之后还可以根据实际需要，进一步利用承载盘2种植超富集植物，以对承载盘2内的污染土壤3进行植物降解，进一步提高污染土壤3的修复效率和修复效果，为了保证植物生长所需的光能，优选在各个承载盘2的上方分别设有用于提供光能的灯带。本实施例中，优选灯带为LED灯带，以供植物生长的光合作用所需的光能。

需要说明的是，上述装置可使用不锈钢材料制成，但并非仅限于不锈钢材料；材料表面均优选进行抛光处理，以免粘性物料粘连在装置上。另外，本装置可以用于但不仅限于对污染土壤3施用微生物降解处理技术，对于其他利用化学或植物的异位修复也适用。

综上所述，本实施例的重污染土壤3生物修复降解装置包括支架1和承载盘2，支架1上平置有至少一个承载盘2，每个承载盘2均用于承载混装有降解菌剂的污染土壤3；每个承载盘2的上方和内部分别对应设置有调控机构和传感器组件6，通过设置调控机构调节污染土壤3的温湿度、以及分别向污染土壤3内增喷降解菌剂和营养液，通过设置传感器组件6对污染土壤3进行温湿度的实时监控。该装置结构简单，能够实时监控土壤温湿度，并根据需要实时调节污染土壤3的温湿度、以及分别向污染土壤3内增喷降解菌剂和营养液，从而提高生物菌剂对污染土壤3的修复效率和修复效果，实现标准化操作并推广应用；此外，在重污染土壤3的污染浓度大大降低后，还可以根据实际需要，进一步利用承载盘2种植超富集植物，以对承载盘2内的污染土壤3进行植物降解，进一步提高污染土壤3的修复效率和修复效果。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。