一种污染土壤修复方法及其一体化设备与流程

本发明属于污染土壤的修复治理领域，尤其涉及一种污染土壤修复方法及其一体化设备。

背景技术：

2005年4月至2013年12月，我国开展了首次全国土壤污染状况调查。调查结果显示，全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。

目前，国内重金属污染土壤固化稳定化治理和挥发性有机物低温热脱附的传统处理方法是，先将污染土壤用挖掘机械从污染区域挖掘，然后装载至暂存区进行集中治理，仅靠挖掘机械操作手技能粗略控制挖掘深度和挖掘范围，难以精确将不同污染程度和不同污染种类的土壤分类挖取和治理，同时需要大面积的底部夯实并铺设防渗膜或防渗布的暂存区域用于周转，成本高，效度不高。也有的处理方法是，采用进口的软土地基原位固化稳定化处理均混搅拌设备进行原位处理，治理深度和范围同样是靠人工把控，难以实现精准治理，效率低，且仅适合软土地基的治理。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种污染土壤修复方法，以解决现有处理方法难以实现精准治理不同污染程度和不同污染种类的土壤的问题，能够减少土壤挖取至暂存区的中间环节和成本，有效提高土壤修复效率，降低土壤修复运营成本。

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种实现上述污染土壤修复方法的一体化设备。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种污染土壤修复方法，包括以下步骤：

(1)利用地质勘查或遥感监测数据，使用定位模块对污染土壤按污染程度和污染类别进行分层、分区定位；

(2)使用挖取模块对污染土壤进行精准挖取；

(3)对步骤(2)中挖取的土壤按预设比例投加修复药剂；

(4)使用破碎模块对土壤进行破碎；

(5)使用拌合模块对土壤与药剂进行拌合；

(6)使用输送模块将步骤(5)处理后的土壤进行转移或装车；

其中，步骤(1)至(6)中土壤定位、挖取、药剂投加、土壤破碎、土壤&药剂拌合、输送这些步骤均在污染土壤区域就地作业。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于污染土壤修复方法的一体化设备，包括相互连接的定位模块、挖掘模块、加药模块、破碎模块、拌合模块、输送模块，所述的定位模块的输出端与挖掘模块的输入端相连接，控制挖掘模块的挖掘深度和宽度，所述的加药模块的输出端与破碎模块的输入端相连接，所述的破碎模块的输出端与拌合模块的输入端相连接，所述的拌合模块的输出端与输送模块的输入端相连接。

进一步的，还包括设置在所述拌合模块与所述输送模块之间用于对含有挥发性有机物的污染土壤进行低温热脱附处理的低温热脱附模块。

进一步的，还包括用于低温热脱附模块进行抽真空处理的后处理模块。

进一步的，所述定位模块采用的传感器为全球定位系统、超声波定位、磁质传感或激光定位中的一种或多种，自动显示并控制挖取模块每次挖掘的深度和宽度。

进一步的，所述挖取模块为旋转式结构，圆周布置了耐磨刀头，旋转过程中对土壤进行挖取。

进一步的，所述加药模块将粉剂或水剂型修复药剂按预设的比例进行投加。

进一步的，所述输送模块为大倾角式皮带输送机。

进一步的，所述一体化设备底部设有行走机构。

进一步的，所述行走机构为履带式行走机构。

本发明的有益效果是：本发明的污染土壤修复方法具有不同污染程度和污染类别土壤的精准修复效果，减少了修复药剂的过量投加，同时整个修复过程全部就地完成，减少了土壤挖取、车辆转运的中间环节，节省了大面积的暂存区域使用，减少了环境的二次污染，从而提高了土壤修复效率，降低了土壤修复现场的运营成本。

附图说明

图1为本发明的污染土壤修复方法的示意图；

图2为用于本发明的污染土壤修复方法中的一体化设备的实施例示意图；

其中：1、定位模块；2、加药模块；3、工作装置；3a、挖掘模块；3b、破碎模块；3c、拌合模块；4、输出模块；5、后处理模块；6、低温热脱附模块；7、底盘；8、遥控模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例包括：

参见图1，本发明的污染土壤修复方法包括以下步骤：

(1)利用地质勘查或遥感监测等数据，使用定位模块1对污染土壤按污染程度和污染类别进行分层、分区定位；

(2)使用挖取模块3a对污染土壤进行精准挖取；

(3)使用加药模块2对步骤(2)中挖取的土壤按预设比例投加修复药剂；

(4)使用破碎模块3c对土壤进行破碎；

(5)使用拌合模块3b对土壤与药剂进行拌合；

(6)使用输送模块4将步骤(5)处理后的土壤进行转移或装车。

步骤(1)至(6)所述的定位、挖取、药剂投加、破碎、拌合、输送这些步骤为非间歇式工作模式，且在污染土壤区域就地进行作业。

参见图2，本发明还提供一种用于上述污染土壤修复方法中的一体化设备，包括相互连接的定位模块1、挖取模块3a、加药模块2、破碎模块3c、拌合模块3b、输送模块4，定位模块1的输出端与挖取模块3a的输入端相连接，控制挖取模块3a的挖掘深度和宽度，加药模块2的输出端与破碎模块3c的输入端相连接，破碎模块3c的输出端与拌合模块3b的输入端相连接，拌合模块3b的输出与输送模块4的输入端相连接。定位模块1采用的传感器为全球定位系统和超声波定位双传感对待修复的污染土壤区域进行深度和位置精确定位，至于具体的定位过程均为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，一体化设备可以设计自行式设备，包括车架、设置于车架底部的底盘7，底盘7上设有履带式行走机构，定位模块1、挖取模块3a、加药模块2、破碎模块3c、拌合模块3b、输送模块4均设置在车架，采用履带式行走机构，具有驱动力大，越野性能好，能适应污染土壤区域各种复杂地形的优点。

优选地，挖取模块3a、破碎模块3c和拌合模块3b集成在可旋转的滚筒上，滚筒安装在密闭的外壳3中，外壳3中还设有驱动滚筒旋转的驱动机构，挖取模块3a、破碎模块3c和拌合模块3b与土壤接触部分采用耐磨性材质，并设计成快拆式结构，至于挖取模块3a、破碎模块3c和拌合模块3b的具体结构均为现有技术，在此不再赘述，如挖取模块3a可以采用挖铲、破碎模块3c可以采用切土刀与旋转杵锤的组合形式、拌合模块3b可以采用搅拌棒及搅拌叶等，挖铲、切土刀、旋转杵锤、搅拌棒及搅拌叶成双螺旋线形式布置在滚筒的外周壁上。

可以想到的是，在设计设计中，加药模块2设置了两个单元，可以投加粉剂和水剂两种修复药剂其中一种或同时投加两种，粉剂预设投加比例为3％，水剂预设投加比例为1％，优选地，投加比例可随时手动调整，加药模块2可以采用现有常规加药设备，在此不再赘述。

本实施例中，输送模块4采用大倾角式皮带输送机，倾斜角度为30度，便于适应运输卡车的输送高度要求，输送带为花纹带，便于减少混合土壤在输送过程中的回滚。

优选地，在外壳3和输送模块4之间设计有低温热脱附模块6，用于对同时含有挥发性有机物的污染土壤进行低温热脱附处理，同时起到了对污染土壤和修复药剂的二次拌合效果，低温热脱附模块6为现有设备，其具体结构在此不再赘述。

需要说明的是，在具体应用中，本实施例一体化设备还设计有后处理模块5，用于对外壳3和低温热脱附模块6进行抽真空处理，然后对废气进行集中处置，对粉尘进行除尘后送入输送模块4。

优选地，本实施例一体化设备还设计有遥控模块8，用于对定位模块1和整个设备的远程控制，从而减少施工人员配置成本，至于遥控模块8与定位模块1及整个设备的无线遥控电路的组成，均为电控领域常规设计，不是本发明改进的重点，对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要进行适应性选择设计。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。