一种循环式光催化土壤修复系统及其修复方法与流程

本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种循环式光催化土壤修复系统及其修复方法。

背景技术：

近些年来，由于工业科技的快速发展，土壤污染越来越严重，土壤修复能够去除土壤中的污染物，改善土壤环境。土壤光催化修复近些年来被提出使用，如专利号CN105537262B公开了一种光催化土壤修复装置，其利用光催化技术修复土壤，但是在其对土壤进行修复过程中，由于其结构的不合理，导致土壤修复不够彻底，且效率不高。基于上述理由，本发明提出了一种循环式光催化土壤修复系统及其修复方法，能够大大提高土壤光催化修复的效率，使得土壤修复更加彻底，营造良好的土壤环境。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种循环式光催化土壤修复系统及其修复方法，能够大大提高土壤光催化修复的效率，使得土壤修复更加彻底，营造良好的土壤环境。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种循环式光催化土壤修复系统，包括弹性基座、光催化土壤修复装置、土壤循环输送单元、初始土壤输送机和振动器；所述弹性基座设置于光催化土壤修复装置底部，所述光催化土壤修复装置通过弹性基座的弹性支撑竖向设置；所述振动器安装于光催化土壤修复装置的外侧面，所述振动器启动带动整个光催化土壤修复装置在弹性基座上弹性振动；所述光催化土壤修复装置具有土壤进口和土壤出口，所述土壤循环输送单元与土壤进口对应，用于向光催化土壤修复装置内输送原土壤，通过土壤进口注入光催化土壤修复装置内的土壤经过光催化修复后从土壤出口排出；所述土壤循环输送单元的输入端与土壤出口对应，所述土壤循环输送单元的输出端与土壤进口对应，所述土壤循环输送单元将从土壤出口排出的土壤回流输送至土壤进口以注入光催化土壤修复装置内进行土壤的循环光催化修复；

所述光催化土壤修复装置包括光催化土壤修复箱、光催化土壤导流缓流单元和土壤修复剂喷头；所述光催化土壤导流缓流单元为多个，从上到下交错倾斜设置于光催化土壤修复箱相对的两个内箱壁，位于最上方的所述光催化土壤导流缓流单元的输入高端与土壤进口对应，位于最下方的所述光催化土壤导流缓流单元的输出矮端与土壤循环输送单元的输入端对应，且处于上、下相邻方位的光催化土壤导流缓流单元中，位于上方的所述光催化土壤导流缓流单元的输出矮端与位于下方的所述光催化土壤导流缓流单元的输入高端对应；所述土壤修复剂喷头与光催化土壤导流缓流单元一一对应并设置于光催化土壤修复箱的内侧壁，且土壤修复剂喷头的喷淋方向朝向光催化土壤导流缓流单元的土壤导流缓流面。

进一步地，所述光催化土壤导流缓流单元包括倾斜土壤导流缓流架、倾斜土壤接料板、连接部和紫外光灯；所述倾斜土壤导流缓流架与倾斜土壤接料板均通过连接部固连于光催化土壤修复箱的内侧壁，所述倾斜土壤导流缓流架与倾斜土壤接料板保持平行，且倾斜土壤导流缓流架位于倾斜土壤接料板上方；倾斜土壤导流缓流架上的土壤沿土壤导流缓流面滚落导流，且倾斜土壤导流缓流架对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；所述倾斜土壤接料板接住从倾斜土壤导流缓流架的缝隙中掉落的土壤，并使土壤在其上滚落；所述紫外光灯设置于倾斜土壤接料板的下板面，用于照射其下方的倾斜土壤导流缓流架的土壤导流缓流面上的土壤。

进一步地，所述倾斜土壤导流缓流架包括矩形框架、加热套管、电机、链轮、链条和转轴；若干所述加热套管分别通过转轴呈线性排列且转动设置于矩形框架内，所述土壤导流缓流面上的土壤滚落导流方向倾斜朝下，所述加热套管与土壤滚落导流方向垂直设置；所述电机与其中一个转轴驱动连接；所述链轮固设在若干转轴的同侧端，且通过链条链传动连接；所述电机启动并通过链传动带动同一倾斜土壤导流缓流架上的所有加热套管同步转动对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；

若干所述加热套管的上表面共同构成土壤导流缓流面，且每个加热套管表面均涂覆有光催化剂涂层；

所述加热套管在其顶部的转动方向与土壤滚落导流方向相反，从而使得若干所述加热套管同步转动对土壤导流缓流面上的土壤具有一个驱动其向上短暂移动的缓流方向，所述缓流方向与土壤滚落导流方向相反。

进一步地，所述弹性基座包括基座本体、基座壳体、下拱形弹性支撑板和侧拱形弹性支撑板；所述基座本体顶部与光催化土壤修复箱外底部固定连接；所述基座本体伸入基座壳体内并通过下拱形弹性支撑板以及侧拱形弹性支撑板共同弹性支撑；所述下拱形弹性支撑板固设于基座壳体内底部，其外凸拱形面与基座本体的底部固连，以对基座本体的底部弹性支撑；所述侧拱形弹性支撑板固设于基座壳体内侧面，其外凸拱形面与基座本体的侧面固连，以对基座本体的侧面弹性支撑。

进一步地，所述土壤循环输送单元包括第一直线型输送机、螺旋型输送提升机和第二直线型输送机；所述第一直线型输送机呈水平状态穿过土壤出口设置，所述螺旋型输送提升机呈竖直状态设置，所述第二直线型输送机呈水平状态设置于土壤进口，构成开口朝向光催化土壤修复装置的U型结构的土壤循环输送单元；

所述第一直线型输送机的输入端位于光催化土壤修复箱的内底部，第一直线型输送机的输出端延伸至光催化土壤修复箱外部并与与螺旋型输送提升机的输入端对应，所述螺旋型输送提升机的输出端与第二直线型输送机的输入端对应，所述第二直线型输送机的输出端与土壤进口对应。

一种循环式光催化土壤修复系统的土壤修复方法，具体步骤如下：

步骤一：通过初始土壤输送机从光催化土壤修复箱顶部向其内注入原始土壤，土壤落在最上方的光催化土壤导流缓流单元的土壤导流缓流面上；

步骤二：启动振动器，带动整个光催化土壤修复装置弹性振动；

通过土壤修复剂喷头向土壤喷淋土壤修复剂；

打开紫外光灯对土壤进行照射；

加热套管通电对土壤进行加热；

启动电机，通过链传动带动同一倾斜土壤导流缓流架上的所有加热套管同步转动对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；

从倾斜土壤导流缓流架的缝隙中掉落的土壤落在倾斜土壤接料板上并滚落；

土壤依次经过光催化土壤修复箱内的各个光催化土壤导流缓流单元进行光催化修复；

步骤三：光催化修复后的土壤落在第一直线型输送机上，随后依次经过第一直线型输送机、螺旋型输送提升机、第二直线型输送机的输送再次注入光催化土壤修复箱内，再次进行光催化修复，如此循环，即实现了对土壤的循环式光催化修复。

有益效果：本发明的一种循环式光催化土壤修复系统及其修复方法，有益效果如下：

1)振动器启动带动整个光催化土壤修复装置在弹性基座上弹性振动，处于振动状态的光催化土壤修复装置能够带动其内的土壤处于不断跳动的活跃状态，不仅使得从土壤修复剂喷头喷淋到土壤上的土壤修复剂更加全面，而且能够使得紫外光灯对土壤的照射更加全面，从而大大提高土壤光催化修复的效率；

2)通过对土壤进行循环地光催化修复，能够能够大大提高土壤光催化修复的效率，使得土壤修复更加彻底，营造良好的土壤环境；

3)通过光催化土壤导流缓流单元的设置，能够使得土壤在光催化土壤修复箱内进行多次的滚落导流，实现了土壤下落过程中的充分搅拌作用，使得土壤与土壤修复剂、光催化剂都混合的更加充分、均匀，土壤修复剂的修复以及光催化修复都比较彻底，效率更高。

4)本发明中的弹性基座结构非常独特，通过下拱形弹性支撑板以及侧拱形弹性支撑板共同对基座本体进行弹性支撑，一方面使得对基座本体的弹性支撑更加稳固，也就实现了对整个光催化土壤修复装置的弹性支撑稳固性，另一方面，下拱形弹性支撑板以及侧拱形弹性支撑板自身结构独特，结构稳固性非常好，且回弹效果比现有的弹簧更佳，有效延长其使用寿命。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为光催化土壤修复装置、弹性基座以及第一直线型输送机的结构示意图；

附图3为光催化土壤导流缓流单元的整体结构示意图；

附图4为光催化土壤导流缓流单元的俯视图；

附图5为光催化土壤导流缓流单元的主视图一；

附图6为光催化土壤导流缓流单元的主视图二。

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，一种循环式光催化土壤修复系统，包括弹性基座1、光催化土壤修复装置2、土壤循环输送单元3、初始土壤输送机4和振动器5；所述弹性基座1设置于光催化土壤修复装置2底部，所述光催化土壤修复装置2通过弹性基座1的弹性支撑竖向设置；所述振动器5安装于光催化土壤修复装置2的外侧面，所述振动器5启动带动整个光催化土壤修复装置2在弹性基座1上弹性振动，处于振动状态的光催化土壤修复装置2能够带动其内的土壤处于不断跳动的活跃状态，不仅使得从土壤修复剂喷头23喷淋导土壤上的土壤修复剂更加全面，而且能够使得紫外光灯224对土壤的照射更加全面，从而大大提高土壤光催化修复的效率；所述光催化土壤修复装置2具有土壤进口211和土壤出口212，所述土壤循环输送单元3与土壤进口211对应，用于向光催化土壤修复装置2内输送原土壤，通过土壤进口211注入光催化土壤修复装置2内的土壤经过光催化修复后从土壤出口212排出；所述土壤循环输送单元3的输入端与土壤出口212对应，所述土壤循环输送单元3的输出端与土壤进口211对应，所述土壤循环输送单元3将从土壤出口212排出的土壤回流输送至土壤进口211以注入光催化土壤修复装置2内进行土壤的循环光催化修复，通过对土壤进行循环式的光催化修复，能够能够大大提高土壤光催化修复的效率，使得土壤修复更加彻底，营造良好的土壤环境。

如附图2所示，所述光催化土壤修复装置2包括光催化土壤修复箱21、光催化土壤导流缓流单元22和土壤修复剂喷头23；所述光催化土壤导流缓流单元22为多个，从上到下交错倾斜设置于光催化土壤修复箱21相对的两个内箱壁，位于最上方的所述光催化土壤导流缓流单元22的输入高端与土壤进口211对应，位于最下方的所述光催化土壤导流缓流单元22的输出矮端与土壤循环输送单元3的输入端对应，且处于上、下相邻方位的光催化土壤导流缓流单元22中，位于上方的所述光催化土壤导流缓流单元22的输出矮端与位于下方的所述光催化土壤导流缓流单元22的输入高端对应；通过光催化土壤导流缓流单元22的设置，能够使得土壤在光催化土壤修复箱21内进行多次的滚落导流，实现了土壤下落过程中的充分搅拌作用，使得土壤与土壤修复剂、光催化剂混合的更加充分、均匀，紫外光灯224对土壤的照射更加全面，土壤修复剂的修复以及光催化修复都比较彻底，效率更高。

所述土壤修复剂喷头23与光催化土壤导流缓流单元22一一对应并设置于光催化土壤修复箱21的内侧壁，且土壤修复剂喷头23的喷淋方向朝向光催化土壤导流缓流单元22的土壤导流缓流面220。

如附图3所示，所述光催化土壤导流缓流单元22包括倾斜土壤导流缓流架221、倾斜土壤接料板222、连接部223和紫外光灯224；所述倾斜土壤导流缓流架221与倾斜土壤接料板222均通过连接部223固连于光催化土壤修复箱21的内侧壁，所述倾斜土壤导流缓流架221与倾斜土壤接料板222保持平行，且倾斜土壤导流缓流架221位于倾斜土壤接料板222上方；倾斜土壤导流缓流架221上的土壤沿土壤导流缓流面220滚落导流，且倾斜土壤导流缓流架221对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；所述倾斜土壤接料板222接住从倾斜土壤导流缓流架221的缝隙中掉落的土壤，并使土壤在其上滚落；所述紫外光灯224设置于倾斜土壤接料板222的下板面，用于照射其下方的倾斜土壤导流缓流架221的土壤导流缓流面220上的土壤。通过降低土壤导流缓流面220上的土壤的滚落速度，能够增加土壤在光催化土壤修复箱21内的时间，对土壤的光催化修复时间就会加长，土壤修复较为彻底，大大提高土壤修复效率。

更为具体的，如附图3至附图6所示，所述倾斜土壤导流缓流架221包括矩形框架2211、加热套管2212、电机2213、链轮2214、链条2215和转轴2216；若干所述加热套管2212分别通过转轴2216呈线性排列且转动设置于矩形框架2211内，所述土壤导流缓流面220上的土壤滚落导流方向100倾斜朝下，所述加热套管2212与土壤滚落导流方向100垂直设置；所述电机2213与其中一个转轴2216驱动连接；所述链轮2214固设在若干转轴2216的同侧端，且通过链条2215链传动连接；所述电机2213启动并通过链传动带动同一倾斜土壤导流缓流架221上的所有加热套管2212同步转动对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；通过能够转动的多个加热套管2212的设置，在土壤滚动过程中能够实现对土壤的缓流作用，一方面实现对土壤的降速，另一方面实现对土壤的搅拌作用，从而提高土壤修复效率。

更为具体的，若干所述加热套管2212的上表面共同构成土壤导流缓流面220，且每个加热套管2212表面均涂覆有光催化剂涂层。

值得注意的是，所述加热套管2212在其顶部的转动方向与土壤滚落导流方向100相反，从而使得若干所述加热套管2212同步转动对土壤导流缓流面220上的土壤具有一个驱动其向上短暂移动的缓流方向200，所述缓流方向200与土壤滚落导流方向100相反。在本发明中，加热套管2212能够对土壤进行加热，使土壤中的有机污染物挥发，在紫外光灯224的照射作用下，使挥发的有机污染物与加热套管2212表面涂覆的光催化剂发生催化氧化降解过程；本发明通过将土壤在由多个加热套管2212组成的土壤导流缓流面220上导流，大大提高了土壤光催化修复的效率，而且通过对土壤进行缓流降速，能够进一步保证土壤光催化修复的彻底性。

如附图1所示，所述弹性基座1包括基座本体11、基座壳体12、下拱形弹性支撑板13和侧拱形弹性支撑板14；所述基座本体11顶部与光催化土壤修复箱21外底部固定连接；所述基座本体11伸入基座壳体12内并通过下拱形弹性支撑板13以及侧拱形弹性支撑板14共同弹性支撑；所述下拱形弹性支撑板13固设于基座壳体12内底部，其外凸拱形面与基座本体11的底部固连，以对基座本体11的底部弹性支撑；所述侧拱形弹性支撑板14固设于基座壳体12内侧面，其外凸拱形面与基座本体11的侧面固连，以对基座本体11的侧面弹性支撑。本发明中的弹性基座1结构非常独特，通过下拱形弹性支撑板13以及侧拱形弹性支撑板14共同对基座本体11进行弹性支撑，一方面使得对基座本体11的弹性支撑更加稳固，也就保证了对整个光催化土壤修复装置2的弹性支撑稳固性，另一方面，下拱形弹性支撑板13以及侧拱形弹性支撑板14自身结构独特，结构稳固性非常好，且回弹效果比现有的弹簧更佳，有效延长其使用寿命。

如附图1所示，所述土壤循环输送单元3包括第一直线型输送机31、螺旋型输送提升机32和第二直线型输送机33；所述第一直线型输送机31呈水平状态穿过土壤出口212设置，所述螺旋型输送提升机32呈竖直状态设置，所述第二直线型输送机33呈水平状态设置于土壤进口211，构成开口朝向光催化土壤修复装置2的U型结构的土壤循环输送单元3。

更为具体的，所述第一直线型输送机31的输入端位于光催化土壤修复箱21的内底部，第一直线型输送机31的输出端延伸至光催化土壤修复箱21外部并与与螺旋型输送提升机32的输入端对应，所述螺旋型输送提升机32的输出端与第二直线型输送机33的输入端对应，所述第二直线型输送机33的输出端与土壤进口211对应。

一种循环式光催化土壤修复系统的土壤修复方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：通过初始土壤输送机4从光催化土壤修复箱21顶部向其内注入原始土壤，土壤落在最上方的光催化土壤导流缓流单元22的土壤导流缓流面220上；

步骤二：启动振动器5，带动整个光催化土壤修复装置2弹性振动；

通过土壤修复剂喷头23向土壤喷淋土壤修复剂；

打开紫外光灯224对土壤进行照射；

加热套管2212通电对土壤进行加热；

启动电机2213，通过链传动带动同一倾斜土壤导流缓流架221上的所有加热套管2212同步转动对土壤进行缓流以降低其滚落的速度；

从倾斜土壤导流缓流架221的缝隙中掉落的土壤落在倾斜土壤接料板222上并滚落；

土壤依次经过光催化土壤修复箱21内的各个光催化土壤导流缓流单元22进行光催化修复；

步骤三：光催化修复后的土壤落在第一直线型输送机31上，随后依次经过第一直线型输送机31、螺旋型输送提升机32、第二直线型输送机33的输送再次注入光催化土壤修复箱21内，再次进行光催化修复，如此循环，即实现了对土壤的循环式光催化修复。

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。