一种重金属污染土壤微生物修复设备的制作方法

1.本发明涉及土壤修复设备技术领域，特别涉及一种重金属污染土壤微生物修复设备。


背景技术：

2.重金属累积在土壤内部，对环境和人体健康都有比较大的危害。微生物修复法是利用微生物对重金属的氧化、还原、吸附等作用，降低土壤中的重金属物质含量。在修复重金属污染土壤的各种方法中，微生物修复法效果好、无副作用、成本低、容易实施。
3.专利号为cn201821357992.3的专利公开了一种移动式土壤污染就地修复装置，包括主体箱，所述主体箱顶部的左侧固定连接有搅拌箱，所述主体箱内壁的底部固定连接有消音罩，并且消音罩内壁的底部固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴固定连接有活动杆，所述活动杆远离第一电机的一端贯穿消音罩并延伸至消音罩的外部，所述活动杆位于消音罩外部一端的表面固定连接有主齿轮，并且主齿轮的表面啮合有从齿轮，解决了现有的一些土壤污染修复装置，结构复杂，操作繁琐，存在可移动性差，不够灵活，土壤修复的效果比较一般，对于有害物处理不够彻底，并且对土壤只能进行单一的淋洗的问题，整个装置结构上设计简单合理，使用起来操作方便快捷，实用性很高。
4.上述专利是利用第一电机通过活动杆带动主齿轮进行旋转，接着主齿轮通过啮合带动从齿轮进行旋转，从齿轮带动搅拌杆在搅拌箱内部进行旋转，随后通过进料斗往搅拌箱内部添加原料，搅拌合适后通过出料管流到水箱内部，接着通过推动架移动装置，接着第二电机通过联轴器带动第一皮带轮运动，第一皮带轮通过表面的皮带带动第二皮带轮运动，接着第二皮带轮带动开凿轮对土壤进行工作，接着水泵利用动力通过吸水管将水箱内部的水液进行吸附，在通过排水管输送到淋洗头的内部对土壤中的有害介质进行淋洗；该淋洗的方法不能够将重金属从土壤中去除。
5.且目前的微生物修复法主要采用的方式是向土壤喷洒微生物体和营养质，培育微生物在土壤中生长并作用于重金属，改变重金属物质的化学形态，降低其危害。但是，并不能将重金属从土壤中去除，实际上没有降低土壤中重金属含量，重金属容易二次扩散到土壤中。另一些方法采用体内含有磁性物质的微生物，在土壤中培育微生物之后，利用磁力吸附去除微生物及其吸附的重金属，但是磁吸附效果往往不佳，而且操作复杂，成本比较高。另外以上手段一般都是工人手工作业，效率低，难以适应大面积的土壤修复工作。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种重金属污染土壤微生物修复设备，采用机械化作业，能够快速、低成本、大面积实现重金属污染土壤微生物修复；同步实现翻土、喷洒和敷设带体，其中，利用翻土犁将土壤翻动之后再向土壤喷洒一次营养质以及微生物，后臂装置随后在土壤表面敷设富集带体，富集带体上的尖端插入土壤，微生物吸附土壤的重金属后富集在尖端，揭取富集带体后可去除土壤中的重金属，修复土壤，以解决上述背景技术中提出的
问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属污染土壤微生物修复设备，包括支架主体、前臂装置、后臂装置、行走装置和喷洒装置，所述支架主体的上端安装有喷洒装置，支架主体的下端安装有行走装置，所述支架主体，所述支架主体的前端安装有前臂装置，所述支架主体的后端安装有后臂装置；所述支架主体包括支架板和侧耳，所述支架板的四角处均设置有向下折弯的侧耳；所述喷洒装置包括储液仓、喷口、水泵、阀门和水管，所述支架板的上表面上固定连接有储液仓，所述支架板的下端面上固定连接有开口朝下的喷口，所述喷口通过水管与储液仓相互连通，所述水管上连接有水泵和阀门；所述前臂装置包括前侧板、前摆动臂、翻土犁和前臂驱动电机，所述前侧板的上端通过轴承旋转连接有前摆动臂，所述前摆动臂连接有前臂驱动电机，所述前侧板的下端通过轴承旋转连接有翻土犁；所述后臂装置包括后侧板、后摆动臂、带仓、富集带体、压带器、切断器、带体收纳卷筒和递带组件，所述支架主体的后端两角处通过螺栓固定连接有后侧板，两个所述后侧板之间连接有后摆动臂，所述后摆动臂固定连接有带仓，所述带仓的中部设置有带体收纳卷筒和递带组件，所述带体收纳卷筒的两端通过轴承旋转连接于带仓内壁上，所述带体收纳卷筒上缠绕有富集带体，所述带仓的下端设置有压带器和切断器，所述切断器位于压带器的前端。
8.进一步地，所述行走装置包括履带、履带传动电机和履带传动轴，所述履带共有两条，每条履带的两端均设置有齿轮，履带的内壁上固定连接有链条，齿轮与链条相互啮合，通过齿轮转动带动履带转动，两条履带的齿轮之间连接有履带传动轴，履带传动轴共有两根，其中一根履带传动轴连接有履带传动电机。
9.进一步地，所述前摆动臂包括前摆动臂板、前臂主轴和前臂副轴，所述前摆动臂板共有两块，两块前摆动臂板之间通过前臂主轴和前臂副轴相互连接，其中，前臂主轴位于前摆动臂板上端，前臂副轴位于前摆动臂板下端。
10.进一步地，所述翻土犁包括翻土驱动电机、轴套和犁叶，所述前臂副轴的外部套接有轴套，所述轴套和前臂副轴之间固定连接，轴套的外壁上设置有呈环形分布的多片犁叶，所述前臂副轴与翻土驱动电机相互连接，所述翻土驱动电机安装于前摆动臂板上。
11.进一步地，所述后摆动臂包括后臂主轴、后摆动臂板和后臂驱动电机，两个所述后侧板之间通过轴承旋转连接有后臂主轴，所述后臂主轴的两端固定连接有后摆动臂板，且后臂主轴通过后摆动臂板固定连接有带仓，所述后臂主轴的一端连接有后臂驱动电机，所述后臂驱动电机安装于后侧板上。
12.进一步地，所述带仓为前端开口，后端封的筒体。
13.进一步地，所述压带器包括压板和压带升降气缸，所述压板和带仓之间通过压带升降气缸相互连接。
14.进一步地，所述切断器包括刀片和刀具升降气缸，所述刀片位于富集带体的上端，且刀片和带仓之间通过刀具升降气缸相互连接。
15.进一步地，所述递带组件包括递带电机和递带轴，所述递带轴通过轴承旋转连接
于带仓的前端开口处，递带轴的一端连接有递带电机，递带电机安装于带仓的外壁上。
16.进一步地，所述富集带体的下表面上设置有内部中空的尖端，尖端设置有向下的开口，尖端的内部填充有多孔填料。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明提出的一种重金属污染土壤微生物修复设备，采用翻土驱动电机、前臂驱动电机、后臂驱动电机、压带升降气缸、刀具升降气缸、递带电机、履带传动电机和水泵共同驱动设备运行，机械化作业，能够快速、低成本、大面积实现重金属污染土壤微生物修复。
18.2、本发明提出的一种重金属污染土壤微生物修复设备，在土地上运行，同步实现翻土、喷洒和敷设带体，其中，利用翻土犁将土壤翻动之后再向土壤喷洒一次营养质以及微生物，后臂装置随后在土壤表面敷设富集带体，富集带体上的尖端插入土壤，微生物吸附土壤的重金属后富集在尖端，揭取富集带体后可去除土壤中的重金属，修复土壤。
附图说明
19.图1为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的整体结构图；图2为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的支架主体结构图；图3为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的喷洒装置结构图；图4为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的行走装置结构图；图5为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的前臂装置结构图；图6为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的翻土犁结构图；图7为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的后臂装置结构图；图8为本发明图7中a处的局部放大图；图9为本发明的重金属污染土壤微生物修复设备的富集带体结构图；图10为本发明图9中b处的局部放大图。
20.图中：1、支架主体；11、支架板；12、侧耳；2、前臂装置；21、前侧板；22、前摆动臂；221、前摆动臂板；222、前臂主轴；223、前臂副轴；23、翻土犁；231、翻土驱动电机；232、轴套；233、犁叶；24、前臂驱动电机；3、后臂装置；31、后侧板；32、后摆动臂；321、后臂主轴；322、后摆动臂板；323、后臂驱动电机；33、带仓；34、富集带体；341、尖端；35、压带器；351、压板；352、压带升降气缸；36、切断器；361、刀片；362、刀具升降气缸；37、带体收纳卷筒；38、递带组件；381、递带电机；382、递带轴；4、行走装置；41、履带；42、履带传动电机；43、履带传动轴；5、喷洒装置；51、储液仓；52、喷口；53、水泵；54、阀门；55、水管。
具体实施方式
21.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，都属于本发明保护的范围。
22.参阅图1至图4，一种重金属污染土壤微生物修复设备，包括支架主体1、前臂装置2、后臂装置3、行走装置4和喷洒装置5，支架主体1的上端安装有喷洒装置5，支架主体1的下端安装有行走装置4，支架主体1的前端安装有前臂装置2，支架主体1的后端安装有后臂装
置3；支架主体1包括支架板11和侧耳12，支架板11的四角处均设置有向下折弯的侧耳12；喷洒装置5包括储液仓51、喷口52、水泵53、阀门54和水管55，支架板11的上表面上固定连接有储液仓51，支架板11的下端面上固定连接有开口朝下的喷口52，喷口52通过水管55与储液仓51相互连通，水管55上连接有水泵53和阀门54；通过水泵53驱动储液仓51内存储的微生物以及液态营养质从喷口52喷出，其中阀门54用于控流，水管55用于输送，储液仓51里面储藏有培养液中的微生物以及液态营养质，利用喷口52分别向翻起的土壤喷洒；从而微生物在营养质的营养下可以在土壤中存活并对土壤中的重金属实现氧化、还原和吸附；行走装置4包括履带41、履带传动电机42和履带传动轴43，履带41共有两条，每条履带41的两端均设置有齿轮，履带41的内壁上固定连接有链条，齿轮与链条相互啮合，通过齿轮转动带动履带41转动，两条履带41的齿轮之间连接有履带传动轴43，履带传动轴43共有两根，其中一根履带传动轴43连接有履带传动电机42，通过履带传动电机42带动齿轮和履带传动轴43转动，进而带动链条和履带41转动，履带41两端的齿轮之间设置有长条状的板体，齿轮通过轴承旋转连接于该板体的两端，用于稳定履带41的形状。
23.参阅图5至图6，前臂装置2包括前侧板21、前摆动臂22、翻土犁23和前臂驱动电机24，前侧板21的上端通过轴承旋转连接有前摆动臂22，前摆动臂22连接有前臂驱动电机24，前臂驱动电机24可以旋转带动前摆动臂22升降，进而带动前摆动臂22末端的翻土犁23，翻土犁23可以通过翻土驱动电机231驱动其旋转，也可以随着设备的行动，翻土犁23滚动翻起土壤，前侧板21的下端通过轴承旋转连接有翻土犁23；前摆动臂22包括前摆动臂板221、前臂主轴222和前臂副轴223，前摆动臂板221共有两块，两块前摆动臂板221之间通过前臂主轴222和前臂副轴223相互连接，其中，前臂主轴222位于前摆动臂板221上端，前臂副轴223位于前摆动臂板221下端；翻土犁23包括翻土驱动电机231、轴套232和犁叶233，前臂副轴223的外部套接有轴套232，轴套232和前臂副轴223之间固定连接，轴套232的外壁上设置有呈环形分布的多片犁叶233，前臂副轴223与翻土驱动电机231相互连接，翻土驱动电机231安装于前摆动臂板221上。
24.参阅图7至图10，后臂装置3包括后侧板31、后摆动臂32、带仓33、富集带体34、压带器35、切断器36、带体收纳卷筒37和递带组件38，支架主体1的后端两角处通过螺栓固定连接有后侧板31，两个后侧板31之间连接有后摆动臂32，后摆动臂32固定连接有带仓33，带仓33的中部设置有带体收纳卷筒37和递带组件38，带体收纳卷筒37的两端通过轴承旋转连接于带仓33内壁上，带体收纳卷筒37上缠绕有富集带体34，带仓33的下端设置有压带器35和切断器36，切断器36位于压带器35的前端，随着设备的行动，富集带体34被从带仓33释放，敷设到土壤表面，然后压带器35向下压，将富集带体34的尖端341压到土壤的内部，到达田垄的尽头后可以切断富集带体34；然后设备掉头，对下一个田垄进行上述翻土、喷洒和敷设；设备在土地上运行，同步实现翻土、喷洒和敷设带体；然后放置一至两周，期间可以用本设备再喷洒一次营养质；微生物吸附了土壤的重金属后，会逐步富集在富集带体34的尖端341表面；两周后，将富集带体34从土壤中揭开取走，富集的微生物及其吸附的重金属被彻底从土壤中去除；后摆动臂32包括后臂主轴321、后摆动臂板322和后臂驱动电机323，两个后侧板31之间通过轴承旋转连接有后臂主轴321，后臂主轴321的两端固定连接有后摆动臂板322，且后臂主轴321通过后摆动臂板322固定连接有带仓33，后臂主轴321的一端连接有后臂驱动电机323，后臂驱动电机323安装于后侧板31上，设备的后端利用后臂驱动电机323
驱动后摆动臂32旋转升降后带动带仓33，带仓33里面卷着富集带体34，富集带体34的下表面具有中空的尖端341，尖端341内部填充了多孔填料，且多孔填料浸泡了营养质之后才填到尖端341里面；带仓33为前端开口，后端封的筒体；压带器35包括压板351和压带升降气缸352，压板351和带仓33之间通过压带升降气缸352相互连接；切断器36包括刀片361和刀具升降气缸362，刀片361位于富集带体34的上端，且刀片361和带仓33之间通过刀具升降气缸362相互连接，刀具升降气缸362带动刀片361下降，将富集带体34切断；递带组件38包括递带电机381和递带轴382，递带轴382通过轴承旋转连接于带仓33的前端开口处，递带轴382的一端连接有递带电机381，递带电机381安装于带仓33的外壁上，富集带体34的一端经过递带轴382的上表面后向带仓33开口处延伸，穿过带仓33开口后向下延伸，之后带有尖端341的一面紧贴地面，递带电机381旋转带动富集带体34沿带仓33开口方向向外延伸；富集带体34的下表面上设置有内部中空的尖端341，尖端341设置有向下的开口，尖端341的内部填充有多孔填料。
25.工作原理：该设备由行走装置4及其支架承载，适应田间行动，翻土驱动电机231、前臂驱动电机24、后臂驱动电机323、压带升降气缸352、刀具升降气缸362、递带电机381、履带传动电机42和水泵53均通过无线信号连接有远程控制器，可以遥控操作或者人工智能自动驾驶；前臂驱动电机24可以旋转带动前摆动臂22升降，进而带动前摆动臂22末端的翻土犁23，翻土犁23可以通过翻土驱动电机231驱动其旋转，也可以随着设备的行动，翻土犁23滚动翻起土壤；储液仓51里面储藏有培养液中的微生物以及液态营养质，利用喷口52分别向翻起的土壤喷洒；从而微生物在营养质的营养下可以在土壤中存活并对土壤中的重金属实现氧化、还原和吸附；设备的后端利用后臂驱动电机323驱动后摆动臂32旋转升降后带动带仓33，带仓33里面卷着富集带体34，富集带体34的下表面具有中空的尖端341，尖端341内部填充了多孔填料，且多孔填料浸泡了营养质之后才填到尖端341里面；随着设备的行动，富集带体34被从带仓33释放，敷设到土壤表面，然后压带器35向下压，将富集带体34的尖端341压到土壤的内部，到达田垄的尽头后可以切断富集带体34；然后设备掉头，对下一个田垄进行上述翻土、喷洒和敷设；设备在土地上运行，同步实现翻土、喷洒和敷设带体；然后放置一至两周，期间可以用本设备再喷洒一次营养质；微生物吸附了土壤的重金属后，会逐步富集在富集带体34的尖端341表面；两周后，将富集带体34从土壤中揭开取走，富集的微生物及其吸附的重金属被彻底从土壤中去除。
26.综上所述：本发明提出的一种重金属污染土壤微生物修复设备，采用富集带体34富集微生物，去除吸附了重金属的微生物后达到减少土壤中重金属含量的目的，在土地上运行，能够同步实现翻土、喷洒和敷设带体；且采用机械化作业，能够快速、低成本、大面积实现重金属污染土壤微生物修复。
27.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。