基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统及方法与流程

本发明涉及污染土地修复技术领域，尤其涉及基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统及方法。

背景技术：

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业；

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；（2）降低土壤中有害物质的浓度；

而异位修复是指将受污染的土壤或地下水从受污染区域转移到邻近地点或反应器内，对其中的污染物进行治理的方法；

异位修复方法，对于二氯乙烷、氯乙烯、氯仿等污染物，一般通过异位气相抽提技术进行处理，现有的直接将土壤置于容器中加热，使污染物汽化后进行处理，在加热时，加热交不均匀，导致浪费大量的时间，且有些土壤本身密实度较大，对于较密实的部位与较松散的部位，污染物汽化时间不同，因此处理效率较差。

因此，有必要提供基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统及方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明是提供基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统及方法。

本发明提供的基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统，包括底壳和处理仓，所述底壳顶部固定有处理仓，所述底壳内部固定有可升降的加热装置，所述加热装置一端伸入到处理仓内部，所述处理仓顶部固定有可对处理仓内泥土进行打碎的破碎装置，所述处理仓顶部固定有对处理仓内部灰尘进行过滤的过滤装置，所述处理仓顶部固定有太阳能安装架，所述太阳能安装架顶部固定有太阳能板；

所述加热装置包括第一固定块、第一螺纹杆、通风壳、第二固定块、鼓风机、加热柱、通孔和第二伺服电机，所述底壳内壁底部下端对称固定有第一固定块，所述第一固定块中部通过轴承转动连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆顶部通过轴承与处理仓转动连接，所述底壳内壁滑动连接有通风壳，所述通风壳外侧对称固定有第二固定块，所述第二固定块中部通过螺纹孔与第一螺纹杆螺纹连接，所述通风壳底部对称镶嵌固定有鼓风机，所述通风壳顶部等距固定有加热柱，所述处理仓底部等距开设有通孔，且加热柱与通孔滑动连接，所述第一固定块底部固定有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出端与第一螺纹杆固定连接；

所述破碎装置包括转环、转盘、u形固定架、第一套筒、连接杆、第一伺服电机、第一齿轮、第一外齿轮环、第一六角柱和转杆，所述处理仓顶部开设有转孔，所述转孔内壁通过轴承转动连接有转环，所述转环内壁通过轴承转动连接有转盘，所述处理仓顶部对称固定有u形固定架，且u形固定架一端与转盘固定连接，所述转盘中部通过轴承转动连接有第一套筒，所述第一套筒外侧等距固定有连接杆，且连接杆一端与转环固定连接，所述第一套筒内壁呈正六边形设置，一个所述u形固定架一端固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端固定有第一齿轮，所述第一套筒外侧固定有第一外齿轮环，且第一齿轮与第一外齿轮环啮合连接，所述第一套筒内壁滑动连接有第一六角柱，所述第一六角柱底部固定有转杆。

优选的，所述破碎装置还包括第二套筒、第二六角柱、破碎杆、内齿轮环、第二齿轮、连接板、滑板、第二螺纹杆和第三伺服电机，所述转环外侧通过轴承对称转动连接有第二套筒，且第二套筒内壁呈正六边形设置，所述第二套筒内壁滑动连接有第二六角柱，所述第二六角柱底部通过轴承与转杆转动连接，所述第二六角柱底部穿过转杆固定有破碎杆，所述处理仓上表面固定有内齿轮环，所述第二套筒外侧固定有第二齿轮，且第二齿轮与内齿轮环啮合连接，两个所述u形固定架之间固定有连接板，所述连接板下方设有滑板，所述滑板一端通过螺纹孔螺纹连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆一端通过轴承与转盘转动连接，且第二螺纹杆另一端通过轴承与连接板转动连接，所述连接板顶部固定有第三伺服电机，且第三伺服电机的输出端与第二螺纹杆固定连接。

优选的，所述过滤装置包括过滤网、集风罩、过滤器、连接管、支管、抽风机和阀门，所述处理仓顶部等距镶嵌固定有过滤网，所述处理仓顶部位于过滤网上方等距固定有集风罩，所述集风罩顶部通过螺栓固定有过滤器，所述处理仓上方设有连接管，所述连接管外侧等距固定有支管，四个所述支管分别与四个过滤器的出气口连通，所述处理仓一侧固定有抽风机，所述抽风机的出气口通过管道与底壳连通，且抽风机的进气口通过管道于连接管连通，所述集风罩上端和连接管下端均固定有阀门。

优选的，所述加热柱包括导热筒、电加热管和导热翅片，所述通风壳顶部等距固定有导热筒，且导热筒外侧等距开设有过滤孔，所述导热筒内壁固定有电加热管，所述电加热管外侧等距固定有导热翅片，且导热翅片与导热筒内壁固定连接。

优选的，所述底壳内壁对称固定有第一导杆，所述通风壳外侧对称固定有导套，且导套与第一导杆滑动连接。

优选的，所述转盘上表面固定有第二导杆，所述第二导杆通过直线轴承与滑板滑动连接，且第二导杆顶部与连接板固定连接。

优选的，所述通风壳内壁顶部位于鼓风机上方对称固定有导流板。

优选的，所述处理仓一侧通过铰链铰接有密封门。

本发明还包括基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复方法，用于本发明的修复系统，所述方法包括以下步骤：

1）、本装置安装与地面上，其中，底壳埋于地面之下，处理仓底部与地面保持齐平。

2）、作业人员将需要修复的土地通过铲车等工具运输到处理仓内部，然后关闭密封门。

3）、通过第一伺服电机转动带动第一齿轮转动，进而通过第一外齿轮环带动第一套筒旋转，进而可带动第一六角柱和转杆旋转，并且，第一套筒通过连接杆带动转环转动，进而可带动转环上的内齿轮环转动，使得内齿轮环带动第二齿轮转动，进而可带动第二套筒旋转，使得第二套筒带动第二六角柱旋转，进而使得破碎杆在以第一六角柱为中心旋转时进行自转，与此同时，通过第三伺服电机转动带动第二螺纹杆旋转，进而可带动滑板进行升降，使得滑板驱动第一六角柱向下滑动，进而可带动转杆和转杆上的第二六角柱向下滑动，使得破碎杆在旋转的同时向下运动，自上而下对土壤进行打碎，然后转杆收回至最顶端。

4）、通过第二伺服电机转动带动第一螺纹杆旋转，进而可通过第二固定块带动通风壳进行升降，进而使得通风壳上的加热柱慢慢从通孔内伸出，使得加热柱插入土壤内部。

5）、然后通过电加热管发热，并通过导热翅片将热量传递到导热筒，对土壤进行加热，然后通过鼓风机向通风壳内进行吹风，使得通风壳内的气体进入导热筒内，并将散热翅片和电加热管上的热量带出，通过过滤孔吹出，使得热风箱土壤内部散开，对土壤进行加热，使得土壤内的有害物质有液态转换为气态，跟随空气排进集风罩内，并通过过滤器的过滤后，将有害物质去除，而带有一定热气的废气则通过抽风机抽进底壳内供加热循环使用，大大降低能耗。

6）、在对土壤处理完成后，将加热柱向下收缩，装置加热柱顶部与处理仓内壁底部齐平，然后通过铲车将修复好的土壤进行取出即可。

与相关技术相比较，本发明提供的基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统及方法具有如下有益效果：

1、将污染土壤转移到处理仓内后，通过第二伺服电机驱动通风壳升降，进而带动加热柱伸出，通过加热柱进行加热，并通过鼓风机将热气扩散至土壤内部，将土壤内的有害物质汽化，提高了加热的均匀度，且带有一定热气的废气则通过抽风机抽进底壳内供加热循环使用，大大降低能耗。

2、在土壤处理之前，通过破碎装置上的第一伺服电机驱动转杆旋转，并带动破碎杆进行旋转，在旋转的过程中，通过第三伺服电机驱动转杆进行下降，在下降的过程中，即可对土壤进行破碎，从而提高土壤的疏松性，使得热气可以充分与土壤接触，提高加热效率。

3、需要更换过滤器内的滤芯时，通过将过滤器两端的阀门关闭，可单独更换过滤器，然后逐个更换，再此过程中无需停机，提高工作效率。

4、通过第二外齿轮环驱动第三外齿轮环旋转，进而使得刮刀对过滤网表面进行刮动，进而使得粘附在过滤网上的灰尘刮除，防止堵塞。

附图说明

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的加热装置结构示意图；

图3为本发明提供的通孔结构示意图；

图4为本发明提供的第一螺纹杆结构示意图；

图5为本发明提供的鼓风机结构示意图；

图6为本发明提供的导流板结构示意图；

图7为本发明提供的加热柱结构示意图；

图8为本发明提供的过滤装置结构示意图之一；

图9为本发明提供的过滤装置结构示意图之二；

图10为本发明提供的破碎装置结构示意图之一；

图11为本发明提供的破碎装置结构示意图之二；

图12为本发明提供的破碎装置结构示意图之三。

图中标号：1、底壳；2、处理仓；3、加热装置；31、第一固定块；32、第一螺纹杆；33、通风壳；34、第二固定块；35、鼓风机；36、加热柱；361、导热筒；362、电加热管；363、导热翅片；37、通孔；38、第二伺服电机；4、破碎装置；41、转环；42、转盘；43、u形固定架；44、第一套筒；45、连接杆；46、第一伺服电机；47、第一齿轮；48、第一外齿轮环；49、第一六角柱；410、转杆；411、第二套筒；412、第二六角柱；413、破碎杆；414、内齿轮环；415、第二齿轮；416、连接板；417、滑板；418、第二螺纹杆；419、第三伺服电机；5、过滤装置；51、过滤网；52、集风罩；53、过滤器；54、连接管；55、支管；56、抽风机；57、阀门；6、太阳能安装架；7、太阳能板；8、第一导杆；9、导套；10、第二导杆；11、导流板；12、密封门；13、第二外齿轮环；14、第三外齿轮环；15、刮刀。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

在具体实施过程中，如图1和图2所示，基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复系统，包括底壳1和处理仓2，底壳1顶部固定有处理仓2，处理仓2一侧通过铰链铰接有密封门12，底壳1内部固定有可升降的加热装置3，加热装置3一端伸入到处理仓2内部，处理仓2顶部固定有可对处理仓2内泥土进行打碎的破碎装置4，处理仓2顶部固定有对处理仓2内部灰尘进行过滤的过滤装置5，处理仓2顶部固定有太阳能安装架6，太阳能安装架6顶部固定有太阳能板7。

请参照图10、图11和图12所示，破碎装置4包括转环41、转盘42、u形固定架43、第一套筒44、连接杆45、第一伺服电机46、第一齿轮47、第一外齿轮环48、第一六角柱49、转杆410、第二套筒411、第二六角柱412、破碎杆413、内齿轮环414、第二齿轮415、连接板416、滑板417、第二螺纹杆418和第三伺服电机419，处理仓2顶部开设有转孔，转孔内壁通过轴承转动连接有转环41，转环41内壁通过轴承转动连接有转盘42，处理仓2顶部对称固定有u形固定架43，且u形固定架43一端与转盘42固定连接，转盘42中部通过轴承转动连接有第一套筒44，第一套筒44外侧等距固定有连接杆45，且连接杆45一端与转环41固定连接，第一套筒44内壁呈正六边形设置，一个u形固定架43一端固定有第一伺服电机46，第一伺服电机46的输出端固定有第一齿轮47，第一套筒44外侧固定有第一外齿轮环48，且第一齿轮47与第一外齿轮环48啮合连接，第一套筒44内壁滑动连接有第一六角柱49，第一六角柱49底部固定有转杆410，转环41外侧通过轴承对称转动连接有第二套筒411，且第二套筒411内壁呈正六边形设置，第二套筒411内壁滑动连接有第二六角柱412，第二六角柱412底部通过轴承与转杆410转动连接，第二六角柱412底部穿过转杆410固定有破碎杆413，处理仓2上表面固定有内齿轮环414，第二套筒411外侧固定有第二齿轮415，且第二齿轮415与内齿轮环414啮合连接，两个u形固定架43之间固定有连接板416，连接板416下方设有滑板417，滑板417一端通过螺纹孔螺纹连接有第二螺纹杆418，第二螺纹杆418一端通过轴承与转盘42转动连接，且第二螺纹杆418另一端通过轴承与连接板416转动连接，连接板416顶部固定有第三伺服电机419，且第三伺服电机419的输出端与第二螺纹杆418固定连接，通过第一伺服电机46转动带动第一齿轮47转动，进而通过第一外齿轮环48带动第一套筒44旋转，进而可带动第一六角柱49和转杆410旋转，并且，第一套筒44通过连接杆45带动转环41转动，进而可带动转环41上的内齿轮环414转动，使得内齿轮环414带动第二齿轮415转动，进而可带动第二套筒411旋转，使得第二套筒411带动第二六角柱412旋转，进而使得破碎杆413在以第一六角柱49为中心旋转时进行自转，与此同时，通过第三伺服电机419转动带动第二螺纹杆418旋转，进而可带动滑板417进行升降，使得滑板417驱动第一六角柱49向下滑动，进而可带动转杆410和转杆410上的第二六角柱412向下滑动，使得破碎杆413在旋转的同时向下运动，自上而下对土壤进行打碎，然后转杆410收回至最顶端。

请参照图8和图9所示，过滤装置5包括过滤网51、集风罩52、过滤器53、连接管54、支管55、抽风机56和阀门57，处理仓2顶部等距镶嵌固定有过滤网51，处理仓2顶部位于过滤网51上方等距固定有集风罩52，集风罩52顶部通过螺栓固定有过滤器53，处理仓2上方设有连接管54，连接管54外侧等距固定有支管55，四个支管55分别与四个过滤器53的出气口连通，处理仓2一侧固定有抽风机56，抽风机56的出气口通过管道与底壳1连通，且抽风机56的进气口通过管道于连接管54连通，集风罩52上端和连接管54下端均固定有阀门57，对土壤进行加热，使得土壤内的有害物质有液态转换为气态，跟随空气排进集风罩52内，并通过过滤器53的过滤后，将有害物质去除，而带有一定热气的废气则通过抽风机56抽进底壳1内供加热循环使用，大大降低能耗，并且在需要更换过滤器53内的滤芯时，通过将过滤器53两端的阀门57关闭，可单独更换过滤器53，然后逐个更换，再此过程中无需停机，提高工作效率。

请参照图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，加热装置3包括第一固定块31、第一螺纹杆32、通风壳33、第二固定块34、鼓风机35、加热柱36、通孔37和第二伺服电机38，底壳1内壁底部下端对称固定有第一固定块31，第一固定块31中部通过轴承转动连接有第一螺纹杆32，第一螺纹杆32顶部通过轴承与处理仓2转动连接，底壳1内壁滑动连接有通风壳33，通风壳33外侧对称固定有第二固定块34，第二固定块34中部通过螺纹孔与第一螺纹杆32螺纹连接，通风壳33底部对称镶嵌固定有鼓风机35，通风壳33顶部等距固定有加热柱36，处理仓2底部等距开设有通孔37，且加热柱36与通孔37滑动连接，第一固定块31底部固定有第二伺服电机38，且第二伺服电机38的输出端与第一螺纹杆32固定连接，通过第二伺服电机38转动带动第一螺纹杆32旋转，进而可通过第二固定块34带动通风壳33进行升降，进而使得通风壳33上的加热柱36慢慢从通孔37内伸出，使得加热柱36插入土壤内部；

加热柱36包括导热筒361、电加热管362和导热翅片363，通风壳33顶部等距固定有导热筒361，且导热筒361外侧等距开设有过滤孔，导热筒361内壁固定有电加热管362，电加热管362外侧等距固定有导热翅片363，且导热翅片363与导热筒361内壁固定连接，然后通过电加热管362发热，并通过导热翅片363将热量传递到导热筒361，对土壤进行加热，然后通过鼓风机35向通风壳33内进行吹风，使得通风壳33内的气体进入导热筒361内，并将散热翅片和电加热管362上的热量带出，通过过滤孔吹出，使得热风箱土壤内部散开，对土壤进行加热。

请参照图4、图5和图11所示，底壳1内壁对称固定有第一导杆8，通风壳33外侧对称固定有导套9，且导套9与第一导杆8滑动连接，便于通风壳33滑动更加稳定，转盘42上表面固定有第二导杆10，第二导杆10通过直线轴承与滑板417滑动连接，且第二导杆10顶部与连接板416固定连接，使得滑板417滑动更加稳定。

请参照图6所示，通风壳33内壁顶部位于鼓风机35上方对称固定有导流板11，通过锥形的导流板11将鼓风机35吹出的风向导热筒361的一端导流，提高风速。

参考图12所示，转环41外侧底部固定有第二外齿轮环13，处理仓2内壁位于过滤网51一端通过轴承转动连接有第三外齿轮环14，且第二外齿轮环13与第三外齿轮环14啮合连接，第三外齿轮环14内壁固定有刮刀15，且刮刀15与过滤网51表面接触，在转环41旋转时，通过第二外齿轮环13驱动第三外齿轮环14旋转，进而使得刮刀15对过滤网51表面进行刮动，进而使得粘附在过滤网51上的灰尘刮除，防止堵塞。

第一伺服电机46、第二伺服电机38、第三伺服电机419均为一种减速电机。

本发明还提供一种基于绿色能源污染场地修复的太阳能异位修复方法，该方法包括：

1）、本装置安装与地面上，其中，底壳1埋于地面之下，处理仓2底部与地面保持齐平。

2）、作业人员将需要修复的土地通过铲车等工具运输到处理仓2内部，然后关闭密封门12。

3）、通过第一伺服电机46转动带动第一齿轮47转动，进而通过第一外齿轮环48带动第一套筒44旋转，进而可带动第一六角柱49和转杆410旋转，并且，第一套筒44通过连接杆45带动转环41转动，进而可带动转环41上的内齿轮环414转动，使得内齿轮环414带动第二齿轮415转动，进而可带动第二套筒411旋转，使得第二套筒411带动第二六角柱412旋转，进而使得破碎杆413在以第一六角柱49为中心旋转时进行自转，与此同时，通过第三伺服电机419转动带动第二螺纹杆418旋转，进而可带动滑板417进行升降，使得滑板417驱动第一六角柱49向下滑动，进而可带动转杆410和转杆410上的第二六角柱412向下滑动，使得破碎杆413在旋转的同时向下运动，自上而下对土壤进行打碎，然后转杆410收回至最顶端。

4）、通过第二伺服电机38转动带动第一螺纹杆32旋转，进而可通过第二固定块34带动通风壳33进行升降，进而使得通风壳33上的加热柱36慢慢从通孔37内伸出，使得加热柱36插入土壤内部。

5）、然后通过电加热管362发热，并通过导热翅片363将热量传递到导热筒361，对土壤进行加热，然后通过鼓风机35向通风壳33内进行吹风，使得通风壳33内的气体进入导热筒361内，并将散热翅片和电加热管362上的热量带出，通过过滤孔吹出，使得热风箱土壤内部散开，对土壤进行加热，使得土壤内的有害物质有液态转换为气态，跟随空气排进集风罩52内，并通过过滤器53的过滤后，将有害物质去除，而带有一定热气的废气则通过抽风机56抽进底壳1内供加热循环使用，大大降低能耗。

6）、在对土壤处理完成后，将加热柱36向下收缩，装置加热柱36顶部与处理仓2内壁底部齐平，然后通过铲车将修复好的土壤进行取出即可。

本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。