新能源驱动仿生植物系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新能源驱动仿生植物系统，该系统包括太阳能发电系统、风能发电系统、仿生植物茎、挥发/半挥发性有机污染物降解系统、有机物挥发系统、控制阀、负压抽风系统和尾气处理系统。本实用新型专利技术解决了现有修复技术设备适用性不强，投资及运行成本高，耗能高且会产生二次污染的缺点。

Biomimetic Plant System Driven by New Energy

The utility model discloses a new energy-driven bionic plant system, which comprises a solar power generation system, a wind power generation system, a bionic plant stem, a volatile/semi-volatile organic pollutant degradation system, an organic volatilization system, a control valve, a negative pressure ventilation system and a tail gas treatment system. The utility model solves the shortcomings of the existing repair technology and equipment, such as weak applicability, high investment and operation cost, high energy consumption and secondary pollution.

【技术实现步骤摘要】
新能源驱动仿生植物系统
本技术属于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复
，涉及一种用于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复的新能源驱动仿生植物系统。
技术介绍
2005年4月至2013年12月，环保部与国土资源部首次开展了全国范围内的土壤调查，结果显示，全国土壤总点位超标率为16.1％，其中轻微污染占11.2％，轻度污染占2.3％，中度污染1.5％，重度污染1.1％，其中，有机污染物六六六、滴滴涕、多环芳烃3类有机污染物点位超标率分别为0.5％、1.9％、1.4％，耕地的主要有机污染物为滴滴涕和多环芳烃，林地的主要有机污染物为六六六和滴滴涕，重点企业污染用地、工业废弃地、工业园区、固体废物集中处理处置场地、采油区、采矿区、污水灌溉区、干线公路两侧均监测出多环芳烃、石油烃等有机污染物。传统的植物修复有机污染物是通过植物提取(Phytoextraction)、植物挥发(Phytovolatilization)、植物固定(Phytostabilisation)、植物转化(Phytotransformation)、根际植物修复(Rhizospherebioremediation)等技术实现对有机污染物的吸收、富集和降解，其局限在于：(1)受污染物种类和浓度的限制，某些生物只能降解特定的污染物，也就是说，一种生物不能降解所有种类的污染物，一旦污染物的种类、存在状态或浓度等发生变化，生物修复能力便不能正常发挥，有机污染物浓度过高会抑制生物的活性，使生物降解无法正常进行；(2)受环境条件制约，温度、湿度、pH值及营养状况也影响生物的生存，从而影响生物降解；(3)负作用，生物修复过程中使用的微生物可能会使地下水污染，也可能会引起植物病害，繁殖过量时会堵塞土壤的毛细孔，影响植物对土壤水分的吸收等，被降解的污染物生成的代谢产物的可能毒性、迁移性及生物可利用性等可能会加强，从而造成新的污染。传统的热脱附修复有机污染物是通过直接或间接加热污染土壤到较高温度，使土壤中的有机污染物组分从土壤介质中蒸发到气相而分离出来，同时由于采用的隔绝氧燃烧，可以减少二噁英的产生，可广泛用于有机污染物的原位或异位修复，但其局限在于：(1)设备投资成本高、设备适用性不强、运行费用昂贵，耗能极高；(2)对不同污染物的认识不够，不当的参数组合会导致其他副产物的产生，特别是含氯有机物的处理过程中会产生二噁英；(3)土壤修复工程产生的噪音、扬尘和粉尘污染等新污染源控制难。
技术实现思路
为了达到上述目的，本技术提供一种新能源驱动仿生植物系统，将其应用于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复系统中，以实现对土壤有机污染物的修复，此设备的适应性强、运行费用低、耗能低，可以对不同类型、不同深度的土壤进行有机污染物修复，且无二次污染。本技术所采用的技术方案是，新能源驱动仿生植物系统，包括风能发电系统、太阳能发电系统、仿生植物茎、挥发/半挥发性有机污染物降解系统、有机物挥发系统、控制阀、负压抽风系统和尾气处理系统；风能发电系统、太阳能发电系统分别设置在地面上，挥发/半挥发性有机污染物降解系统设置在地面下；太阳能发电系统及风能发电系统分别通过不锈钢管制得的仿生植物茎与挥发/半挥发性有机污染物降解系统连接；挥发/半挥发性有机污染物降解系统即为仿生植物主根，仿生植物主根的侧面安装有机物挥发系统，有机物挥发系统通过控制阀依次与负压抽风系统及尾气处理系统连接。进一步的，所述太阳能发电系统及风能发电系统分别与风光互补控制器连接，风光互补控制器及逆变器分别与蓄电池组连接，逆变器和挥发/半挥发性有机污染物降解系统连接，由太阳能发电系统及风能发电系统通过风光互补控制器对蓄电池组充电，再通过逆变器使用蓄电池组中储存的电能对交流负载供电。进一步的，所述风光互补控制器型号为HD-FG300S、HD-FG400S、HD-FG500S、HD-FG600S的任意一种，主机输出功率及电压为1000W、220V，系统电压为：DC12V/24CV，AC220V，工作温度为：-40℃～+80℃。风光互补控制器的型号和具体参数如下所示：进一步的，所述仿生植物茎长度200mm，公称直径50mm，外径为60.3mm。进一步的，所述挥发/半挥发性有机污染物降解系统由电加热棒组成，电加热棒为不锈钢头加热管。进一步的，所述有机物挥发系统由有机污染物挥发管道组成，有机污染物挥发管道管壁上有规则的钻孔，间隔4cm。进一步的，有机污染物挥发管道与组成挥发/半挥发性有机污染物降解系统的电加热棒平行设置，每条有机污染物挥发管道均与负压抽风系统连接。进一步的，所述尾气处理系统包括二燃室、急冷塔、布袋除尘器、酸性气体洗涤塔和烟囱；二燃室、急冷塔、布袋除尘器、酸性气体洗涤塔及烟囱依次通过管道连接，烟囱上装有烟气实时在线监测装置，用以监测经过处理后尾气的达标情况。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的仿生植物系统的结构示意图；图2是本技术实施例提供的尾气处理系统的结构示意图；图3是本技术实施例提供的太阳能发电系统和风能发电系统的结构示意图。图中，1、风能发电系统；2、太阳能发电系统；3、仿生植物茎；4、挥发/半挥发性有机污染物降解系统；5、有机物挥发系统；6、控制阀；7、负压抽风系统；8、尾气处理系统；11、风光互补控制器；12、逆变器；13、蓄电池组；51、有机污染物挥发管道；81、二燃室；82、急冷塔；83、布袋除尘器；84、酸性气体洗涤塔；85、烟囱。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。新能源驱动仿生植物系统，结构如图1所示，包括风能发电系统1，太阳能发电系统2，仿生植物茎3，挥发/半挥发性有机污染物降解系统4、有机物挥发系统5、控制阀6、负压抽风系统7和尾气处理系统8；风能发电系统1和太阳能发电系统2分别与风光互补控制器11连接，风光互补控制器11与逆变器12分别与蓄电池组13连接，逆变器12和挥发/半挥发性有机污染物降解系统4连接，风能发电系统1和太阳能发电系统2通过风光互补控制器11对蓄电池组13充电，再通过逆变器12使用蓄电池组13中储存的电能对交流负载供电；风能发电系统1和太阳能发电系统2通过仿生植物茎3与挥发/半挥发性有机污染物降解系统4连接，不锈钢管制造的仿生植物茎3还起到支撑风能发电系统1、太阳能发电系统2的作用；有机物挥发系统5由有机污染物挥发管道51组成，通过控制阀6与负压抽风系统7及尾气处理系统8连接，即热脱附后的挥发/半挥发有机污染物可以从该管道收集，进入尾气处理系统8，待处理达标后进行排放；尾气处理系统8包括二燃室81、急冷塔82、布袋除尘器83、酸性气体洗涤塔84本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新能源驱动仿生植物系统，其特征在于，该系统包括风能发电系统(1)、太阳能发电系统(2)、仿生植物茎(3)、挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)、有机物挥发系统(5)、控制阀(6)、负压抽风系统(7)和尾气处理系统(8)；风能发电系统(1)、太阳能发电系统(2)分别设置在地面上，挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)设置在地面下；太阳能发电系统(2)及风能发电系统(1)分别通过不锈钢管制得的仿生植物茎(3)与挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)连接；挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)为仿生植物主根，仿生植物主根的侧面安装有机物挥发系统(5)，有机物挥发系统(5)通过控制阀(6)依次与负压抽风系统(7)及尾气处理系统(8)连接。

【技术特征摘要】
1.新能源驱动仿生植物系统，其特征在于，该系统包括风能发电系统(1)、太阳能发电系统(2)、仿生植物茎(3)、挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)、有机物挥发系统(5)、控制阀(6)、负压抽风系统(7)和尾气处理系统(8)；风能发电系统(1)、太阳能发电系统(2)分别设置在地面上，挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)设置在地面下；太阳能发电系统(2)及风能发电系统(1)分别通过不锈钢管制得的仿生植物茎(3)与挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)连接；挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)为仿生植物主根，仿生植物主根的侧面安装有机物挥发系统(5)，有机物挥发系统(5)通过控制阀(6)依次与负压抽风系统(7)及尾气处理系统(8)连接。2.根据权利要求1所述的新能源驱动仿生植物系统，其特征在于，所述太阳能发电系统(2)及风能发电系统(1)分别与风光互补控制器(11)连接，风光互补控制器(11)及逆变器(12)分别与蓄电池组(13)连接，逆变器(12)和挥发/半挥发性有机污染物降解系统(4)连接；由太阳能发电系统(2)及风能发电系统(1)通过风光互补控制器(11)对蓄电池组(13)充电，再通过逆变器(12)使用蓄电池组(13)中储存的电能对交流负载供电。3.根据权利要求2所述的新能源驱动仿生植物系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇希，宋小毛，蔡彤，
申请(专利权)人：墣锦环境工程海南有限公司，
类型：新型
国别省市：海南,46