一种基于光催化的有机污染土壤修复系统技术方案

本发明专利技术属于土壤修复领域，具体涉及一种基于光催化的有机污染土壤修复系统，土壤通过进料口进入外壳内，螺旋式输送叶片旋转搅拌土壤，结块的污染土壤被螺旋式输送叶片搅动开，加热套管加热并传热至螺旋式输送叶片，热量随之传至被搅动的土壤，使部分有机污染物在高温作用下，脱离土壤，在紫外光灯的作用下，与螺旋式输送叶片上覆盖的光催化剂涂层反应，从而消除有机污染物；土壤块卡在加热套管中间时，加热套管间发生相对转动，使凸起模块碾磨土壤块，且土壤块在凸起模块间碾磨时，可挤压加热套管滑动撞击土壤块，使土壤块迅速的被搅动散开，增加土壤与紫外光、光催化剂涂层的接触面积，提高土壤中有机污染物的消除效率。

A photocatalytic remediation system for organic contaminated soil

【技术实现步骤摘要】
一种基于光催化的有机污染土壤修复系统
本专利技术属于土壤修复领域，具体涉及一种基于光催化的有机污染土壤修复系统。
技术介绍
土壤污染可以由许多事情造成，包括例如自然土壤环境中非自然产生的物质的存在；例如地下储油罐的泄露、杀虫剂的使用、受污染地表水渗透至地下地层、油和燃料排放、垃圾填埋场的废物浸出或工业废物直接排放至土壤而造成土壤污染；见于污染土壤中的一些常见物质包括石油烃、溶剂、杀虫剂、铅和其他重金属；其中，土壤有机污染主要是指化学农药的污染，它会使土壤的组成和理化性质发生变化，然后破坏土壤的正常组成，最后可通过植物的吸收和食物链的积累等过程，进而对人体健康构成危害，例如“三致”作用：致病，致癌，致突变。现有技术中出现了一些土壤修复系统，如申请号为2016100215163的一项中国专利公开的一种光催化土壤修复系统，该系统结构简单，搅拌单元搅拌不够充分，不能将土壤块碾磨散开降低了土壤与光催化剂、紫外光和土壤修复剂的接触面积，且该系统通过出料口通入土壤修复剂，使土壤局部混合土壤修复剂，大多数土壤不能混合到土壤修复剂，土壤中还残留许多污染物，使土壤修复效果不明显；使得该技术方案受到限制。
技术实现思路
本专利技术为了解决土壤与光催化剂、紫外光和土壤修复剂混合不均匀，土壤块不能松开，壳体内只有局部土壤混合土壤修复剂的问题，本专利技术提供一种基于光催化的有机污染土壤修复系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种基于光催化的有机污染土壤修复系统，包括外壳、光催化剂层、控制系统和透光薄膜；所述外壳一侧设有进料口，外壳底部设有出料口，控制系统设置在外壳的外侧壁上，控制系统上设有紫外灯开关、加热开关和驱动电机开关；所述透光薄膜覆盖设置于外壳的上部，透光薄膜的内表面上设置有光催化剂层；所述光催化剂层具体为铝制网状结构，光催化剂层内部添加物为二氧化钛纳米丝；还包括加热套管、紫外光灯、凸起模块、转动轴和伸缩模块；所述紫外光灯设置于外壳的内侧壁上，且紫外光灯与控制系统电连接，并由紫外光灯开关控制；所述加热套管为四个，加热套管的外侧还设置有螺旋式输送叶片，加热套管与转动轴转动连接，加热套管内壁上设有一号凸起；所述螺旋式输送叶片上还覆盖有光催化剂涂层，螺旋式输送叶片的最大旋转直径小于外壳的垂直于转动轴的横向宽度，螺旋式输送叶片上设置有均匀分布的圆形凸起，该凸起表面涂有光催化剂涂层，该光催化剂涂层具体为铝制网状结构，光催化剂涂层内部添加物为二氧化钛纳米丝；所述转动轴的两端与设置在外壳内侧壁上的传动部件纵向连接，该传动部件与设置在控制系统内的驱动电机电连接，该传动部件由驱动电机开关控制，转动轴上设有二号凸起，二号凸起与一号凸起分别位于转动轴两侧；所述一号凸起上对称设有两个三号凸起；所述二号凸起上对称设有两个四号凸起；所述伸缩模块位于一号凸起和二号凸起上侧和下侧，伸缩模块包括固定板和一号弹簧；两个所述固定板一侧通过三个一号弹簧固定连接，固定板另一侧设有通槽，两个固定板上的通槽分别与三号凸起和四号凸起滑动连接；所述凸起模块位于加热套管两侧的圆周上，且凸起模块上还覆盖有光催化剂涂层。土壤通过进料口进入外壳内，分别开启紫外灯开关、加热开关和驱动电机开关，转动轴在驱动电机的带动下旋转，转动轴旋转带动螺旋式输送叶片旋转，螺旋式输送叶片旋转搅拌土壤，结块的污染土壤被螺旋式输送叶片搅动开，加热套管加热并传热至螺旋式输送叶片，热量随之传至被搅动的土壤，使部分有机污染物在高温作用下，脱离土壤，在紫外光灯的作用下，与螺旋式输送叶片上覆盖的光催化剂涂层反应，从而消除有机污染物；结块的土壤在加热套管间落下时，土壤块卡在加热套管中间时，使得每两个加热套管之间受到的摩擦力各不相同，可能使加热套管旋转速度慢于转动轴，一号凸起和二号凸起带动固定板相对于转动轴转动，一号弹簧压缩，加热套管间的旋转速度不一致，使每两个加热套管间发生相对转动，加热套管间相互转动，使凸起模块碾磨土壤块，加热套管与转动轴为滑动连接，土壤块在凸起模块间碾磨时，加热套管滑动可挤压撞击土壤块，使土壤块迅速的被搅动散开，增加土壤与紫外光、光催化剂涂层的接触面积，提高土壤中有机污染物的消除效率。优选的，所述凸起模块包括弧形凸起、环形过滤板和二号弹簧；所述弧形凸起为可压缩的金属材质制成，弧形凸起固定安装于加热套管两侧的圆周上，弧形凸起上设有单向进气阀，弧形凸起为若干个；所述加热套管上设有空腔，空腔靠近弧形凸起一侧的侧壁上设有通孔和若干个一号孔；所述通孔将空腔和弧形凸起内部连通；所述一号孔均匀分布于通孔周围的同一圆周上，一号孔将空腔与外壳内部连通；所述二号弹簧一端与弧形凸起内壁固定连接，二号弹簧另一端与加热套管侧壁固定连接；所述环形过滤板为弹性过滤板，环形过滤板一端与空腔顶壁铰接，环形过滤板另一端与空腔侧壁接触，环形过滤板上设有过滤孔，空腔内环形过滤板外填充有土壤修复剂；所述过滤孔不能通过土壤修复剂，只能通过气体。土壤块挤压弧形凸起时，弧形凸起压缩挤压弧形凸起内侧的空气，弧形凸起内侧的空气通过通孔进入空腔，空气通过过滤孔，空气气压挤压土壤修复剂，使土壤修复剂从一号孔向壳内喷出，增加了土壤修复剂与土壤的接触面积，使土壤修复剂与土壤混合的更加均匀，提高了土壤的修复效率。优选的，所述弧形凸起的圆周内侧与加热套管固定连接，弧形凸起的圆周外侧与加热套管间形成5°到10°的斜角；所述一号孔与弧形凸起外侧的斜角处位于同一水平面。土壤块挤压弧形凸起时，弧形凸起向内变形，弧形凸起圆周外侧与加热套管间的斜角变大，土壤修复剂从一号孔喷出时，土壤修复剂沿着弧形凸起圆周外侧的斜角向壳体内四周喷洒，增加了土壤修复剂与土壤的接触面积，使土壤修复剂能迅速的与土壤混合均匀，可有效提高土壤的修复效率；当土壤不挤压弧形凸起时，弧形凸起在二号弹簧的辅助下，使弧形凸起恢复原状，弧形凸起圆周外侧与加热套管间的斜角变小，避免土壤堵塞一号孔，且空气可通过一号孔进入空腔内，防止空腔内土壤修复剂堆积在一号孔出口处，堵塞一号孔。优选的，所述过滤孔从加热套管两端到加热套管中间过滤孔逐渐变大；所述环形过滤板外侧固定设有三号弹簧；所述三号弹簧为若干个，三号弹簧一端与空腔侧壁固定连接，三号弹簧另一端与环形过滤板外表面固定连接。土壤挤压弧形凸起时，弧形凸起内的气体从通孔进入空腔内，环形过滤板上过滤孔大的一侧土壤修复剂被吹开的量多于过滤孔小的一侧，使环形过滤板上过滤孔大的一侧重力小于过滤孔小的一侧，空腔中的气体挤压环形过滤板，环形过滤板在三号弹簧的辅助下向外转动，圆柱型的环形过滤板变成圆台型的环形过滤板，环形过滤板在相邻两次转动的过程中带动土壤修复剂发生抖动，避免了土壤修复剂结块堵塞一号孔；气体从环形过滤板与空腔侧壁的缝隙进入空腔外侧，强大的气压避免了土壤修复剂从环形过滤板与空腔侧壁的缝隙进入环形过滤板内。优选的，所述外壳顶部的紫外光灯上设有辅助模块；所述辅助模块包括弹性绳、柔性管和反光球；所述紫外光灯上通过弹性绳固定连接了若干个反光球；所述反光球为透明无色的玻璃球，反光球可透光，紫外光灯下端通过柔性管固定连接反光球。紫外光照射到反光球上，当反光球一大部分被埋在土壤中，反光球穿透紫外光，使紫外光照到反光球下表面的土壤中，增加了紫外光照射土壤的面积，提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光催化的有机污染土壤修复系统，包括外壳(1)、光催化剂层(2)、控制系统(3)和透光薄膜(4)；所述外壳(1)一侧设有进料口，外壳(1)底部设有出料口，控制系统(3)设置在外壳(1)的外侧壁上，控制系统(3)上设有紫外灯开关(31)、加热开关(32)和驱动电机开关(33)；所述透光薄膜(4)覆盖设置于外壳(1)的上部，透光薄膜(4)的内表面上设置有光催化剂层(2)；所述光催化剂层(2)具体为铝制网状结构，光催化剂层(2)内部添加物为二氧化钛纳米丝；其特征在于：还包括加热套管(5)、紫外光灯(6)、凸起模块(7)、转动轴(8)和伸缩模块(9)；所述紫外光灯(6)设置于外壳(1)的内侧壁上，且紫外光灯(6)与控制系统(3)电连接，并由紫外光灯(6)开关控制；所述加热套管(5)为四个，加热套管(5)的外侧还设置有螺旋式输送叶片(51)，加热套管(5)与转动轴(8)转动连接，加热套管(5)内壁上设有一号凸起(52)；所述螺旋式输送叶片(51)上还覆盖有光催化剂涂层，螺旋式输送叶片(51)的最大旋转直径小于外壳(1)的垂直于转动轴(8)的横向宽度，螺旋式输送叶片(51)上设置有均匀分布的圆形凸起，该圆形凸起表面涂有光催化剂涂层，光催化剂涂层具体为铝制网状结构，光催化剂涂层内部添加物为二氧化钛纳米丝；所述转动轴(8)的两端与设置在外壳(1)内侧壁上的传动部件纵向连接，该传动部件与设置在控制系统(3)内的驱动电机电连接，该传动部件由驱动电机开关(33)控制，转动轴(8)上设有二号凸起(81)，二号凸起(81)与一号凸起(52)分别位于转动轴(8)两侧；所述一号凸起(52)上对称设有两个三号凸起(521)；所述二号凸起(81)上对称设有两个四号凸起(811)；所述伸缩模块(9)位于一号凸起(52)和二号凸起(81)上侧和下侧，伸缩模块(9)包括固定板(91)和一号弹簧(92)；两个所述固定板(91)一侧通过三个一号弹簧(92)固定连接，固定板(91)另一侧设有通槽(911)，两个固定板(91)上的通槽(911)分别与三号凸起(521)和四号凸起(811)滑动连接；所述凸起模块(7)位于加热套管(5)两侧的圆周上，且凸起模块(7)上还覆盖有光催化剂涂层。...

【技术特征摘要】
1.一种基于光催化的有机污染土壤修复系统，包括外壳(1)、光催化剂层(2)、控制系统(3)和透光薄膜(4)；所述外壳(1)一侧设有进料口，外壳(1)底部设有出料口，控制系统(3)设置在外壳(1)的外侧壁上，控制系统(3)上设有紫外灯开关(31)、加热开关(32)和驱动电机开关(33)；所述透光薄膜(4)覆盖设置于外壳(1)的上部，透光薄膜(4)的内表面上设置有光催化剂层(2)；所述光催化剂层(2)具体为铝制网状结构，光催化剂层(2)内部添加物为二氧化钛纳米丝；其特征在于：还包括加热套管(5)、紫外光灯(6)、凸起模块(7)、转动轴(8)和伸缩模块(9)；所述紫外光灯(6)设置于外壳(1)的内侧壁上，且紫外光灯(6)与控制系统(3)电连接，并由紫外光灯(6)开关控制；所述加热套管(5)为四个，加热套管(5)的外侧还设置有螺旋式输送叶片(51)，加热套管(5)与转动轴(8)转动连接，加热套管(5)内壁上设有一号凸起(52)；所述螺旋式输送叶片(51)上还覆盖有光催化剂涂层，螺旋式输送叶片(51)的最大旋转直径小于外壳(1)的垂直于转动轴(8)的横向宽度，螺旋式输送叶片(51)上设置有均匀分布的圆形凸起，该圆形凸起表面涂有光催化剂涂层，光催化剂涂层具体为铝制网状结构，光催化剂涂层内部添加物为二氧化钛纳米丝；所述转动轴(8)的两端与设置在外壳(1)内侧壁上的传动部件纵向连接，该传动部件与设置在控制系统(3)内的驱动电机电连接，该传动部件由驱动电机开关(33)控制，转动轴(8)上设有二号凸起(81)，二号凸起(81)与一号凸起(52)分别位于转动轴(8)两侧；所述一号凸起(52)上对称设有两个三号凸起(521)；所述二号凸起(81)上对称设有两个四号凸起(811)；所述伸缩模块(9)位于一号凸起(52)和二号凸起(81)上侧和下侧，伸缩模块(9)包括固定板(91)和一号弹簧(92)；两个所述固定板(91)一侧通过三个一号弹簧(92)固定连接，固定板(91)另一侧设有通槽(911)，两个固定板(91)上的通槽(911)分别与三号凸起(521)和四号凸起(811)滑动连接；所述凸起模块(7)位于加热套管(5)两侧的圆周上，且凸起模块(7)上还覆盖有光催化剂涂层。2.根据权利要求1所述的一种基于光催化的有机污染土壤修复系统，其特征在于：所述凸起模块(7)包括弧形凸起(71)、环形过滤板(72)、二号弹簧和三号...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：望江县同心农业专业合作社，
类型：发明
国别省市：安徽,34