一种连续式土壤生物修复反应器及其修复方法技术

本发明专利技术公开了一种连续式土壤生物修复反应器及其修复方法，属于土壤修复技术领域，包括支撑组合设备和生物反应器设备，所述支撑组合设备包括多组撬装框架，所述生物反应设备包括多组生物反应器，每组所述生物反应器都包括支撑连接部件、搅拌部件、传感器探头和加药喷淋装置，多组所述生物反应器分别设置在多组所述撬装框架底部，所述搅拌部件设置在支撑连接部件中部，加药喷淋装置设置在支撑连接部件上部内侧壁上。目前土壤修复生物反应器每一批次均需经过微生物驯化、土壤理化性质调节、反应环境重塑等过程，运行维护繁琐耗时，生物反应器存在无法连续运行，存在效率低、处理量小、效果不稳定等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式土壤生物修复反应器及其修复方法
本专利技术涉及土壤修复
，尤其是涉及一种连续式土壤生物修复反应器及其修复方法。
技术介绍
人类广泛的工农业活动常导致土壤污染，常见的土壤污染有重金属污染和有机污染。近年来，各国开始重视土壤污染的治理，其技术发展非常迅猛。其中，生物修复技术被认为最有生命力。目前，采用的土壤生物修复技术包括原位处理、场上处理和生物反应器，生物反应器能够充分发挥生物法的特长，污染土壤生物修复技术中最有效的处理工艺，目前土壤修复生物反应器的主体结构通常为密封型筒体，处理方式均为序批式，运行方式为间歇式或半间歇式，即设备停机时在筒体中加入污染土壤、微生物和生物刺激剂等，开机时通过回转方式或搅拌轴进行混合搅拌，反应完成后停机出料、清理维护，再用同样方式处理下批污染土壤。现有技术中专利号为CN107931318A的专利公开了一种用于土壤修复的生物反应器，该专利包括罐体，罐体顶部配合设置有盖体，罐体外焊接有夹套，盖体上设有多个加液接管，加液接管贯穿盖体并延伸到罐体内，盖体上还开设有加料口、补料口、备用口和排气口，加料口和备用口中设置有永磁体栅筛，补料口中插设有补料插针，罐体一侧设有进气口，进气口上覆有过滤网，罐体一侧具有贯通孔，贯通孔中密封设置有侧视镜，罐体底部设有出料口，出料口配设有球阀，罐体侧壁与底壁圆弧过渡，盖体上还设置有搅拌轴，搅拌轴上端由电机驱动，拌轴下端贯穿盖体延伸到罐体下部，搅拌轴上间隔分布有搅拌叶，搅拌轴上还套设有圆筒状微孔筛。该用于土壤修复的生物反应器结构简单、使用方便、修复效果好。现有技术中专利号为CN209318427U的专利公开了一种土壤修复生物反应器，该专利包括安装底座，所述安装底座的顶部固定安装有数量为两个的承重柱，两个所述承重柱的顶端均与储存桶的底部固定连接，所述安装底座的顶部固定安装有位于两个承重柱之间的传动电机。该土壤修复生物反应器，通过设置的出水管将修复液导入到喷头，通过喷头喷洒修复液完成对土壤的修复，设置的传动电机带动传动轴转动，使得转台带动转动杆转动，从而完成对土壤的充分混合，设置的风机能有效导通气流，通过设置的电热丝对气流进行加热，从而根据土壤的修复情况调整合适的温度，提升了土壤修复的效果以及修复的完成性，降低了耗费的时间，提升了工作效率。根据与以上专利的结构与效果对比，发现每一批次均需经过微生物驯化、土壤理化性质调节、反应环境重塑等过程，运行维护繁琐耗时，由于生物反应器无法连续运行，存在效率低、处理量小、效果不稳定等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于连续式土壤生物修复反应器，以解决现有技术中运行维护繁琐耗时，无法连续运行，存在效率低、处理量小、效果不稳定等问题。本专利技术提供一种连续式土壤生物修复反应器，包括支撑组合设备和生物反应器设备，所述支撑组合设备包括多组撬装框架，多组所述撬装框架为长方体框架结构沿竖直或水平方向依次组合排列，通过螺栓相互固定，所述生物反应设备包括多组生物反应器，多组所述生物反应器分别设置在相应的多组所述撬装框架内部，多组生物反应器依次连接。进一步，所述生物反应器包括支撑连接部件、搅拌部件、和加药喷淋装置，所述支撑连接部件包括进料口、机体、出料装置，搅拌部件设置在机体中，所述机体为敞口向上的容纳腔，进料口设置在机体一侧上方，所述出料装置设置在机体的另一侧底部，前一组生物反应器的出料装置与后一组生物反应器的进料口相连。进一步，所述支撑连接部件还包括多个可开合顶盖，多个所述可开合顶盖设置在机体上侧敞口的位置构成了生物反应器顶部。进一步，所述进料口设置在最左侧的可开合顶盖上。进一步，所述加药喷淋装置包括喷淋头，设置在机体的上侧壁上。进一步，所述支撑连接部件还包括传感器探头，所述传感器探头包括pH、湿度、温度、通气量和/或生物活性探头。进一步，所述多个可开合顶盖分别通过动力装置驱动独立开合。进一步，所述动力装置可以是电机或气泵或液压泵，设置PLC控制器进行控制。进一步，所述搅拌部件包括两个搅拌轴、两个电机和两个减速机，所述两个电机沿水平方向并列设置在撬装框架底部，且每个所述电机分别与对应的减速机相连，两个所述搅拌轴上设有螺旋搅拌刀，且两个所述搅拌轴都贯穿机体分别连接在对应的减速机的输出端上，两个电机可独立控制正反转。进一步，多个可开合顶盖上可设置供氧或抽气装置。更便于调节供氧量，以及在挥发性污染物较多时，抽气排出集中处理，防止二次污染。进一步地，本专利技术还提供一种连续式土壤生物修复方法，采用上述的连续式土壤生物修复反应器，包括如下步骤：S101，将需要进行生物修复的土壤放入多组生物反应器的第一组生物反应器的入料口；S102，开启第一组生物反应器的电机使得两根主轴顺时针转动，螺旋搅拌刀推着土壤沿同一方向从进料口朝出料装置运动；S103，转换第一组生物反应器的电机的转向使得两根主轴逆时针转动，螺旋搅拌刀推着土壤回流；重复步骤S102和S103，交替间隔进行，使土壤受到预定时间的混合搅拌；S201，第一组生物反应器的土壤从出料装置处输出完成土壤修复或输送至第二组生物反应器的进料口；S202，开启第二组生物反应器的电机使得两根主轴顺时针转动，螺旋搅拌刀推着土壤沿同一方向从进料口朝出料装置运动；S203，转换第二组生物反应器的电机的转向使得两根主轴逆时针转动，螺旋搅拌刀推着土壤回流；重复步骤S202和S203，交替间隔进行，使土壤受到预定时间的混合搅拌；S301，第二组生物反应器的土壤从出料装置处输出完成土壤修复或进入下一组生物反应器，下一组生物反应器的处理步骤与第一或第二组生物反应器的处理步骤相同，以使得土壤的修复达标。所述预定时间根据污染物的类别、浓度以及土壤的处理量进行确定，预定时间一般为1天-10天，交替间隔时间为10min-1h。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：第一、本反应器两个电机能独立控制正反转及转速，通过双轴搅拌实现物料的混合和传输，两个电机分别独立控制两根主轴，两根主轴顺时针转动时，螺旋搅拌刀推着物料沿同一方向前进。两根主轴逆时针转动时，螺旋搅拌刀推着物料回流，可通过间隔交替转动，受到较长时间的混合搅拌。第二、通过配置多级生物反应器，且双轴搅拌采用可独立控制转动的两根主轴，总体上保持可持续进料和连续出料，既能保障物料的充分混合和反应，又能实现连续稳定处理，而不用间歇停机。第三、生物反应器上部可开合顶盖设计，最靠近电机侧的可开合顶盖上设置进料口，可开合顶盖可以通过电动或气动或液压控制开合，以方便工艺要求，随时切换生物反应器好氧、缺氧或厌氧修复模式，适合不同污染物和微生物菌液修复的需要，而且不同的生物反应器可以通过可开合顶盖的开启关闭及开启关闭的数量，组成多级串联的生物处理工艺，也可在处理挥发性污染物时，将顶盖关闭，有效降低环境二次污染风险。第四、通过生物反应器顶部布设的加药喷淋装置，添加配制好的微生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，包括支撑组合设备和生物反应器设备，所述支撑组合设备包括多组撬装框架(1)，多组所述撬装框架(1)为长方体框架结构沿竖直或水平方向依次组合排列，通过螺栓相互固定，所述生物反应设备包括多组生物反应器，多组所述生物反应器分别设置在相应的多组所述撬装框架(1)内部，多组生物反应器依次连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，包括支撑组合设备和生物反应器设备，所述支撑组合设备包括多组撬装框架(1)，多组所述撬装框架(1)为长方体框架结构沿竖直或水平方向依次组合排列，通过螺栓相互固定，所述生物反应设备包括多组生物反应器，多组所述生物反应器分别设置在相应的多组所述撬装框架(1)内部，多组生物反应器依次连接。


2.根据权利要求1所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，所述生物反应器包括支撑连接部件(14)、搅拌部件(15)、和加药喷淋装置(3)，所述支撑连接部件(14)包括进料口(2)、机体(5)、出料装置(8)，搅拌部件(15)设置在机体(5)中，所述机体(5)为敞口向上的容纳腔，进料口(2)设置在机体(5)一侧上方，所述出料装置(8)设置在机体(5)的另一侧底部，前一组生物反应器的出料装置(8)与后一组生物反应器的进料口(2)相连。


3.根据权利要求2所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，还包括多个可开合顶盖(4)，多个所述可开合顶盖(4)设置在机体(5)上侧敞口的位置构成了生物反应器顶部。


4.根据权利要求3所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，所述进料口(2)设置在最左侧的可开合顶盖(4)上。


5.根据权利要求2所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，所述加药喷淋装置(3)包括喷淋头，设置在机体(5)的上侧壁上。


6.根据权利要求2所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，还包括传感器探头(6)，所述传感器探头(6)包括pH、湿度、温度、通气量和/或生物活性探头。


7.根据权利要求3所述的一种连续式土壤生物修复反应器，其特征在于，所述多个可开...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲丹，南亚坤，彭勇，马骏，夏凤英，代佳宁，柯超，于琪，肖钰，
申请(专利权)人：宝航环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11