一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备及方法技术

本发明专利技术涉及重金属土壤修复技术领域，公开了一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备及方法；土壤淋洗设备包括可移动底盘，设置在可移动底盘前端的取土单元，设置在可移动底盘中部的淋洗单元，设置在可移动底盘后端的滤水排土单元；方法包括：使可移动底盘进入重金属污染土壤地块，取土单元与土壤接触；然后可移动底盘前进使污染土壤进入淋洗单元；然后对污染土壤进行淋洗，搅拌辊组进行搅拌；滤水排土单元对土壤进行滤水处理，然后将土壤排出；本发明专利技术能够解决现有技术处理设备占地面积大，异位处理工序复杂的问题，实现原位土壤淋洗处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备及方法


[0001]本专利技术涉及重金属土壤修复
，具体是涉及一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备及方法。

技术介绍

[0002]近年来，在工业结构调整和城市用地结构调整之中，占据市区优越位置的一些工业企业，纷纷通过易地、搬迁改造，退出繁华地段。这些企业搬迁后场地遗留着重金属、农药、挥发性和持久性的有机害物等污染物已经成为城市土地开发利用环境隐患，城市人居环境安全问题令人担忧，亟待开展风险评估与修复治理。
[0003]土壤淋洗修复技术是利用水或含有冲洗助剂的水溶液、酸/碱溶液、络合剂或表面活性剂等淋洗剂的媒介洗脱土壤中的污染物的过程。
[0004]现有技术通常采用异位处理的方法处理重金属污染土壤，采用运输设备将污染土壤转运至修复场地，通过滚筒筛分离，筛上物回填，筛下物进行细分离；筛下物通过水力旋流分离器处理，所得的砂检测达标可回填；现有技术在这个过程中存在的问题是，处理设备的占地面积大，处理工序复杂，处理成本高；不能快速原位实施，对土壤进行淋洗处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：现有技术对重金属污染土壤进行淋洗处理的处理设备占地面积大，异位处理工序复杂，处理成本高。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备，包括可移动底盘，设置在所述可移动底盘前端的取土单元，设置在可移动底盘中部且与所述取土单元连通的淋洗单元，设置在所述可移动底盘后端与淋洗单元连通的滤水排土单元，以及设置在可移动底盘上与淋洗单元连通的淋洗液供给单元；
[0007]所述取土单元包括垂直设置在可移动底盘前端的升降导轨，活动设置在所述升降导轨上的土壤破碎组件，与土壤能够接触的进土件，连通所述进土件、土壤破碎组件的螺旋送料辊组；
[0008]所述淋洗单元包括两个水平设置外形为三棱柱状且连通的淋洗腔，两组分别水平设置在淋洗腔内的搅拌辊组，以及两组分别设置在所述淋洗腔内与淋洗液供给单元连通的淋洗液出口；
[0009]所述第一个淋洗腔下端面水平设置，且下端面上开设有与土壤破碎组件连通的进料口；所述第二个淋洗腔上端面水平设置，且上端面上开设有与滤水排土单元连通的出料口；
[0010]所述搅拌辊组包括三个呈三角形设置的搅拌转轴，均匀设置在所述搅拌转轴上的搅拌叶片；
[0011]所述淋洗液出口均包括三个分别与搅拌转轴对应设置的淋洗喷头；
[0012]所述滤水排土单元包括倾斜设置在出料口上方的螺旋滤水组件，与所述螺旋滤水
组件连通的离心排水组件；
[0013]所述螺旋滤水组件包括多个并排倾斜设置的圆筒，活动设置在所述圆筒内的螺旋转动叶扇，均匀设置在所述螺旋转动叶扇上的排水孔，均匀设置在所述圆筒内侧壁的排水槽；
[0014]所述螺旋转动叶扇外径与圆筒内径相同；
[0015]所述离心排水组件包括外形为圆柱状的离心圆腔，设置在所述离心圆腔内部中心的离心转轴，均匀设置在所述离心转轴上的离心滤水网板，设置在所述离心圆腔侧面的过滤排水网板，以及设置在所述离心圆腔侧面的出土口。
[0016]进一步地，所述土壤破碎组件包括圆形破碎腔，设置在所述圆形破碎腔两端且与升降导轨连接的连接滑块，设置在所述圆形破碎腔内部的破碎转轴，均匀设置在所述破碎转轴上的土壤破碎件。通过连接滑块的设置能够实现对土壤破碎组件高度的调节，从而改变送料辊组下端进入土壤的深度，可以实现不同深度的取土，进行淋洗处理。
[0017]进一步地，所述圆形破碎腔侧面设置有金属拦截网；所述金属拦截网外设置有与进料口连通的出料保护罩。通过金属拦截网的设置可以拦截较大粒径的土块，使得破碎组件对其进行充分破碎后使小粒径的土壤通过；因此能够有效提高破碎组件的破碎质量。
[0018]进一步地，所述送料辊组包括并排设置且上端与土壤破碎组件连接的送料管，设置在所述送料管内的螺旋送料辊，设置在送料管上端且与送料管活动连接的弧形滑槽，以及设置在所述土壤破碎组件上驱动弧形滑槽转动的动力组件；
[0019]所述螺旋送料辊能够使土壤通过送料管进入土壤破碎组件内部。通过动力组件驱动弧形滑槽的转动能够调节螺旋送料辊与地面的夹角，控制下端进入土壤的深度；另外可以实现对进土量的调节。
[0020]进一步地，所述进土件包括与送料辊组下端连接的集料口，以及设置在所述集料口上的石块拦网。通过石块拦网的设置能够将土壤中较大的石块格挡在外，防止较大的石块进入送料辊组内部，造成螺旋送料辊卡顿；因此可以降低机械故障率。
[0021]进一步地，所述可移动底盘包括承载车架，以及设置在所述承载车架上的车轮或履带；通过车轮或者履带的设置能够大大增强其移动过程的通过性能，能够适应于地面较为复杂的土壤环境，实用性强。
[0022]进一步地，所述淋洗液供给单元包括放置有淋洗液的储液腔，以及连通所述淋洗液出口、储液腔的可调式负压组件。通过可调式负压组件的设置能够调节淋洗液的通入压力、以及淋洗液与土壤的混合量，有利于进行高质量的土壤淋洗处理。
[0023]进一步地，所述淋洗液为质量分数浓度为3～8％的柠檬酸、质量分数浓度为6～9％的谷氨酸、质量分数浓度为2～5％的二乙酸、质量分数浓度为3～5％的乙二胺四乙酸中的任意一种；上述淋洗液可以对污染土壤中的重金属进行高效的洗脱，能够有效除去土壤中的重金属，降低土壤中的重金属含量。
[0024]进一步地，设置在离心圆腔侧面的过滤排水网板下方还设置有与淋洗腔连通的回流集水槽，通过负压泵将回流集水槽内的回收液通入淋洗腔内部。通过回流集水槽、负压泵能够提高淋洗液的利用效率，节约淋洗液用量。
[0025]上述土壤淋洗设备用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗方法，包括以下步骤：
[0026]S1：土壤采集
[0027]使可移动底盘进入重金属污染土壤地块，取土单元的进土件与土壤接触；然后可移动底盘前进使污染土壤通过螺旋送料辊组进入土壤破碎组件；
[0028]S2：土壤破碎
[0029]在土壤破碎组件内部土壤破碎件以150～300r/min的转速对进入的土壤进行破碎；
[0030]S3：土壤淋洗
[0031]破碎后的土壤进入淋洗腔，淋洗液供给单元通过淋洗液出口对污染土壤进行淋洗，同时搅拌辊组进行搅拌，搅拌速度200～400r/min；其中按照质量比，土壤与淋洗液的混合比例为2～5：1；
[0032]S4：土壤滤水处理
[0033]螺旋滤水组件、离心排水组件依次对土壤进行滤水处理，然后将土壤排出。
[0034]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备及方法，相对与现有技术的异位淋洗处理能够大大降低处理成本，避免异位土壤运输困难、占地面积大的问题，能够有效缩减处理工序，提高处理效率；本装置通过在可移动底盘设置取土单元、淋洗单元、滤水排土单元的设置能够对重金属污染土壤进行原位淋洗处理；本装置通过在两个三角形状的淋洗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备，其特征在于，包括可移动底盘(1)，设置在所述可移动底盘(1)前端的取土单元(2)，设置在可移动底盘(1)中部且与所述取土单元(2)连通的淋洗单元(3)，设置在所述可移动底盘(1)后端与淋洗单元(3)连通的滤水排土单元(5)，以及设置在可移动底盘(1)上与淋洗单元(3)连通的淋洗液供给单元(4)；所述取土单元(2)包括垂直设置在可移动底盘(1)前端的升降导轨(20)，活动设置在所述升降导轨(20)上的土壤破碎组件(21)，与土壤能够接触的进土件(22)，连通所述进土件(22)、土壤破碎组件(21)的螺旋送料辊组(23)；所述淋洗单元(3)包括两个水平设置外形为三棱柱状且连通的淋洗腔(30)，两组分别水平设置在淋洗腔(30)内的搅拌辊组(31)，以及两组分别设置在所述淋洗腔(30)内与淋洗液供给单元(4)连通的淋洗液出口(32)；所述第一个淋洗腔(30)下端面水平设置，且下端面上开设有与土壤破碎组件(21)连通的进料口(300)；所述第二个淋洗腔(30)上端面水平设置，且上端面上开设有与滤水排土单元(5)连通的出料口；所述搅拌辊组(31)包括三个呈三角形设置的搅拌转轴(310)，均匀设置在所述搅拌转轴(310)上的搅拌叶片(311)；所述淋洗液出口(32)均包括三个分别与搅拌转轴(310)对应设置的淋洗喷头(320)；所述滤水排土单元(5)包括倾斜设置在出料口上方的螺旋滤水组件(50)，与所述螺旋滤水组件(50)连通的离心排水组件(51)；所述螺旋滤水组件(50)包括多个并排倾斜设置的圆筒(500)，活动设置在所述圆筒(500)内的螺旋转动叶扇(501)，均匀设置在所述螺旋转动叶扇(501)上的排水孔，均匀设置在所述圆筒(500)内侧壁的排水槽(502)；所述螺旋转动叶扇(501)外径与圆筒(500)内径相同；所述离心排水组件(51)包括外形为圆柱状的离心圆腔(510)，设置在所述离心圆腔(510)内部中心的离心转轴(511)，均匀设置在所述离心转轴(511)上的离心滤水网板(512)，设置在所述离心圆腔(510)侧面的过滤排水网板(513)，以及设置在所述离心圆腔(510)侧面的出土口(514)。2.根据权利要求1所述的一种用于重金属污染土壤修复的土壤淋洗设备，其特征在于，所述土壤破碎组件(21)包括圆形破碎腔(210)，设置在所述圆形破碎腔(210)两端且与升降导轨(20)连接的连接滑块(211)，设置在所述圆形破碎腔(210)内部的破碎转轴(212)，均匀设置在所述破碎转轴(212)上的土壤破碎件(213)。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群，范婷婷，王祥，赵远超，张胜田，万金忠，周艳，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：