[實用新型]一種基于穿透電流調壓的修復污染土壤裝置

有效

• 申請號: 201320515791.2
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203408978U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 魏勝非
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電子領域，尤其是指一種基于穿透電流調壓的修復污染土壤裝置。

背景技術

石油是人類主要的能源，是維持社會正常運轉不可缺少的資源。在石油生產及運輸過程中不可避免的會造成滴漏，甚至泄漏。漏出的石油會對周圍的土壤產生污染，這種現象很嚴重，已經對生態環境造成破壞。

對石油污染土壤的修復課題是近年來研究的熱點。石油污染土壤修復的方法有許多種，如物理修復、化學修復、生物修復，但是都存在明顯的不足。以生物土壤修復為例，其修復效果受各種環境因素影響較大且修復時間長。化學修復方法存在化學試劑耗費量大且存在二次污染的問題。

高壓靜電修復法由于其對污染物去除效率高、不受污染物種類影響等特點被認為是一種有效的石油污染土壤修復方法，但是由于被修復土壤的濕度的不確定性，過高的高壓對于濕度較大的土壤可能產生過大的電流，從而損壞高壓電源，為了避免此類情況的發生，本實用新型提出一種基于穿透電流調壓的修復污染土壤裝置。它可以根據土壤濕度調整高壓電源的電壓，避免了對高壓電源的損壞。

發明內容

為了克服現有的高壓靜電修復土壤時,所加電壓過高，從而損壞高壓電源現象的發生，本實用新型提供一種基于穿透電流調壓的修復污染土壤裝置，可以有效的避免電流過大，從而損壞高壓電源現象的發生。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本實用新型由高壓正極板、高壓負極板、污染土壤、正極連線、負極連線、模數轉換模塊、單片機、高壓變壓器、繼電器、三極管、數模轉換模塊、+5V電源、+12V電源、橋式整流電路組成，其特征在于：污染土壤位于正方形的高壓正極板和高壓負極板之間；負極連線通過電阻、模數轉換模塊同單片機相連；+5V電源通過繼電器、三極管、電阻同單片機相連；橋式整流電路通過繼電器、正極連線、高壓正極板、高壓負極板、負極連線、同電阻相連。

被石油污染的土壤放置于正方形的高壓負極板和高壓正極板之間，高壓正極板通過繼電器同高壓電源相連。由于石油污染土壤的濕度不確定，過高的濕度使得土壤電阻減小，根據歐姆定律若此時加過高的電壓將導致電流過大，從而損壞高壓電源。為了避免上述現象的發生，單片機首先發出指令，通過電阻、三極管、繼電器接通高壓正極板同+5V電源的通路。由于電壓低，即使土壤濕度大，電阻低，穿過高壓正極板、污染土壤、高壓負極板的電流也在允許范圍內。這個穿透電流在同高壓負極板相連的電阻（該電阻為取樣電阻，R1）上形成電壓，該電壓信號通過同模數轉換模塊相連的電阻送到模數轉換模塊，經過模數轉換后變為數字信號送到片機，單片機根據此信號可計算出穿透電流，又因為所加電壓為+5V，可計算出污染土壤的電阻。

由高壓變壓器、濾波電容、橋式整流組成高壓電源。高壓變壓器通過三極管12、電阻R4、數模轉換模塊同單片機相連。單片機可以通過輸出控制高壓電源產生的高壓電壓。

高壓電源的產生的電流最大值已知，它是由三極管等器件決定的，污染土壤的電阻已測出，將兩數值相乘，積則為高壓電源的最大值，單片機通過數模轉換模塊、電阻R4、三極管、高壓變壓器、濾波電容、橋式整流產生低于最大值的高壓；同時單片機發出指令，通過電阻R3、三極管接通繼電器電路，使得整流輸出電路正極同正極連線相連。

當繼電器接通高壓正極板和高壓電源正極通路，則高壓正極板和高壓負極板之間形成一個巨大的電場，污染的土壤將在這一電場的作用下被修復。其原理為兩種作用，一種是電場時的石油污染土壤中的石油烴分子鏈斷裂，另一種作用是熱作用，即流過的電流產生熱量使得石油烴分子發生變化，同時少部分石油成分蒸發。

本實用新型的有益效果是，克服現有的高壓靜電修復土壤時,所加電壓過高，損壞高壓電源現象的發生。

本實用新型主要應用于環境保護領域，特別是石油污染土壤修復領域。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是一種基于穿透電流調壓的修復污染土壤裝置的縱剖面構造圖。

圖2是本實用新型的電路原理圖。

圖中1.高壓正極板，2.高壓負極板，3.污染土壤，4.正極連線，5.負極連線，6.模數轉換模塊，7.單片機，8.高壓變壓器，9.繼電器，10.三極管a，11.數模轉換模塊，12.三極管b，13.橋式整流電路。

具體實施方式

在圖1中，正極連線4同高壓正極板1相連，負極連線5同高壓負極板2相連，污染土壤3位于高壓正極板1和高壓負極板2之間。

在圖2所示實施例中，正極連線4同高壓正極板1相連，負極連線5同高壓負極板2相連，+5V電源通過繼電器9、三極管a10、電阻R3同單片機7相連，橋式整流電路13通過高壓變壓器8、三極管b12、電阻R4、數模轉換模塊11同單片機7相連，橋式整流電路13通過繼電器9、正極連線4、高壓正極板1、高壓負極板2、負極連線5、同電阻R1相連，負極連線5通過電阻R2、模數轉換模塊6同單片機7相連。