[發(fā)明專利]一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備及其修復(fù)治理的方法

有效

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• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109465289B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞來娣
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧基伊能源科技有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B02C13/13;B02C23/16;B07B1/28;B01F9/08;B01F15/00
• 代理公司: 合肥市科融知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34126
• 代理人: 曹雪菲

1.一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備，其特征在于：包括機架(1)、驅(qū)動裝置(2)、土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)、攪拌機構(gòu)(6)和翻轉(zhuǎn)翅片(8)，所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)為筒狀結(jié)構(gòu)，所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)橫置架設(shè)設(shè)置在機架(1)上，且所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)沿軸線方向轉(zhuǎn)動設(shè)置，所述攪拌機構(gòu)(6)沿軸向轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)部，所述攪拌機構(gòu)攪拌混合土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)的土壤顆粒，且所述攪拌機構(gòu)(6)與土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的內(nèi)壁間距設(shè)置，所述驅(qū)動裝置(2)同時驅(qū)動土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)和攪拌機構(gòu)轉(zhuǎn)動；

若干所述翻轉(zhuǎn)翅片(8)沿土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的內(nèi)壁圓周輪廓圓形陣列設(shè)置，且所述翻轉(zhuǎn)翅片(8)的長度方向沿土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的軸向延伸，所述翻轉(zhuǎn)翅片(8)與攪拌機構(gòu)(6)間距設(shè)置，所述翻轉(zhuǎn)翅片(8)翻轉(zhuǎn)土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)底部的土壤顆粒沿土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的轉(zhuǎn)動方向圓周向上轉(zhuǎn)運，且被所述翻轉(zhuǎn)翅片(8)轉(zhuǎn)運的土壤顆粒逐漸從攪拌機構(gòu)(6)的上方向下跌落；

所述攪拌機構(gòu)(6)包括轉(zhuǎn)軸(62)和若干沿軸線間距設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸(62)上的葉輪(61)，所述轉(zhuǎn)軸(62)的兩端分別設(shè)對稱設(shè)置有偏心凸輪(9)，所述偏心凸輪(9)上設(shè)有驅(qū)動軸(10)，所述驅(qū)動軸(10)與轉(zhuǎn)軸(62)平行且偏心設(shè)置，兩個所述驅(qū)動軸(10)分別轉(zhuǎn)動支撐設(shè)置在支撐板(11)上，兩個所述支撐板(11)分別位于土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的端部兩側(cè)；所述攪拌機構(gòu)(6)通過驅(qū)動軸(10)和偏心凸輪(9)偏心轉(zhuǎn)動在土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)；

所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)還設(shè)置有篩分板(12)，所述篩分板(12)為包含有若干篩孔(13)，且所述篩分板(12)為與土壤混合轉(zhuǎn)筒同心的弧形截面的板體結(jié)構(gòu)，所述篩分板(12)間距設(shè)置在攪拌機構(gòu)(6)的下方，所述篩分板(12)通過懸吊機構(gòu)懸吊設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(62)的下方，兩組所述懸吊機構(gòu)分別設(shè)置在篩分板(12)長度方向上的兩端；所述篩分板(12)通過轉(zhuǎn)軸(62)的偏心轉(zhuǎn)動而持續(xù)震動；

所述懸吊機構(gòu)包括連桿(15)和鉸接塊(14)，所述連桿(15)為桿體結(jié)構(gòu)，且所述連桿(15)的一端貫通開設(shè)有活動孔，所述連桿(15)通過活動孔間隙套設(shè)在轉(zhuǎn)軸(62)上，且所述連桿(15)的另一端鉸接設(shè)置有鉸接塊(14)，所述鉸接塊(14)與篩分板(12)連接，所述連桿(15)與鉸接塊(14)的鉸接軸與轉(zhuǎn)軸(62)同向；所述篩分板(12)通過懸吊機構(gòu)在攪拌機構(gòu)(6)的下方搖擺和震動；

還包括浮動機構(gòu)(17)，所述篩分板(12)的兩個軸向的側(cè)邊邊緣分別設(shè)置有支撐桿(16)，所述支撐桿(16)的兩端分別延伸至伸出土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的端部，且兩個所述支撐桿(16)的兩端分別架設(shè)在兩個支撐板(11)上，所述支撐板(11)對應(yīng)支撐桿(16)貫通開設(shè)有浮動孔(22)，所述支撐桿(16)穿設(shè)在所述浮動孔(22)內(nèi)，各所述浮動機構(gòu)(17)分別設(shè)置在各浮動孔(22)內(nèi)，且所述支撐桿(16)通過所述浮動機構(gòu)(17)浮動在浮動孔(22)內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備，其特征在于：在轉(zhuǎn)軸(62)轉(zhuǎn)動至最低點的狀態(tài)下，所述葉輪(61)的外徑輪廓邊緣與篩分板(12)的壁體間隙設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備，其特征在于：所述浮動機構(gòu)(17)包括浮動套(23)和設(shè)置在所述浮動套(23)上的彈性件(24)，所述浮動套(23)固定套設(shè)在支撐桿(16)的端部，若干所述彈性件(24)圓周陣列設(shè)置在浮動套(23)的外圈，且所述浮動套(23)通過彈性件(24)連接于浮動孔(22)的內(nèi)壁上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備，其特征在于：所述浮動孔(22)的半徑大于或等于轉(zhuǎn)軸(62)與驅(qū)動軸(10)的偏心距。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備，其特征在于：所述土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)部還設(shè)置有噴淋管(25)，所述噴淋管(25)固定設(shè)置在攪拌機構(gòu)(6)與土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)頂壁之間，所述噴淋管(25)的底部沿軸向開設(shè)有若干噴淋微孔(28)，所述噴淋管(25)向土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)部噴灑顆粒或者液體的改良劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的一種重金屬污染土壤的混合修復(fù)設(shè)備的一種土壤修復(fù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：轉(zhuǎn)動土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)至進(jìn)出料口(5)朝上，打開倉門(26)，并通過進(jìn)出料口(5)向土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)倒入適量的待混合修復(fù)的土壤顆粒以及土壤修復(fù)劑，然后關(guān)閉倉門(26)；

S2：啟動驅(qū)動裝置(2)，驅(qū)動裝置(2)依次通過第一傳動機構(gòu)(31)和第二傳動機構(gòu)(32)驅(qū)動土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)在機架(1)上轉(zhuǎn)動，且同時，驅(qū)動裝置(2)驅(qū)動攪拌機構(gòu)(6)轉(zhuǎn)動，土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)與攪拌機構(gòu)(6)同軸轉(zhuǎn)動，且兩者的轉(zhuǎn)動速度不同，土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的轉(zhuǎn)動速度小于攪拌機構(gòu)(6)的轉(zhuǎn)動，通過攪拌機構(gòu)(6)與土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)之間的差速運動，使兩者之間的土壤顆粒滾動以及破碎；

在土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)轉(zhuǎn)動的過程中，翻轉(zhuǎn)翅片(8)跟隨圓周運動，翻轉(zhuǎn)翅片(8)與土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的內(nèi)壁形成一可盛裝土壤顆粒的區(qū)域，翻轉(zhuǎn)翅片(8)將位于土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)最底部的土壤顆粒沿圓周方向依次向上轉(zhuǎn)運，并且經(jīng)過土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)的上方時，土壤顆粒逐漸從翻轉(zhuǎn)翅片(8)上向攪拌機構(gòu)(6)跌落，使土壤顆粒與改良劑再次經(jīng)攪拌機構(gòu)(6)攪拌混合，以及大塊土壤顆粒的再次破碎，通過翻轉(zhuǎn)翅片(8)的循環(huán)往復(fù)轉(zhuǎn)動，使土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)的土壤層形成內(nèi)圈的攪拌區(qū)域和外圈的循環(huán)轉(zhuǎn)運區(qū)域，以持續(xù)的對土壤顆粒的破碎以及對混合物的循環(huán)混合；

S3：同時，還可通過噴淋管(25)向土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)噴淋液體改良劑，改良劑均勻的噴淋在上層的土壤顆粒上，并通過攪拌機構(gòu)(6)持續(xù)攪拌混合；攪拌機構(gòu)(6)的轉(zhuǎn)軸(62)通過兩個偏心凸輪(9)形成相對于土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的偏心轉(zhuǎn)動，在葉輪(61)轉(zhuǎn)動對土壤進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的同時，偏心運動的作用能使翻轉(zhuǎn)的范圍更大，并使土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)內(nèi)的土壤顆粒形成震動，以及在葉輪轉(zhuǎn)動至土壤顆粒的上表面時形成土壤顆粒上揚的狀態(tài)，增加土壤顆粒與改良劑的混合的程度，且葉輪(61)整體的偏心轉(zhuǎn)動形成一沖擊力可進(jìn)一步的破碎大塊的土壤顆粒；

S4：在轉(zhuǎn)軸(62)偏心轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸帶動連桿及篩分板(12)運動，轉(zhuǎn)軸(62)、連桿(15)和篩分板形成曲柄連桿機構(gòu)，篩分板(12)跟隨擺動及抖動，篩分板(12)通過篩孔(13)分離較大的土壤顆粒或者石塊，較大的土壤顆粒通過攪拌機構(gòu)(6)的轉(zhuǎn)動時被葉輪進(jìn)一步的破碎，以形成細(xì)化的土壤顆粒，細(xì)化的土壤顆粒經(jīng)過篩孔后落下至篩分板(12)與土壤混合轉(zhuǎn)筒的下底壁之間，并經(jīng)由若干翻轉(zhuǎn)翅片(8)繼續(xù)轉(zhuǎn)運；

S5：所述篩分板(12)上的兩個支撐桿(16)的兩端分別延伸至伸出土壤混合轉(zhuǎn)筒(3)的端部，且兩個所述支撐桿(16)的兩端分別架設(shè)在兩個支撐板(11)上，所述支撐板(11)對應(yīng)支撐桿(16)貫通開設(shè)有浮動孔(22)，所述支撐桿通過浮動機構(gòu)(17)浮動在浮動孔內(nèi)，當(dāng)篩分板(12)在轉(zhuǎn)軸(62)曲柄運動的過程中，篩分板(12)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和震動，通過浮動孔(22)和浮動機構(gòu)(17)對篩分板(12)進(jìn)行支撐，并且限位篩分板(12)的運動范圍，通過彈性件(24)的彈性作用，增加篩分板(12)的震動頻率，利于土壤顆粒從篩孔(13)向下篩分和跌落；

S6：在土壤顆粒與改良劑的混合完成后，通過驅(qū)動裝置(2)驅(qū)動第一傳動機構(gòu)(31)和第二傳動機構(gòu)(32)，使進(jìn)出料口(5)朝下，并朝向料箱(4)，打開倉門(26)，導(dǎo)出混合后的土壤，混合修復(fù)完成。