一种用于土壤重金属稳定化的处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及土壤修复技术领域，特别涉及一种用于土壤重金属稳定化的处理装置。

背景技术：

2.当前国内外常用的有机污染土壤修复技术主要分为物理、化学和生物修复技术三大类。其中，热脱附、气相抽提和化学氧化技术凭借良好的修复效果和较短的修复周期，成为我国应用最广泛的有机污染土壤修复技术之一。然而，热脱附土壤修复技术仅对自由态的污染物具有较好的去除效果，对于结合态或赋存于土壤微孔隙中的污染物去除效果较差；气相抽提土壤修复技术耗能大，不适合大工程量的土壤修复领域；化学氧化还原土壤修复技术难以使药剂混合均匀，需要人工辅助混合。
3.此外，土壤属于复杂介质，具有高度异质性，污染物一般与土壤颗粒紧密结合，具有不均一性。土壤介质的特殊性使得传统的土壤修复技术很难将污染物从土壤微孔隙中快速释放出来。这些技术问题给土壤修复工程带来时间、人力和药剂的浪费，造成修复成本和能耗远超预期，烂尾修复工程时有发生。并且传统的有机污染土壤修复技术大部分缺乏自动上料装置，需要人工进行污染土壤预处理，增加了人工成本，操作也较为复杂。因此，土壤修复产业亟需高效率、低成本、自动化的场地修复工程技术装备。

技术实现要素：

4.为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种用于土壤重金属稳定化的处理装置。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，包括自动混合上料装置和瞬时弹射汽爆装置，所述自动混合上料装置用于将物料混合后送至所述瞬时弹射汽爆装置，所述瞬时弹射汽爆装置用于对混合后的物料进行汽爆处理。
6.优选的技术方案为：所述自动混合上料装置包括框型机架、旋转盘、上料机构和取料机构，所述旋转盘设于所述框型机架的底部，用于驱动样品瓶旋转混合物料；所述上料机构可上下滑动地设于所述框型机架的左侧立柱内侧，用于向样品瓶中添加物料；所述取料机构可上下滑动地设于所述框型机架的右侧立柱内侧，用于从样品瓶中抽取物料。
7.优选的技术方案为：所述瞬时弹射汽爆装置包括机壳、反应舱、气缸、气压传感器、蒸汽发生装置、气泵和电子泄压阀，所述机壳为底部开口的箱体结构，所述反应舱为顶部开口的盒体结构，所述反应舱设于所述机壳中并可由所述气缸驱动伸出所述机壳的底部开口外，所述反应舱的舱底和所述机壳的开口契合并可构成密封容器；所述气压传感器设于所述机壳的内壁上并用于监测气压，所述蒸汽发生装置设于所述机壳的外部并用于向所述机壳内输送蒸汽，所述气泵设于所述机壳的外部并用于向所述机壳内供气加压保压，所述机壳的侧壁上设有连通机壳内部的泄压管道，所述电子泄压阀设于所述泄压管道上。
8.优选的技术方案为：所述反应舱的周壁上设有多个通孔。
9.优选的技术方案为：所述机壳的顶部设有和所述反应舱顶部开口对应的物料管接头，所述物料管接头和所述取料机构的输料管道连接。
10.优选的技术方案为：所述机壳的底部还设有机架，所述机架中设有和所述机壳底部开口对应的漏斗状接料斗。
11.优选的技术方案为：还包括控制台，所述控制台同时和所述上料机构、所述取料机构、所述旋转盘、所述气缸、所述蒸汽发生装置、所述气泵、所述气压传感器以及所述电子泄压阀连接。
12.由于上述技术方案运用，本实用新型具有的有益效果为：
13.本实用新型提供的一种土壤重金属稳定化的预处理装置，将汽爆技术应用于土壤重金属修复领域，实现了污染物快速释放和反应，不仅降低了污染土壤修复技术的成本，还增加了对于结合态或赋存于土壤微孔隙中的污染物去除效果。并且本实用新型中公开的土壤金属稳定化预处理装置包含自动混合上料装置，实现了操作过程自动化，节省了人工成本，操作简便，易于推广。
附图说明
14.图1为本实用新型结构示意图。
15.图2为本实用新型自动混合上料装置主视图。
16.图3为本实用新型瞬时弹射汽爆装置内部结构示意图。
17.图4为本实用新型实施例1修复效果图。
18.以上附图中，1、自动混合上料装置；101、框型机架；102、旋转盘；103、上料机构；104、取料机构；105、样品瓶；106、电动滑台；2、瞬时弹射汽爆装置；201、机壳；2011、泄压管道；2012、物料管接头；202、反应舱；203、气缸；204、气压传感器；205、电子泄压阀；3、控制台；4、机架；41、接料斗。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
20.请参阅图1-图4。须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
21.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.实施例：
23.如图1所示，为本实用新型提出的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，包括自动混合上料装置1和瞬时弹射汽爆装置2。其中，自动混合上料装置1用于将物料混合后送至瞬时弹射汽爆装置2，瞬时弹射汽爆装置2用于对混合后的物料进行汽爆处理。
24.如图2所示，自动混合上料装置1包括框型机架101、旋转盘102、上料机构103和取料机构104。旋转盘102设于框型机架101的底部，旋转盘102上设有定位槽，样品瓶105可设于定位槽中并由旋转盘102驱动旋转以充分混合物料。上料机构103通过电动滑台106（也可使用其他升降机构实现）可上下滑动地设于框型机架101的左侧立柱内侧，用于向样品瓶105中添加物料；取料机构104通过电动滑台106可上下滑动地设于框型机架101的右侧立柱内侧，用于从样品瓶105中抽取物料。
25.如图3所示，瞬时弹射汽爆装置2包括机壳201、反应舱202、气缸203、气压传感器204、蒸汽发生装置（未画出）、气泵（未画出）和电子泄压阀205。机壳201为底部开口的箱体结构，反应舱202为顶部开口的盒体结构（反应舱的侧壁上设有多个通孔），反应舱202设于机壳201中并可由气缸203驱动伸出机壳201的底部开口外（气缸203的底座固定于机壳201的顶侧内壁上，气缸203的伸缩端和反应舱202连接），反应舱202的舱底和机壳201的开口契合并可构成密封容器。气压传感器204设于机壳201的内壁上并用于监测气压。蒸汽发生装置设于机壳201的外部并用于向机壳201内输送蒸汽。气泵设于机壳201的外部并用于向机壳201内供气，用于加压保压。机壳201的侧壁上还设有连通机壳201内部的泄压管道2011，电子泄压阀205设于泄压管道2011上，可在过压后进行泄压。
26.此外，机壳201的顶部还设有和反应舱202顶部开口对应的物料管接头2012，物料管接头2012和取料机构104的输料管道连接，以实现自动混合上料装置1向瞬时弹射汽爆装置2输送物料。
27.使用时，将样品瓶105设定在旋转盘102的定位槽中，旋转盘102先将样品瓶105转至上料机构103的正下方，然后上料机构103由电动滑台106驱动下移，直至上料管伸入样品瓶105中；接着，上料机构103向样品瓶105中添加物料，物料添加完成后，上料机构103复位，旋转盘102驱动样品105瓶转动以充分混合物料；物料充分混合后，旋转盘102将样品瓶105转至取料机构104的正下方，取料机构104由电动滑台106驱动下移，直至负压吸头与样品瓶105的瓶口对接；接着取料机构104从样品瓶105中抽取混合后的物料，并输送至瞬时弹射汽爆装置2（上料和取料可通过多种方式得以实现，本领域人员应当理解，此处不做过赘述）。
28.混合后的物料由物料管接头2012落入反应舱202中。然后，蒸汽发生装置生成蒸汽并输送至机壳201内部，与此同时，气泵向机壳201内部充气加压。在此过程中，气压传感器204若监测到过压，则电子泄压阀205启动泄压。保压到设定时间后，气缸203驱动反应舱202下降，物料由反应舱202侧壁上的通孔中排出，完成汽爆反应。
29.此外，机壳201的底部还设有机架4，机架4中设有和机壳201底部开口对应的漏斗状接料斗41，用于承接汽爆反应后的物料。
30.另外，还包括控制台3，控制台3同时和上料机构103、取料机构104、旋转盘102、气
缸203、蒸汽发生装置、气泵、气压传感器204以及电子泄压阀205连接，用于实现该装置的自动化运行。
31.如图4所示，将某五金厂ph为7.4，污染金属主要为cr6+的污染土壤和不同浓度的硫酸亚铁药剂（0%、0.5%、1%、1.5%），通过本方案中的处理装置进行汽爆处理。为了凸显装置效果，发明人设仅添加药剂、未装置处理的土壤为对照，并对实施例1中对照土壤的cr6+进行测试，修复效果见图4。可以发现在不同浓度药剂下，本实用新型装置处理后的cr6+去除率比未装置处理组的高7%~30%。在浓度为1%时装置处理的效果最好，稳定效率达到30%。
32.所以，本实用新型具有以下优点：
33.本实用新型提供的一种土壤重金属稳定化的预处理装置，将汽爆技术应用于土壤重金属修复领域，实现了污染物快速释放和反应，不仅降低了污染土壤修复技术的成本，还增加了对于结合态或赋存于土壤微孔隙中的污染物去除效果。并且本实用新型中公开的土壤金属稳定化预处理装置包含自动混合上料装置，实现了操作过程自动化，节省了人工成本，操作简便，易于推广。
34.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：包括自动混合上料装置（1）和瞬时弹射汽爆装置（2），所述自动混合上料装置（1）用于将物料混合后送至所述瞬时弹射汽爆装置（2），所述瞬时弹射汽爆装置（2）用于对混合后的物料进行汽爆处理。2.根据权利要求1所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：所述自动混合上料装置（1）包括框型机架（101）、旋转盘（102）、上料机构（103）和取料机构（104），所述旋转盘（102）设于所述框型机架（101）的底部，用于驱动样品瓶（105）旋转混合物料；所述上料机构（103）可上下滑动地设于所述框型机架（101）的左侧立柱内侧，用于向样品瓶（105）中添加物料；所述取料机构（104）可上下滑动地设于所述框型机架（101）的右侧立柱内侧，用于从样品瓶（105）中抽取物料。3.根据权利要求2所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：所述瞬时弹射汽爆装置（2）包括机壳（201）、反应舱（202）、气缸（203）、气压传感器（204）、蒸汽发生装置、气泵和电子泄压阀（205），所述机壳（201）为底部开口的箱体结构，所述反应舱（202）为顶部开口的盒体结构，所述反应舱（202）设于所述机壳（201）中并可由所述气缸（203）驱动伸出所述机壳（201）的底部开口外，所述反应舱（202）的舱底和所述机壳（201）的开口契合并可构成密封容器；所述气压传感器（204）设于所述机壳（201）的内壁上并用于监测气压，所述蒸汽发生装置设于所述机壳（201）的外部并用于向所述机壳（201）内输送蒸汽，所述气泵设于所述机壳（201）的外部并用于向所述机壳（201）内供气加压保压，所述机壳（201）的侧壁上设有连通机壳内部的泄压管道（2011），所述电子泄压阀（205）设于所述泄压管道（2011）上。4.根据权利要求3所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：所述反应舱（202）的周壁上设有多个通孔。5.根据权利要求4所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：所述机壳（201）的顶部设有和所述反应舱顶部开口对应的物料管接头（2012），所述物料管接头（2012）和所述取料机构（104）的输料管道连接。6.根据权利要求5所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：所述机壳（201）的底部还设有机架（4），所述机架（4）中设有和所述机壳（201）底部开口对应的漏斗状接料斗（41）。7.根据权利要求6所述的一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，其特征在于：还包括控制台（3），所述控制台（3）同时和所述上料机构（103）、所述取料机构（104）、所述旋转盘（102）、所述气缸（203）、所述蒸汽发生装置、所述气泵、所述气压传感器（204）以及所述电子泄压阀（205）连接。

技术总结

一种用于土壤重金属稳定化的处理装置，包括自动混合上料装置和瞬时弹射汽爆装置，所述自动混合上料装置用于将物料混合后送至所述瞬时弹射汽爆装置，所述瞬时弹射汽爆装置用于对混合后的物料进行汽爆处理。本实用新型提供的一种土壤重金属稳定化的预处理装置，将汽爆技术应用于土壤重金属修复领域，实现了污染物快速释放和反应，不仅降低了污染土壤修复技术的成本，还增加了对于结合态或赋存于土壤微孔隙中的污染物去除效果。并且本实用新型中公开的土壤金属稳定化预处理装置包含自动混合上料装置，实现了操作过程自动化，节省了人工成本，操作简便，易于推广。易于推广。易于推广。