0532-83131202
本申请涉及一种土壤修复装置,包括,储液容器组件,注入管路组件,注入管路组件的第一端与储液容器组件相连,注入管路组件包括微气泡发生器结构和注入管结构,微气泡发生器结构设置在注入管结构和储液容器组件之间的管道上,注入管结构位于受污染的土壤内。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的土壤修复注入气体在土壤中的影响范围小,效率低的问题。
注入管路组件(20),所述注入管路组件(20)的第一端与所述储液容器组件(10)相连,所述注入管路组件(20)包括微气泡发生结构(21)和注入管结构B体育网页版 B体育官网入口(22),所述微气泡发生结构
(21)设置在所述注入管结构(22)和所述储液容器组件(10)之间的管道上,所述注入管结构
2.根据权利要求1所述的土壤修复装置,其特征在于,所述微气泡发生结构(21)包括微气泡发生器(211)和中转罐(212),所述中转罐(212)位于所述微气泡发生器(211)和所述注入管结构(22)的管道上。
3.根据权利要求2所述的土壤修复装置,其特征在于,所述微气泡发生结构(21)还包括第一泵(213)和第二泵(214),所述第一泵(213)位于所述微气泡发生器(211)和所述储液容器组件(10)之间,所述第二泵(214)位于所述中转罐(212)和所述注入管结构(22)之间。
4.根据权利要求1所述的土壤修复装置,其特征在于,所述注入管结构(22)包括注入管
5.根据权利要求4所述的土壤修复装置,其特征在于,各所述出孔(2213)的开孔方向和所述螺旋片(2212)的螺旋方向相反。
6.根据权利要求4所述的土壤修复装置,其特征在于,所述注入管(221)为多个,所述多个注入管(221)呈多行多列设置。
7.根据权利要求6所述的土壤修复装置,其特征在于,在水平方向上,相邻所述注入管
(221)的间距小于等于1.5m,在竖直方向上,相邻的所述注入管(221)的间距小于等于1.5m。
8.根据权利要求1所述的土壤修复装置,其特征在于,所述微气泡发生结构(21)产生的微气泡液体的参数为,微气泡水气液比,大于30,,气泡密度,108个/ml。
9.根据权利要求1所述的土壤修复装置,其特征在于,所述土壤的周向外侧设置有HDPE防渗膜。
10.根据权利要求1所述的土壤修复装置,其特征在于,所述土壤和所述储液容器组件
[0001]本申请涉及土壤修复的技术领域,具体而言,涉及一种土壤修复装置。
[0002]随着技术的发展和人们环保意识的逐步提高,由有机污染引发的土壤质量问题凸显,目前有机污染土壤的问题在世界各国普遍存在,根据各国的法律法规,诸多国家已逐步开展对有机污染土壤的修复工作。
[0003]土壤原位建堆—微生物修复技术是,在场地上通过工程技术手段将污染土壤挖出,制成土堆,土堆中埋设组件与复合菌种,通过组件加热、曝气、注入营养药剂或菌剂等方法,激活或强化土壤中微生物,增强生物修复效率与效果,从而使土壤中有机污染物的逐步去除,实现有机污染土壤的修复工作。
[0004]现有技术中,微生物建堆修复技术施工包括以下要点,建堆,建管,管包括曝气管、营养药剂管、菌剂补充管、抽提管。曝气过程中,注入气体在土壤中影响范围小,效率低,有效气体在土中停留时间短,待土堆含水率提高后,注气将变得十分复杂且困难。同类曝气的工程中,为保证土壤中氧气含量,往往需要多次注气。
[0005]本申请提供了一种土壤修复装置,以解决现有技术中的土壤修复注入气体在土壤中的影响范围小,效率低的问题。
[0006]根据本申请提供的一种土壤修复装置,包括,储液容器组件,注入管路组件,注入管路组件的第一端与储液容器组件相连,注入管路组件包括微气泡发生器结构和注入管结构,微气泡发生器结构设置在注入管结构和储液容器组件之间的管道上,注入管结构位于受污染的土壤内。
[0007]进一步地,微气泡发生器结构包括微气泡发生器和中转罐,中转罐位于微气泡发生器和注入管结构的管道上。
[0008]进一步地,微气泡发生器结构还包括第一泵和第二泵,第一加位于微气泡发生器和储液容器组件之间,第二泵位于中转罐和注入管结构之间。
[0009]进一步地,注入管结构包括注入管,注入管包括管体和螺旋片,管体上设置有多个出孔,各出孔沿管体的轴向相间隔设置,螺旋片呈螺旋形设置在管体上。
[0012]进一步地,在水平方向上,相邻注入管的间距小于等于1.5m,在竖直方向上,相邻的注入管的间距小于等于1.5m。
[0013]进一步地,微气泡发生结构产生的微气泡液体的参数为,微气泡水气液比,大于
[0014]应用本申请的技术方案,通过微气泡发生结构之后的流体输入至受污染的土壤
中,微气泡流体进入受污染的土壤中容易扩散至堆体的各个角落,堆体无死角,处理效率较高。本申请的技术方案有效地解决了现有技术中的土壤修复注入气体在土壤中的影响范围小,效率低的问题。
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022] 10、储液容器组件,20、注入管路组件,21、微气泡发生结构,211、微气泡发生器,
[0023] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024] 应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0026] 如图1至图4所示,本实施例的土壤修复装置包括,储液容器组件10和注入管路组件20。注入管路组件20的第一端与储液容器组件10相连,注入管路组件20包括微气泡发生结构21和注入管结构22,微气泡发生结构21设置在注入管结构22和储液容器组件10之间的管道上,注入管结构22位于受污染的土壤内。
[0027] 应用本实施例的技术方案,通过微气泡发生结构21之后的流体输入至受污染的土壤中,微气泡流体进入受污染的土壤中容易扩散至堆体的各个角落,堆体无死角,处理效率
较高。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的土壤修复注入气体在土壤中的影响范围小,效率低的问题。
[0028] 如图1所示,在本实施例的技术方案中,微气泡发生结构21包括微气泡发生器211和中转罐212,中转罐212位于微气泡发生器211和注入管结构22的管道上。中转罐212的设置使得微气泡发生器211生成的微气泡可以在中转罐212内进行缓冲以及和其它流体混合。另外,通过中转罐212使得微气泡的混合更加均匀。
[0029] 如图1所示,在本实施例的技术方案中,微气泡发生结构21还包括第一泵213和第二泵214,第一泵213位于微气泡发生器211和储液容器组件10之间,第二泵214位于中转罐212和注入管结构22之间。第一泵213的设置可以有效地保证进入微气泡发生器211内的流体的压力、流量等参数满足要求。第二泵214的设置可以保证进入堆体100(受污染土壤和其它物质的混合物)的压力、流量等满足要求。上述的压力根据注入管221的设置密集程度进行调节,也可以不使用第二泵214。需要说明的是,在本实施例的技术方案中,还设置有电加热结构,电加热结构设置在第二泵214至堆体之间的管道上,电加热结构包括电加热丝和温度传感器,通过温度传感器采集温度传输至控制结构。微气泡发生结构21还包括流量计和压力表,流量计位于微气泡发生器211和第一泵213之间,压力表位于第二泵214和注入管结构22之间。第一泵213为恒压恒流,这样与微气泡发生器211相匹配。
[0030] 如图2和图3所示,在本实施例的技术方案中,注入管结构22包括注入管221 ,注入管221包括管体2211和螺旋片2212,管体2211上设置有多个出孔2213,各出孔2213沿管体2211的轴向相间隔设置,螺旋片2212呈螺旋形设置在管体2211上。螺旋片2212的设置使得带有微气泡的流体扩散的范围更广,更均匀。
[0031] 如图3所示,在本实施例的技术方案中,各出孔2213为螺旋形。出孔2213和螺旋片2212的配合使得带有微气泡的流体流出的效率较高、扩散更加均匀,扩散范围更广。需要说明的是,本实施例的技术方案中,螺旋片2212的螺距是均匀的,螺旋片2212的同一螺距内的出孔2213在沿注入管221的方向只有一个孔,这样就需要螺旋片2212和出孔2213的设置时,两者的因素综合考虑。例如,当螺旋片2212的螺距设置过大时,沿轴线不能满足要求,设置多个出孔2213配合螺旋片2212能够提高流体流出效率和扩散效果。还可以根据实际情况,注入管221的沿轴线的不同侧面需要设置出孔2213。
[0032] 如图2和图3所示,在本实施例的技术方案中,各出孔2213的开口方向和螺旋片2212的旋转方向相反。这样的螺旋片2212和出孔2213的配合,使得流体的扩散效果更好,扩散范围更广,更均匀。例如,以图2为例,从右向左看,螺旋片2212呈顺时针旋转,垂直纸面看,出孔2213呈逆时针旋转。
[0033] 如图1所示,在本实施例的技术方案中,注入管221为多个,多个注入管221呈多行多列设置。这样的结构提高了处理效率。例如,堆体100可以堆的高度、宽度以及长度等更大,通过设置多行多列的注入管221即可。
[0034] 如图1所示,在本实施例的技术方案中,在水平方向上,相邻注入管221的间距小于等于1 .5m,在竖直方向上,相邻的注入管221的间距小于等于1 .5m。通过理论计算和实验证明,上述的间距,处理效果较好。需要说明的是,同一土堆的间距最好相同,例如相邻注入管221之间的距离为1 . 1米时,通过调整输入的流体的压力和流量,可以保证堆体100比较均匀,如果同一堆体100的相邻的注入管221间距不同,还需要通过设置阀门的开度,管路的直
[0035] 本申请还包括土壤修复方法,包括以下步骤,堆置含有污染土壤的堆体,并设置注入管结构22。将纳米微气泡发生器211接入氧化剂产生的纳米微气泡液体输入堆体,对堆体进行预氧化处理。将纳米微发生器接入空气产生的纳米微气泡液体输入堆体,对堆体进行曝气。纳米微气泡液体的参数为,微气泡水气液比,大于30,,气泡密度,108个/ml。
[0037] 将有机污染土壤挖离至修复区域后,堆置成一定形状的生物堆堆体100,堆体底部铺设HDPE(高密度聚乙烯)防渗膜,四周开挖排水沟,堆体建设过程中,堆体100内铺设注入管221 ,注入管221间隔根据土壤理化性质、堆体大小进行设置,一般水平间距不大于1 .5m,垂直间距不大于1 .5m,上下两层管间错位铺设。堆体100设置有排水沟,排水沟用于导走多余的水,堆体100建设完成后,上铺设HPDE防渗膜,上铺膜与底膜应焊接在一起,防止气体二次污染问题的发生。排水沟(排水结构)可以一部分与外部相连,一部分与储液容器组件10相连,这样可以对使用过的药剂回收利用。
[0039] 将有机污染土壤进行初步预氧化处理,主要通过纳米微气泡发生器向堆体100内注入含氧化性的气体的纳米微气泡水,其中氧化性气体可以是,臭氧等,采用此种方法适用于需要氧化降解的污染物。预氧化过程可以是间歇的,一般注含氧化性气体的纳米微气泡水1,3小时/天。
[0040] 该方B体育网页版 B体育官网入口式的优点是, (1)与氧化药剂不同,臭氧等氧化性气体不会对生物堆造成二次污染,反应过后,若处理得当,基本无残留臭氧于生物堆,不会对接下来微生物的接种产生副作用, (2)臭氧等氧化性气体预处理过后,堆体污染物的可生化性可显著提高,提高未来修复过程中污染物的去除效率与修复速率, (3)经臭氧微气泡水处理后,堆体内大量细菌被消灭,为后续微生物的接种提供了充足的生存环境,保证修复效率。
[0042] 停止臭氧微气泡水供应3,5天后(臭氧与污染物、杂菌充分作用) ,将气泡发生器接入空气或氧气,产生含氧的纳米微气泡水,将菌剂、营养药剂、表面活性剂等于中转罐掺入纳米微气泡水中,通过第二泵214泵入堆体内,注入纳米微气泡水1,3小时/天。
[0043] 该方式的优点, (1)与常规空气直通曝气相比,效率更高,微气泡水会扩散至生物堆各个角落,无死角, (2)考虑到曝气效率等问题,一般建堆修复工程对生物堆的长宽高往往有所限制,采用本实用新型方法,微气泡水可扩散至堆体各个角落,因此可极大地增大单次处理方量, (3)本实用新型使用微气泡水将氧气输送至堆体内,与常规曝气方式相比,节省了大量的曝气材料(管线)与直通式曝气相比,不会产生大量废气,基本无二次污染问题,无须考虑大的气处理设备, (5)该种方式进行增氧,土壤中氧含量远大于常规直通曝气,同时有机物高效降解菌对氧气的利用效率远大于直通式曝气,且微生物活性更强。
[0045] 土壤湿度,预处理阶段(要求整个堆体含水率达到毛管持水率) ,修复阶段(要求整个堆体含水率达到田间持水率) 。
[0052] 纳米微气泡水中气体可以是臭氧等氧化性气体,后期接种菌剂后,引入的纳米微气泡水中气体可以是氧气、空气等。
[0053] 中转罐内添加的药剂可以是微生物营养药剂、氧化药剂、菌剂、表面活性剂等
[0054] 有机污染土壤清挖,破碎筛分后,污染土于地表HDPE膜上分层铺设,铺设过程中,分层搭设注入管,其中注入管结构如下图所示,
[0055] 建堆完成后,注入管接入纳米微气泡发生器,通过装置将富含微气泡的液体注入堆体(微气泡的成分主要为氧化性气体,溶液的可以是氧化性药剂的溶液) ,通过该液体先降解一部分难降解物质,杀灭大量杂菌、微生物,增加土壤环境负荷量,提升堆体含水率,形成水的优势通道,便于后续菌剂在其中流转。臭氧纳米微气泡水通入1,2天,养护3,5天后,注入含氧气的纳米微气泡液体(液体可以是水、营养药剂等) ,使堆体达到适于微生物生长繁殖的环境后,泵2接入菌剂罐,注入外来复合菌种。堆体接入菌种后,进行养护,养护过程中,注入纳米微气泡液体(微气泡的成分主要为供微生物生存的气体)或营养药剂。
[0056] 预处理的优点是, (1)与氧化药剂不同,臭氧等氧化性气体不会对生物堆造成二次污染,反应过后,若处理得当,基本无残留臭氧于生物堆,不会对接下来微生物的接种产生副作用, (2)臭氧等氧化性气体预处理过后,堆体污染物的可生化性可显著提高,提高未来修复过程中污染物的去除效率与修复速率, (3)经臭氧微气泡水处理后,堆体内大量细菌被消灭,为后续微生物的接种提供了充足的生存环境,保证修复效率。
[0057] 修复过程中曝气方式的优点, (1)与常规空气直通曝气相比,效率更高,微气泡水会扩散至生物堆各个角落,无死角, (2)考虑到曝气效率等问题,一般建堆修复工程对生物堆的长宽高往往有所限制,采用本实用新型方法,微气泡水可扩散至堆体各个角落,因此可极大地增大单次处理方量, (3)本实用新型使用微气泡水将氧气输送至堆体内,与常规曝气方式相比,节省了大量的曝气材料(管线)与直通式曝气相比,不会产生大量废气,基本无二次污染问题,无须考虑大的气处理设备, (5)该种方式进行增氧,土壤中氧含量远大于常规直通曝气,同时有机物高效降解菌对氧气的利用效率远大于直通式曝气,且微生物活性更强。
[0058] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0059] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方
[0060] 以上仅为本申请的优选实B体育官网 B体育网址施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
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