高新重金属土壤处理装置技术

高新重金属土壤处理装置技术

1.本高新技术涉及重金属土壤处理技术领域,具体涉及一种重金属土壤处理装置。

背景技术:

2.目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,随着城市化、工业化进程的加快,越来越多的土地遭受重金属污染,城市战略布局重新调整,大量的重金属遗留场地急需治理。土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和长期性,重金属通过根系作用进入植物中,抑制植物的生长且在植物体内堆积,人类通过食用植物导致重金属进入人体危害人体健康,同时重金属污染物也会迁移并暴露于地下水和大气中破坏生态环境,污染土地必须经过修复处理方可重新开发利用。
3.目前重金属污染土壤的治理方法主要有:1)物理法,包括排土、换土、去表土、客 土、深耕翻土和电动力法等措施;2)化学法,包括沉淀、吸附和化学淋洗法等措施;3)生物 法,利用某些动物、植物和微生物对污染物进行吸收积累和降解转化;4)电动修复法,修复的原理是将电极插入受污染的土壤区域,施加微弱直流电形成的电场,利用电场产生的各 种电动效应如电渗、电迁移和电泳。
4.这几种方法虽然对土壤重金属污染治理具有一定的改良效果,但是它们也存在较大的局限性。物理法投资成本较大且易破坏土壤结构;化学法容易引入二次污染,降低土壤肥力;植物修复技术虽然以其成本低、不破坏土壤结构和不造成二次污染等优点而备受人们推崇,但是目前发现的超积累植物大多数植株矮小、生长缓慢、生物量较小,难以在实际生产中应用;电动修复法,电解反应产生的重金属附着在电极上需要定期的清理或是更换电极导致处理成本增加。

技术实现要素:

5.本高新技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种重金属土壤处理装置。
6.本高新技术的技术方案如下:
7.一种重金属土壤处理装置,包括装置本体,所述装置本体的上端设有重金属土壤进口,所述装置本体的下端设有土壤出口,所述装置本体内从所述重金属土壤进口到所述土壤出口依次分成破碎室、过滤室和重金属处理室;
8.所述破碎室的上端为所述重金属土壤进口,所述破碎室内转动设置有若干个相互平行的打碎装置,相邻两打碎装置之间设有间隙,每一打碎装置均包括第一转动杆及均布在所述第一转动杆周侧的若干个打碎杆,所述破碎室的两侧设有若干个以供所述打碎装置安装的转动槽孔,所述第一转动杆穿设于所述转动槽孔内,且所述第一转动杆的一端向外延伸出,所述破碎室的一侧设置有以驱动所述若干个打碎装置同步运转的驱动机构;
9.所述过滤室与所述破碎室连通,所述过滤室的下端设有过滤出口,所述过滤室的两侧分别开设有第一过滤板承载口和第二过滤板承载口,所述第一过滤板承载口和第二过滤板承载口之间插设有过滤板,所述过滤板的一端设置有把手;
10.所述重金属处理室的上端与所述过滤出口连通,所述土壤出口位于所述重金属处理室的下端中部,所述重金属处理室内转动设置有搅拌装置,所述重金属处理室的两侧分别设置有阳极电极和阴极电极,所述阳极电极和阴极电极的内侧壁包覆有石墨烯薄膜。
11.进一步的,所述阳极电极、阴极电极的外侧壁设置有振动器,所述石墨烯薄膜的底部设有重金属出口,所述重金属出口处设置有阀门。
12.进一步的,所述阳极电极、阴极电极通过导线与一直流电源连接,所述直流电源上连接有电流控制器,所述电流控制器上设有电流表。
13.进一步的,所述过滤室为直角梯形,所述过滤出口的一侧为斜面。
14.进一步的,所述驱动机构包括第一驱动电机、传动带和若干个传动转轴,所述若干个传动转轴套设在所述第一转动杆的伸出端,并通过所述传动带传动连接,所述传动带与所述第一驱动电机的电机轴连接。
15.进一步的,所述搅拌装置包括第二转动杆及上下均布在所述第二转动杆周侧的搅拌杆,所述重金属处理室的顶部中央设置有第二驱动电机,所述第二驱动电机的电机轴与所述第二转动杆连接。
16.相对于现有技术,本高新技术的有益效果在于:
17.1、首先通过打碎装置对较大的土壤进行打碎处理,并且通过过滤板对打碎的土壤进行过滤,通过过滤板的过滤后将符合标准的土壤进行洒落,颗粒较大的土壤会经过过滤板的隔离下通过打碎装置进行打碎符合规定后进行洒落,从而能够使得受重金属污染的土壤能够充分的打碎,以便于后续工作;
18.2、重金属处理室内设置有搅拌装置,对打碎后的污染土壤进行搅拌,有助于电极进行重金属离子的吸收;
19.3、在电极外包覆石墨烯薄膜,一方面由于石墨烯薄膜为蜂窝状结构,重金属离子得到电子后成为重金属粘附在石墨烯薄膜的蜂窝状里面不易掉入土壤中,从而避免了重金属的二次提取和电极的更换;另一方面石墨烯的蜂窝状结构能为电荷的传递提供很好的通道使得电解反应能够快速进行,节约土壤的处理时间;
20.4、在连接阳极电极、阴极电极的直流电源上连有电流控制器,电流控制器上设有电流表,能够根据电流表的对数对电流进行精准控制,保证了电流大小的适中,避免电力浪费;
21.5、重金属处理室内土壤排光后,通过振动器能将石墨烯薄膜上的重金属抖落且经重金属出口排出,从而将重金属收集。
附图说明
22.为了更清楚地说明本高新技术实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本高新技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本高新技术提供的一种重金属土壤处理装置的结构示意图;
24.图2为本高新技术所述破碎室的结构示意图;
25.图3为本高新技术所述过滤板的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本高新技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本高新技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本高新技术,并不用于限定本高新技术。
27.为了说明本高新技术所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
28.请参阅图1,本高新技术提供一种重金属土壤处理装置,包括装置本体1,装置本体1的上端设有重金属土壤进口11,装置本体1的下端设有土壤出口12,装置本体1内从重金属土壤进口11到土壤出口12依次分成破碎室13、过滤室14和重金属处理室15。
29.其中,破碎室13的上端为重金属土壤进口11,破碎室13内转动设置有若干个相互平行的打碎装置,相邻两打碎装置之间设有间隙,如图2所示,每一打碎装置均包括第一转动杆21及均布在第一转动杆21周侧的若干个打碎杆22,破碎室13的两侧设有若干个以供打碎装置安装的转动槽孔,第一转动杆21穿设于转动槽孔内,且第一转动杆21的一端向外延伸出,破碎室13的一侧设置有以驱动若干个打碎装置同步运转的驱动机构;所述驱动机构包括第一驱动电机31、传动带32和若干个传动转轴33,所述若干个传动转轴33套设在第一转动杆21的伸出端,并通过传动带32传动连接,传动带32与第一驱动电机31的电机轴连接。启动时,第一驱动电机31开启,通过传动带32、若干个传动转轴33带动若干个打碎装置同步运转。该破碎室13用于对较大的土壤进行打碎,以便于后续的工作。
30.过滤室14与破碎室13连通,过滤室14的下端设有过滤出口141,过滤室14的两侧分别开设有第一过滤板承载口和第二过滤板承载口,第一过滤板承载口和第二过滤板承载口之间插设有过滤板4,过滤板4的一端设置有把手41,如图3为过滤板4的结构示意图。打碎后的土壤会通过该过滤板4的过滤后将符合标准的土壤进行洒落,颗粒较大的土壤会经过过滤板4的隔离下通过打碎装置进行打碎符合规定后进行洒落,从而能够使得受重金属污染的土壤能够充分的打碎。所述过滤板4可拉出替换成不同大小过滤孔的过滤板。本实施例,过滤室14为直角梯形,过滤出口141的一侧为斜面,有助于土壤流进重金属处理室15。
31.重金属处理室15的上端与过滤出口141连通,土壤出口12位于重金属处理室15的下端中部,重金属处理室15内转动设置有搅拌装置,该搅拌装置包括第二转动杆51及上下均布在第二转动杆51周侧的搅拌杆52,重金属处理室15的顶部中央设置有第二驱动电机53,第二驱动电机53的电机轴与第二转动杆51连接,搅拌装置通过第二驱动电机53带动搅拌。重金属处理室15的两侧分别设置有阳极电极6和阴极电极7,阳极电极6和阴极电极7在通电后,对金属具有吸附的功能,从而对土壤中的重金属进行吸收,并在搅拌装置对打碎后的污染土壤进行搅拌下,有助于电极进行重金属离子的吸收,阳极电极6、阴极电极7通过导线与一直流电源8连接,直流电源8上连接有电流控制器81,电流控制器81上设有电流表82,能够根据电流表82的对数对电流进行精准控制,保证了电流大小的适中,避免电力浪费,阳极电极6和阴极电极7的内侧壁包覆有石墨烯薄膜9,土壤中的重金属不会直接与电极接触,而是吸附在表面的石墨烯薄膜9,由于石墨烯薄膜9为蜂窝状结构,重金属离子得到电子后成为重金属粘附在石墨烯薄膜的蜂窝状里面不易掉入土壤中,从而避免了重金属的二次提取和电极的更换。且石墨烯的蜂窝状结构能为电荷的传递提供很好的通道使得电解反应能
够快速进行,节约土壤的处理时间。
32.处理过后的无重金属土壤会从土壤出口12排出。
33.由于石墨烯薄膜会吸附有大量的重金属,如何进行清理。本实施例通过在阳极电极6、阴极电极7的外侧壁设置有振动器10,石墨烯薄膜9的底部设有重金属出口16,重金属出口16处设置有阀门161。待重金属处理室内土壤排光后,通过振动器10将石墨烯薄膜9上的重金属抖落且经重金属出口16排出,从而将重金属收集,重金属出口16通过阀门161打开。
34.以上仅为本高新技术的较佳实施例而已,并不用于限制本高新技术,凡在本高新技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本高新技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种重金属土壤处理装置,包括装置本体,所述装置本体的上端设有重金属土壤进口,所述装置本体的下端设有土壤出口,其特征在于:所述装置本体内从所述重金属土壤进口到所述土壤出口依次分成破碎室、过滤室和重金属处理室;所述破碎室的上端为所述重金属土壤进口,所述破碎室内转动设置有若干个相互平行的打碎装置,相邻两打碎装置之间设有间隙,每一打碎装置均包括第一转动杆及均布在所述第一转动杆周侧的若干个打碎杆,所述破碎室的两侧设有若干个以供所述打碎装置安装的转动槽孔,所述第一转动杆穿设于所述转动槽孔内,且所述第一转动杆的一端向外延伸出,所述破碎室的一侧设置有以驱动所述若干个打碎装置同步运转的驱动机构;所述过滤室与所述破碎室连通,所述过滤室的下端设有过滤出口,所述过滤室的两侧分别开设有第一过滤板承载口和第二过滤板承载口,所述第一过滤板承载口和第二过滤板承载口之间插设有过滤板,所述过滤板的一端设置有把手;所述重金属处理室的上端与所述过滤出口连通,所述土壤出口位于所述重金属处理室的下端中部,所述重金属处理室内转动设置有搅拌装置,所述重金属处理室的两侧分别设置有阳极电极和阴极电极,所述阳极电极和阴极电极的内侧壁包覆有石墨烯薄膜。2.根据权利要求1所述的一种重金属土壤处理装置,其特征在于:所述阳极电极、阴极电极的外侧壁设置有振动器,所述石墨烯薄膜的底部设有重金属出口,所述重金属出口处设置有阀门。3.根据权利要求1所述的一种重金属土壤处理装置,其特征在于:所述阳极电极、阴极电极通过导线与一直流电源连接,所述直流电源上连接有电流控制器,所述电流控制器上设有电流表。4.根据权利要求1所述的一种重金属土壤处理装置,其特征在于:所述过滤室为直角梯形,所述过滤出口的一侧为斜面。5.根据权利要求1所述的一种重金属土壤处理装置,其特征在于:所述驱动机构包括第一驱动电机、传动带和若干个传动转轴,所述若干个传动转轴套设在所述第一转动杆的伸出端,并通过所述传动带传动连接,所述传动带与所述第一驱动电机的电机轴连接。6.根据权利要求1所述的一种重金属土壤处理装置,其特征在于:所述搅拌装置包括第二转动杆及上下均布在所述第二转动杆周侧的搅拌杆,所述重金属处理室的顶部中央设置有第二驱动电机,所述第二驱动电机的电机轴与所述第二转动杆连接。
技术总结
本高新技术公开一种重金属土壤处理装置,包括装置本体,装置本体的上端设有重金属土壤进口,装置本体的下端设有土壤出口,装置本体内从重金属土壤进口到土壤出口依次分成破碎室、过滤室和重金属处理室;破碎室内转动设置有若干个相互平行的打碎装置;过滤室的两侧分别开设有第一过滤板承载口和第二过滤板承载口,第一过滤板承载口和第二过滤板承载口之间插设有过滤板;土壤出口位于重金属处理室的下端中部,重金属处理室内转动设置有搅拌装置,重金属处理室的两侧分别设置有阳极电极和阴极电极,阳极电极和阴极电极的内侧壁包覆有石墨烯薄膜。本高新技术对于重金属土壤的处理效率高,能彻底排出无重金属土壤,且所吸收的重金属能够收集再利用。金属能够收集再利用。金属能够收集再利用。

技术开发人、权利持有人:陈港权 张国斐 黄阳海 陈勇 孔雅倩

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