CN105728449A - 一种土壤修复装置及利用其进行土壤修复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤修复装置及利用其进行土壤修复的方法，所述土壤修复装置包括：套筒，其为具有夹层的双层结构筒体，内筒侧壁设置有孔洞，套筒两端敞口；套筒底部的一端封闭成环形切削部，其内侧开设有缝隙；底扣，其形成可开合的半球形封闭面，以使所述套筒底部敞开或封闭；铰刀，其设置在套筒的底部，具有弧度，与底扣的刚性骨架呈十字交叉设置，铰刀的外缘设置有连通铰刀两端的凹槽；牵引线，其卡制在凹槽内，以铰刀为支撑拉动底扣将套筒底部敞开或封闭；转轴，其与铰刀连接，并带动铰刀进行转动。本发明可在套筒***土壤后将底扣牵拉出，形成半球形的封闭面，从而将套筒底端方便地封闭，便于对套筒内的土壤进行清洗修复，或进行其他方式的物理修复。

Description

一种土壤修复装置及利用其进行土壤修复的方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，更具体地说，本发明涉及一种土壤修复装置及利用该装置进行土壤修复的方法。

背景技术

工业污水的排放、油污泄漏、杀虫剂以及各种化学肥料的滥用等多种因素，造成土壤污染。土壤污染不仅对农作物造成影响，而且严重破坏生态环境，需要对土壤进行修复。

现有污染土壤的修复一般指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解或转化土壤中的污染物，使污染物浓度降低到无害的水平，或将有害污染物转化为无害的物质。但是，现有的土壤修复技术中，具有进行污染物与土壤分离的效率普遍较低，对土壤修复的效果不理想，不易操作等弊端。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术的不足，提供一种土壤修复装置，能够将受污染土壤中的有害物质高效分离，操作简便。

本发明的另一个目的是，提供一种利用所述土壤修复装置进行土壤修复的方法，能够使土壤得到高效修复，并使修复后的土壤疏松透气。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了以下技术方案：

一种土壤修复装置，其中，包括：

套筒，其为由内筒和外筒套设而成的具有夹层的双层结构筒体，所述内筒侧壁设置有孔洞，所述套筒的两端敞口；所述夹层在位于套筒顶部的一端封闭，所述夹层在位于套筒底部的一端封闭成刀刃状，形成环形切削部，所述环形切削部的内侧开设有缝隙；

底扣，其包括柔性封闭面和多个刚性骨架，所述刚性骨架设置为弧度与所述套筒底部的敞口端弧度一致的弧形，多个所述刚性骨架两端以可旋转的方式铰接固定在所述套筒底部的敞口端相对应的两侧，构成可通过环形切削部的缝隙收起到套筒的夹层内或将套筒底部敞口覆盖的可开合的刚性支撑；所述柔性封闭面设置在所述刚性支撑外部并与所述刚性支撑随动，形成可开合的半球形封闭面，以使所述套筒底部敞开或封闭；

铰刀，其设置在所述套筒的底部，所述铰刀两端与所述套筒底部连接固定，所述铰刀设置有与所述刚性骨架一致的弧度，并且铰刀与所述刚性骨架呈十字交叉设置；所述铰刀的外缘设置有连通铰刀两端的凹槽；

牵引线，其卡制在所述凹槽内，所述牵引线的一端连接所述刚性支撑的边缘，所述牵引线另一端通过套筒的夹层并从套筒顶部穿出，以拉动所述底扣将套筒底部敞开或封闭；以及

转轴，其与所述铰刀连接，并带动铰刀进行转动；

此外，所述刚性骨架与铰刀上凹槽对应的位置内侧设置有与凹槽相匹配并沿凹槽运行的滚轮；所述刚性骨架沿牵拉方向的前缘设置为刀刃状。

优选的是，所述的土壤修复装置中，所述转轴以可拆卸的方式与所述铰刀内侧的中心铰接。

优选的是，所述的土壤修复装置中，还包括：第一动力机构，其驱动所述转轴正向或反向转动。

优选的是，所述的土壤修复装置中，所述牵引线设置有两条，两条牵引线反向设置，以选择性地对所述刚性支撑向两个方向牵拉，以封闭或敞开所述套筒底部。

优选的是，所述的土壤修复装置中，还包括第二动力机构，两条牵引线分别与所述第二动力机构连接，并由其牵引拉伸。

优选的是，所述的土壤修复装置中，所述内筒侧壁的孔洞分布在内筒1/2-1/4高度范围内；所述孔洞上设置有用以阻挡土壤颗粒的纱网。

优选的是，所述的土壤修复装置中，还包括：

真空泵，其通过抽气管与所述套筒的夹层内部连通并对夹层内抽真空；

排液管，其第一端伸入所述套筒的夹层的底部，所述排液管第二端设置在所述套筒外部，并与水泵连通。

一种利用土壤修复装置进行土壤修复的方法，其中，包括以下步骤：

步骤1、将底扣收起在所述套筒的夹层内，启动转轴带动铰刀转动，将套筒向下***土壤，铰刀的扰动使套筒内的土壤疏松；

步骤2、套筒顶端与地面齐平后，向上移动套筒10-20cm，使套筒底部土壤呈疏松状态；拉动牵引线，使底扣从套筒夹层内释放，并将套筒底部覆盖，使套筒内所包含的土壤封闭；

步骤3、向套筒所包含的土壤注入清洗液对土壤进行清洗，启动真空泵及水泵，使清洗液通过内筒的孔洞渗透到夹层内，并通过排液管排出；

步骤4、反向拉动牵引线，将底扣重新收起到夹层内；反向转动转轴，将套筒从土壤内拔出，并通过铰刀的扰动使土壤恢复疏松；

步骤5、向清洗过的土壤内注入微生态制剂，进行土壤生态修复。

本发明至少包括以下有益效果：首先，本发明通过将套筒设置为具有夹层的双层结构，并在套筒底部设置可开合的底扣以及弧形的铰刀，可巧妙地利用铰刀的支撑，通过牵引线将底扣收起在夹层内，或者在套筒***土壤后将底扣牵拉出，形成半球形的封闭面，从而将套筒底端方便地封闭，便于对套筒内的土壤进行清洗修复，或进行其他方式的物理修复。

其次，本发明通过将套筒夹层的两端封闭，并在套筒内壁的适当高度开设多个孔洞，使清洗液可从孔洞渗出，并通过设置真空泵及排液管，可将清洗液及时、方便、高效地排出，提高土壤清洗修复的效果。

最后，本发明通过在对土壤修复完成后反向转动铰刀拔出套筒，然后注入微生态制剂，使修复后的土壤疏松透气，提高微生态制剂的作用效果，并有利于土壤农作物生长。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的土壤修复装置底扣扣合状态下的纵切面结构示意图；

图2为本发明所述的土壤修复装置底扣收起状态下的纵切面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1、2所示，一种土壤修复装置，其中，包括：套筒1，其为由内筒2和外筒3套设而成的具有夹层4的双层结构筒体，所述内筒2侧壁设置有孔洞5，所述套筒1的两端敞口。套筒1用来***或钻入土壤，将套筒1内的土壤与周围土壤隔离，以便将土壤分区域或单元进行治理修复。内筒2侧壁的孔洞5用以使加入土壤内的清洗液渗出。所述夹层4在位于套筒1顶部的一端封闭，所述夹层4在位于套筒1底部的一端封闭成刀刃状，形成环形切削部6，使套筒1能够方便地***或钻入土壤中。所述环形切削部6的内侧开设有缝隙。

底扣7，其可开合地设置在套筒1的底部，以便在套筒1***或钻入土壤中后将套筒1底部封闭，从而使套筒1内的土壤与周围土壤完全隔离，一方面避免清洗液向土壤深层泄漏，另一方面提高清洗的效率。底端敞口的套筒1进入土壤中后，由于土壤的阻力，其底部如何方便地封闭和敞开是一技术难点，本发明是通过以下方案来实现的：所述底扣7包括柔性封闭面8和多个刚性骨架9，所述刚性骨架9设置为弧度与所述套筒1底部的敞口端弧度一致的弧形，多个所述刚性骨架9两端以可旋转的方式铰接固定在所述套筒1底部的敞口端相对应的两侧，构成可通过环形切削部6的缝隙收起到套筒1的夹层4内或将套筒1底部敞口覆盖的可开合的刚性支撑；所述柔性封闭面8设置在所述刚性支撑外部并与所述刚性支撑随动，形成可开合的半球形封闭面，以使所述套筒1底部敞开或封闭。当套筒1进入土壤之前，以及进入土壤的过程中，底扣7是收起在夹层4内的，并不会对套筒1的***造成阻力，套筒1到达位置后，将底扣7以类似婴儿推车遮阳棚的方式从夹层4内牵拉出，将套筒1底部封闭，方便快捷。

铰刀10，其设置在所述套筒1的底部，所述铰刀10两端与所述套筒1底部连接固定，所述铰刀10设置有与所述刚性骨架9一致的弧度，并且铰刀10与所述刚性骨架9呈十字交叉设置。在套筒1底部设置弧形的铰刀10，一方面铰刀10凸出于套筒1底部边缘，可将土壤铰松，便于套筒1的***，另一方面铰刀10能为底扣7的牵拉提供支撑。所述铰刀10的外缘设置有连通铰刀10两端的凹槽，牵引线11，其卡制在所述凹槽内，所述牵引线11的一端连接所述刚性支撑的边缘，所述牵引线11另一端通过套筒1的夹层4并从套筒1顶部穿出，以拉动所述底扣7将套筒1底部敞开或封闭。套筒1到达位置后，将套筒1向上提拉一定距离，保证套筒1底部的土壤疏松，使牵拉底扣7的阻力较小，从套筒1的上端牵拉牵引线11，牵引线11以铰刀10为支撑，拉动底扣7沿铰刀10外缘滑动，并将套筒1底部完全封闭。底扣7的刚性骨架9可采用机械强度较大的钢、铁、合金，底扣7的柔性封闭面8具有较好的柔韧性及机械强度，可以采用由金属丝网内夹制防水隔离层制成，起到既能防水隔离，又能抵抗土壤及铰刀10的摩擦的效果。此外，所述刚性骨架9与铰刀10上凹槽对应的位置内侧设置有与凹槽相匹配并沿凹槽运行的滚轮，减小刚性骨架9沿铰刀10滑动时的阻力；所述刚性骨架9沿牵拉方向的前缘设置为刀刃状，减小土壤对刚性骨架9扣合时的阻力。

还包括转轴12，其与所述铰刀10连接，并带动铰刀10进行转动。转轴12一端与铰刀10进行铰接，另一端向上延伸出套筒1顶部，以方便操作。所述转轴12以可拆卸的方式与所述铰刀10内侧的中心铰接。套筒1进入土壤中后，可将转轴12抽出，需要将套筒1拔出时，将转轴12重新***并与转轴12铰接，操作方便。转轴12可设置为中空的双层结构，分别为内层和外层，内层和外层上分别纵向间隔设置有网孔，形成纵向输水带，转动内层或外层，使内层和外层上的纵向输水带错开，转轴12为不透水设置；转轴12向下钻入土壤后，转动转轴的内层或外层，使内层和外层上的纵向输水带对齐，则转轴12为通透的，可通过转轴12向土壤内输送液体，以便使液体快速均匀分散到土壤内，利于土壤的清洗修复。铰刀10也可以设置为中空的结构，并和转轴12内部连通，铰刀10的侧壁开设多个用于透水的通孔，当转轴12带动铰刀10旋入土壤的过程中，即通过转轴12以及铰刀10的中空结构以及通孔将土壤清洗、修复用的液体持续、稳定、均匀地输送到土壤中去，极大地提高土壤修复的效率。

所述的土壤修复装置中，还包括：第一动力机构，其驱动所述转轴12正向或反向转动，转轴12带动铰刀10以及套筒1转动，将土壤扰动松软，并将套筒1钻入土壤内。套筒1的外部可以设置为螺旋形，以在铰刀10带动转动时向下钻入土壤。

所述的土壤修复装置中，所述牵引线11设置有两条，两条牵引线11反向设置，以选择性地对所述刚性支撑向两个方向牵拉，以封闭或敞开所述套筒1底部。底扣7可以一侧固定在夹层4内，另一侧反向固定两条牵引线11，拉动一侧牵引线11将底扣7从夹层4内拉出并将套筒1底部封闭，拉动另一套牵引线11将底扣7重新拉回到夹层4内。

所述的土壤修复装置中，还包括第二动力机构，两条牵引线11分别与所述第二动力机构连接，并由其牵引拉伸。由第二动力机构产生牵拉力，拉动底扣7开合。

所述的土壤修复装置中，所述刚性骨架9与铰刀10上凹槽对应的位置内侧设置有与凹槽相匹配并沿凹槽运行的滚轮，牵引线11牵拉底扣7逐步层层展开对套筒1底部进行扣合时，刚性骨架9的滚轮在凹槽中滚动，使底扣7更加方便、顺利地扣合，并且通过滚轮和凹槽的配合，使刚性骨架9和铰刀10的边缘隔离开，避免设置成刀刃状的铰刀10边缘对底扣7造成损坏，并对刚性骨架9起到很好的定位作用。所述刚性骨架9沿牵拉方向的前缘设置为刀刃状，极大地减小底扣7在土壤中展开时的阻力。

所述的土壤修复装置中，所述内筒2侧壁的孔洞5分布在内筒21/2-1/4高度范围内。孔洞5开设位置过高，清洗液易过早从孔洞5内渗出，会降低清洗效率。开设在1/4以上位置，是为了在夹层4的底部形成一个存储空间，使渗出的清洗液可以在夹层4底部得到汇集。所述孔洞5上设置有用以阻挡土壤颗粒的纱网，避免土壤颗粒进入夹层4。

所述的土壤修复装置中，还包括：真空泵14，其通过抽气管13与所述套筒1的夹层4内部连通并对夹层4内抽真空，通过抽真空可将土壤内的清洗液在压力作用下充分排出，并进入夹层4底部暂存。排液管15，其第一端伸入所述套筒1的夹层4的底部，所述排液管15第二端设置在所述套筒1外部，并与水泵16连通，通过水泵16将夹层4内暂存的液体及时排出，避免其重新回流进土壤。

一种利用土壤修复装置进行土壤修复的方法，其中，包括以下步骤：步骤1、将底扣7收起在所述套筒1的夹层4内，启动转轴12带动铰刀10转动，将套筒1向下***土壤，铰刀10的扰动使套筒1内的土壤疏松；步骤2、套筒1顶端与地面齐平后，向上移动套筒110-20cm，使套筒1底部土壤呈疏松状态；拉动牵引线11，使底扣7从套筒1夹层4内释放，并将套筒1底部覆盖，使套筒1内所包含的土壤封闭；步骤3、向套筒1所包含的土壤注入清洗液对土壤进行清洗，启动真空泵14及水泵16，使清洗液通过内筒2的孔洞5渗透到夹层4内，并通过排液管15排出；步骤4、反向拉动牵引线11，将底扣7重新收起到夹层4内；反向转动转轴12，将套筒1从土壤内拔出，并通过铰刀10的扰动使土壤恢复疏松；步骤5、向清洗过的土壤内注入微生态制剂，进行土壤生态修复。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里所示出或描述的图例。

Claims (8)

1.一种土壤修复装置，其特征在于，包括：

套筒，其为由内筒和外筒套设而成的具有夹层的双层结构筒体，所述内筒侧壁设置有孔洞，所述套筒的两端敞口；所述夹层在位于套筒顶部的一端封闭，所述夹层在位于套筒底部的一端封闭成刀刃状，形成环形切削部，所述环形切削部的内侧开设有缝隙；

底扣，其包括柔性封闭面和多个刚性骨架，所述刚性骨架设置为弧度与所述套筒底部的敞口端弧度一致的弧形，多个所述刚性骨架两端以可旋转的方式铰接固定在所述套筒底部的敞口端相对应的两侧，构成可通过环形切削部的缝隙收起到套筒的夹层内或将套筒底部敞口覆盖的可开合的刚性支撑；所述柔性封闭面设置在所述刚性支撑外部并与所述刚性支撑随动，形成可开合的半球形封闭面，以使所述套筒底部敞开或封闭；

铰刀，其设置在所述套筒的底部，所述铰刀两端与所述套筒底部连接固定，所述铰刀设置有与所述刚性骨架一致的弧度，并且铰刀与所述刚性骨架呈十字交叉设置；所述铰刀的外缘设置有连通铰刀两端的凹槽；

牵引线，其卡制在所述凹槽内，所述牵引线的一端连接所述刚性支撑的边缘，所述牵引线另一端通过套筒的夹层并从套筒顶部穿出，以拉动所述底扣将套筒底部敞开或封闭；以及

转轴，其与所述铰刀连接，并带动铰刀进行转动；

此外，所述刚性骨架与铰刀上凹槽对应的位置内侧设置有与凹槽相匹配并沿凹槽运行的滚轮；所述刚性骨架沿牵拉方向的前缘设置为刀刃状。

2.如权利要求1所述的土壤修复装置，其特征在于，所述转轴以可拆卸的方式与所述铰刀内侧的中心铰接。

3.如权利要求1所述的土壤修复装置，其特征在于，还包括：第一动力机构，其驱动所述转轴正向或反向转动。

4.如权利要求1所述的土壤修复装置，其特征在于，所述牵引线设置有两条，两条牵引线反向设置，以选择性地对所述刚性支撑向两个方向牵拉，以封闭或敞开所述套筒底部。

5.如权利要求4所述的土壤修复装置，其特征在于，还包括第二动力机构，两条牵引线分别与所述第二动力机构连接，并由其牵引拉伸。

6.如权利要求5所述的土壤修复装置，其特征在于，所述内筒侧壁的孔洞分布在内筒1/2-1/4高度范围内；所述孔洞上设置有用以阻挡土壤颗粒的纱网。

7.如权利要求6所述的土壤修复装置，其特征在于，还包括：

真空泵，其通过抽气管与所述套筒的夹层内部连通并对夹层内抽真空；

排液管，其第一端伸入所述套筒的夹层的底部，所述排液管第二端设置在所述套筒外部，并与水泵连通。

8.一种利用如权利要求7所述的土壤修复装置进行土壤修复的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将底扣收起在所述套筒的夹层内，启动转轴带动铰刀转动，将套筒向下***土壤，铰刀的扰动使套筒内的土壤疏松；

步骤2、套筒顶端与地面齐平后，向上移动套筒10-20cm，使套筒底部土壤呈疏松状态；拉动牵引线，使底扣从套筒夹层内释放，并将套筒底部覆盖，使套筒内所包含的土壤封闭；

步骤3、向套筒所包含的土壤注入清洗液对土壤进行清洗，启动真空泵及水泵，使清洗液通过内筒的孔洞渗透到夹层内，并通过排液管排出；

步骤4、反向拉动牵引线，将底扣重新收起到夹层内；反向转动转轴，将套筒从土壤内拔出，并通过铰刀的扰动使土壤恢复疏松；

步骤5、向清洗过的土壤内注入微生态制剂，进行土壤生态修复。