CN115338241A - 一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置及其修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置及其修复方法，属于土壤修复技术领，包括移动车、铲土装置、太阳能发电装置、风能发电装置、PLC控制器、电池、土壤搅拌装置，所述铲土装置设在移动车的前端，所述土壤搅拌装置设在铲土装置的后方，所述太阳能发电装置和风能发电装置有多个，多个太阳能发电装置和风能发电装置均安装在移动车的车顶，所述电池固定连接在所述移动车的车底，且为各用电元件供电，所述PLC控制器固定连接在所述移动车的驾驶室内，且与各用电元件电性连接，本装置提高设备持续工作的时间，多种方式组合处理土壤，能够增强土壤镉污染的抗性，且通过调节pH降低植物的富集效应，能降低镉污染对植物的影响。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体是涉及一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置及其修复方法。
背景技术
土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3, 4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。
每公斤土壤含镉量为0.01—2毫克，平均值每公斤为0.35毫克。炼铝厂附近及其下风向地区土壤中含镉浓度很高，造成土地荒废。含镉废渣堆积，使镉的化合物进入土壤和水体。磷肥的施用面广而且量大，所以，从长远来看，土壤、作物和食品中来自磷肥和某些农药的镉，可能会超过来自其他污染源的镉。
市面上对镉污染处理的设备价格昂贵，因为镉污染通过单一的处理方式，处理效果很差，因此需要复合多种方式降低土壤中的镉污染，因此设备的价格就昂贵了，现有的镉污染处理设备，其工作效率太低，影响农民的生产生活，所以很少投入使用，因此需要一种经济且节能的设备，快速处理土壤镉污染问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置及其修复方法。
本发明的技术方案是：一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，包括移动车、铲土装置、太阳能发电装置、风能发电装置、PLC控制器、电池、土壤搅拌装置，所述铲土装置设在移动车的前端，所述土壤搅拌装置设在铲土装置的后方，所述太阳能发电装置和风能发电装置有多个，多个太阳能发电装置和风能发电装置均安装在移动车的车顶，所述电池固定连接在所述移动车的车底，且为各用电元件供电，所述PLC控制器固定连接在所述移动车的驾驶室内，且与各用电元件电性连接；
所述铲土装置包括铲斗、螺旋杆、送料筒、升降舵机、螺旋电机、套筒、电机支架、挡土槽，所述套筒的外侧与所述移动车固定连接，所述送料筒的外壁固定连接有齿轨，且与套筒内壁滑动连接，套筒上位于齿轨的一侧设有缺口，所述升降舵机与移动车固定连接，且与所述PLC控制器电性连接，升降舵机的输出轴上传动连接有齿轮一，所述齿轮一通过所述缺口与所述齿轨啮合传动，所述铲斗上端与所述送料筒的底部固定连接，所述螺旋杆的下端与铲斗底部转动连接，所述电机支架的下端与送料筒的上端固定连接，所述螺旋电机固定连接在所述电机支架的上方，螺旋电机的输出轴穿过电机支架与所述螺旋杆的上端传动连接，且与所述PLC控制器电性连接，所述挡土槽位于送料筒的上方外侧，挡土槽的右侧与所述土壤搅拌装置固定连接。
所述土壤搅拌装置包括碱性调节仓、酸性调节仓、微生物菌剂仓、钝化剂仓、搅拌仓、搅拌杆、搅拌电机、排料口，所述碱性调节仓、酸性调节仓、钝化剂仓、微生物菌剂仓均固定连接在所述搅拌仓的顶部，碱性调节仓、酸性调节仓、钝化剂仓、微生物菌剂仓均包括有仓体一、螺旋下料杆、下料电机、筒型下料口、进料口，所述筒型下料口固定连接在所述搅拌仓的顶部内壁，所述仓体一的下端穿过搅拌仓的顶部与筒型下料口相通，所述下料电机固定连接在所述仓体一的顶部，且与所述PLC控制器电性连接，所述螺旋下料杆的上端与所述仓体一的顶部转动连接，螺旋下料杆的下端伸入至筒型下料口内部，所述下料电机的输出轴与螺旋下料杆传动连接，所述进料口位于仓体一的上方，所述搅拌电机下端与所述移动车固定连接，且与所述PLC控制器电性连接，搅拌杆与搅拌仓底部转动连接，且与搅拌电机的输出轴传动连接、所述排料口位于搅拌仓的底部后侧。
进一步地，所述太阳能发电装置包括连接杆、支架套筒、太阳能板，所述连接杆的下端与所述移动车顶部固定连接，所述支架套筒的下端与所述连接杆转动连接，所述支架套筒底部外侧固定连接有齿轮二，所述齿轮二一侧设有转动舵机，所述转动舵机的与所述移动车固定连接，转动舵机的输出轴上传动连接有齿轮三，所述齿轮三与所述齿轮二啮合传动，所述太阳能板的顶部与所述支架套筒的顶部铰接，太阳能板的下端固定连接有弧形齿轨，且与所述电池电性连接，所述支架套筒上固定连接有调节舵机，所述调节舵机的输出轴上传动连接有齿轮四，所述齿轮四与所述弧形齿轨啮合传动，通过太阳能发电，实现节能，清洁能源也能减少对土壤的污染。
进一步地，所述弧形轨道与齿轮四啮合处设有用于保护啮合部位的防尘罩，所述防尘罩与所述支架套筒固定连接，能有效改善传动结构的使用效果。
进一步地，所述风能发电装置包括转向舵机、风力发电机，所述转向舵机固定连接在所述移动车顶部内壁，转向舵机的输出轴上端与所述风力发电机固定连接，风力发电机与所述电池电性连接，通过风能发电的方式加强电池的充电途径。
进一步地，所述搅拌仓下方后侧设有排料装置包括排料电机、排料叶片，所述排料电机固定连接在所述排料口的外壁，排料电机的输出轴伸入至排料口内部，且与排料口的左右两侧内壁转动连接，所述排料叶片有四个，四个排料叶片的内侧与排料电机的输出轴固定连接，能高效的将土壤从搅拌仓中排出。
进一步地，所述搅拌仓右侧设有喷水装置，喷水装置所述包括水箱、喷头、水管、水泵，所述水箱固定连接在所述搅拌仓后侧外壁，所述水泵固定连接在所述水箱内部，所述喷头固定连接在所述搅拌仓的后侧内壁，喷头通过所述水管与水泵相通，能够使土壤软化，增强搅拌效果，也降低搅拌时的阻力。
进一步地，所述搅拌仓的底部设有多个用于检测搅拌仓内土壤重量的压力传感器，通过压力传感器检测土壤重量，进而准确调节土壤pH和钝化剂、微生物菌剂的添加量。
进一步地，所述微生物菌剂仓的仓体一外侧固定连接有外仓，所述外仓与仓体一之间设有用于加热仓体一的电加热片和用于仓体一降温的电制冷片，所述微生物菌剂仓的筒型下料口设有电子阀，能够添加固态、半固态、液态的菌剂。
进一步地，利用上述一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置进行镉污染土壤修复的方法，包括以下步骤：
S1：将移动车开至镉污染场地，所述升降舵机转动带动所述送料筒向下移动，所述铲斗与土壤抵接，移动车向前缓慢移动，土壤铲入铲斗内部，所述螺旋舵机转动，带动螺旋杆转动，螺旋杆将土壤抬升，通过挡土槽进入搅拌装置内；
S2：所述搅拌电机带动搅拌杆转动，对搅拌仓内的土壤进行搅拌，搅拌的同时通过碱性调节仓或酸性调节仓内的物质对土壤的pH值进行调节，通过调节pH值镉在植物中的富集效应，然后通过所述微生物菌剂仓向搅拌仓内添加微生物菌剂，然后通过所述钝化剂仓向土壤中加入钝化剂固化土壤中的镉离子；
S3：所述太阳能发电装置和风力发电装置对所述电池补充电能，通过转动舵机带动齿轮三转动，齿轮三与齿轮二啮合传动，进而调节所述太阳能板面向太阳，通过调节舵机带动齿轮四转动，进而带动弧形齿轨做圆周运动，进而调节太阳能板的仰角，通过转动舵机的转动，调节所述风力发电机的迎风面。
进一步地，所述酸性调节仓和碱性调节仓内分别添加硫酸亚铁和草木灰，对土壤影响较小，且能提高土壤肥力。
本发明的有益效果是：
本装置相对与市面上淋洗类处理镉污染的土壤装置，处理效率高，且耗能低，因此采用风能发电、太阳能发电的组合发电方式，能够提供设备正常用电，提高设备持续工作的时间，多种方式组合处理土壤，能够增强土壤镉污染的抗性，且通过调节pH降低植物的富集效应，能降低镉污染对植物的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明铲土装置和土壤搅拌装置的连接关系图。
图3是本发明太阳能发电装置的结构示意图。
图4是本发明风能发电装置的结构示意图。
图5是本发明电机支架与螺旋电机的连接立体图。
其中，1-移动车、2-铲土装置、4-太阳能发电装置、5-风能发电装置、6- PLC控制器、7-电池、8-土壤搅拌装置、21-铲斗、22-螺旋杆、23-送料筒、24- 升降舵机、25-螺旋电机、26-套筒、27-电机支架、28-挡土槽、231-齿轨、241- 齿轮一、29-缺口、81-碱性调节仓、82-酸性调节仓、83-微生物菌剂仓、84-钝化剂仓、85-搅拌仓、86-搅拌杆、87-搅拌电机、88-排料口、831-仓体一、832- 螺旋下料杆、833-下料电机、834-筒型下料口、835-进料口、41-连接杆、42-支架套筒、46-太阳能板、43-齿轮二、44-转动舵机、45-齿轮三、47-弧形齿轨、48-调节舵机、49-齿轮四、491-防尘罩、51-转向舵机、52-风力发电机、851-排料装置、852-排料电机、853-排料叶片、854-喷水装置、855-水箱、856-喷头、 857-水管、858-水泵、859-压力传感器、836-外仓、837-电制冷片、839-电加热片、838-电子阀。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，包括移动车1、铲土装置2、太阳能发电装置4、风能发电装置5、PLC控制器6、电池7、土壤搅拌装置8，铲土装置2设在移动车1的前端，土壤搅拌装置8设在铲土装置 2的后方，太阳能发电装置4和风能发电装置5有多个，多个太阳能发电装置4 和风能发电装置5均安装在移动车1的车顶，电池7固定连接在移动车1的车底，且为各用电元件供电，PLC控制器6固定连接在移动车1的驾驶室内，且与各用电元件电性连接；
如图2所示，铲土装置2包括铲斗21、螺旋杆22、送料筒23、升降舵机 24、螺旋电机25、套筒26、电机支架27、挡土槽28，套筒26的外侧与移动车 1固定连接，送料筒23的外壁固定连接有齿轨231，且与套筒26内壁滑动连接，套筒26上位于齿轨231的一侧设有缺口29，升降舵机24与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，升降舵机24的输出轴上传动连接有齿轮一241，齿轮一241通过缺口29与齿轨231啮合传动，铲斗21上端与送料筒 23的底部固定连接，螺旋杆22的下端与铲斗21底部转动连接，如图5所示，电机支架27的下端与送料筒23的上端固定连接，螺旋电机25固定连接在电机支架27的上方，螺旋电机25的输出轴穿过电机支架27与螺旋杆22的上端传动连接，且与PLC控制器6电性连接，挡土槽28位于送料筒23的上方外侧，挡土槽28的右侧与土壤搅拌装置8固定连接。
土壤搅拌装置8包括碱性调节仓81、酸性调节仓82、微生物菌剂仓83、钝化剂仓84、搅拌仓85、搅拌杆86、搅拌电机87、排料口88，碱性调节仓 81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均固定连接在搅拌仓85的顶部，碱性调节仓81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均包括有仓体一831、螺旋下料杆832、下料电机833、筒型下料口834、进料口 835，筒型下料口834固定连接在搅拌仓85的顶部内壁，仓体一831的下端穿过搅拌仓85的顶部与筒型下料口834相通，下料电机833固定连接在仓体一 831的顶部，且与PLC控制器6电性连接，螺旋下料杆832的上端与仓体一 831的顶部转动连接，螺旋下料杆832的下端伸入至筒型下料口834内部，下料电机833的输出轴与螺旋下料杆832传动连接，进料口835位于仓体一831的上方，搅拌电机87下端与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，搅拌杆86与搅拌仓85底部转动连接，且与搅拌电机87的输出轴传动连接、排料口88位于搅拌仓85的底部后侧。
如图3所示，太阳能发电装置4包括连接杆41、支架套筒42、太阳能板 46，连接杆41的下端与移动车1顶部固定连接，支架套筒42的下端与连接杆 41转动连接，支架套筒42底部外侧固定连接有齿轮二43，齿轮二43一侧设有转动舵机44，转动舵机44的与移动车1固定连接，转动舵机44的输出轴上传动连接有齿轮三45，齿轮三45与齿轮二43啮合传动，太阳能板46的顶部与支架套筒42的顶部铰接，太阳能板46的下端固定连接有弧形齿轨47，且与电池 7电性连接，支架套筒42上固定连接有调节舵机48，调节舵机48的输出轴上传动连接有齿轮四49，齿轮四49与弧形齿轨47啮合传动，通过太阳能发电，实现节能，清洁能源也能减少对土壤的污染。
弧形轨道与齿轮四49啮合处设有用于保护啮合部位的防尘罩491，防尘罩 491与支架套筒42固定连接，能有效改善传动结构的使用效果。
如图4所示，风能发电装置5包括转向舵机51、风力发电机52，转向舵机 51固定连接在移动车1顶部内壁，转向舵机51的输出轴上端与风力发电机52 固定连接，风力发电机52与电池7电性连接，通过风能发电的方式加强电池的充电途径。
搅拌仓85下方后侧设有排料装置851包括排料电机852、排料叶片853，排料电机852固定连接在排料口88的外壁，排料电机852的输出轴伸入至排料口88内部，且与排料口88的左右两侧内壁转动连接，排料叶片853有四个，四个排料叶片853的内侧与排料电机852的输出轴固定连接，能高效的将土壤从搅拌仓85中排出。
搅拌仓85右侧设有喷水装置854，喷水装置854包括水箱855、喷头 856、水管857、水泵858，水箱855固定连接在搅拌仓85后侧外壁，水泵858 固定连接在水箱855内部，喷头856固定连接在搅拌仓85的后侧内壁，喷头 856通过水管857与水泵858相通，能够使土壤软化，增强搅拌效果，也降低搅拌时的阻力。
搅拌仓85的底部设有多个用于检测搅拌仓85内土壤重量的压力传感器 859，通过压力传感器检测土壤重量，进而准确调节土壤pH和钝化剂、微生物菌剂的添加量。
微生物菌剂仓83的仓体一831外侧固定连接有外仓836，外仓836与仓体一831之间设有用于加热仓体一831的电加热片839和用于仓体一831降温的电制冷片837，微生物菌剂仓83的筒型下料口834设有电子阀838，能够添加固态、半固态、液态的菌剂。
实施例2：
如图1所示，一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，包括移动车1、铲土装置2、太阳能发电装置4、风能发电装置5、PLC控制器6、电池7、土壤搅拌装置8，铲土装置2设在移动车1的前端，土壤搅拌装置8设在铲土装置 2的后方，太阳能发电装置4和风能发电装置5有多个，多个太阳能发电装置4 和风能发电装置5均安装在移动车1的车顶，电池7固定连接在移动车1的车底，且为各用电元件供电，PLC控制器6固定连接在移动车1的驾驶室内，且与各用电元件电性连接；
如图2所示，铲土装置2包括铲斗21、螺旋杆22、送料筒23、升降舵机 24、螺旋电机25、套筒26、电机支架27、挡土槽28，套筒26的外侧与移动车 1固定连接，送料筒23的外壁固定连接有齿轨231，且与套筒26内壁滑动连接，套筒26上位于齿轨231的一侧设有缺口29，升降舵机24与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，升降舵机24的输出轴上传动连接有齿轮一241，齿轮一241通过缺口29与齿轨231啮合传动，铲斗21上端与送料筒 23的底部固定连接，螺旋杆22的下端与铲斗21底部转动连接，如图5所示，电机支架27的下端与送料筒23的上端固定连接，螺旋电机25固定连接在电机支架27的上方，螺旋电机25的输出轴穿过电机支架27与螺旋杆22的上端传动连接，且与PLC控制器6电性连接，挡土槽28位于送料筒23的上方外侧，挡土槽28的右侧与土壤搅拌装置8固定连接。
土壤搅拌装置8包括碱性调节仓81、酸性调节仓82、微生物菌剂仓83、钝化剂仓84、搅拌仓85、搅拌杆86、搅拌电机87、排料口88，碱性调节仓 81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均固定连接在搅拌仓85的顶部，碱性调节仓81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均包括有仓体一831、螺旋下料杆832、下料电机833、筒型下料口834、进料口 835，筒型下料口834固定连接在搅拌仓85的顶部内壁，仓体一831的下端穿过搅拌仓85的顶部与筒型下料口834相通，下料电机833固定连接在仓体一 831的顶部，且与PLC控制器6电性连接，螺旋下料杆832的上端与仓体一 831的顶部转动连接，螺旋下料杆832的下端伸入至筒型下料口834内部，下料电机833的输出轴与螺旋下料杆832传动连接，进料口835位于仓体一831的上方，搅拌电机87下端与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，搅拌杆86与搅拌仓85底部转动连接，且与搅拌电机87的输出轴传动连接、排料口88位于搅拌仓85的底部后侧。
如图3所示，太阳能发电装置4包括连接杆41、支架套筒42、太阳能板 46，连接杆41的下端与移动车1顶部固定连接，支架套筒42的下端与连接杆 41转动连接，支架套筒42底部外侧固定连接有齿轮二43，齿轮二43一侧设有转动舵机44，转动舵机44的与移动车1固定连接，转动舵机44的输出轴上传动连接有齿轮三45，齿轮三45与齿轮二43啮合传动，太阳能板46的顶部与支架套筒42的顶部铰接，太阳能板46的下端固定连接有弧形齿轨47，且与电池 7电性连接，支架套筒42上固定连接有调节舵机48，调节舵机48的输出轴上传动连接有齿轮四49，齿轮四49与弧形齿轨47啮合传动，通过太阳能发电，实现节能，清洁能源也能减少对土壤的污染。
弧形轨道与齿轮四49啮合处设有用于保护啮合部位的防尘罩491，防尘罩 491与支架套筒42固定连接，能有效改善传动结构的使用效果。
如图4所示，风能发电装置5包括转向舵机51、风力发电机52，转向舵机 51固定连接在移动车1顶部内壁，转向舵机51的输出轴上端与风力发电机52 固定连接，风力发电机52与电池7电性连接，通过风能发电的方式加强电池的充电途径。
搅拌仓85下方后侧设有排料装置851包括排料电机852、排料叶片853，排料电机852固定连接在排料口88的外壁，排料电机852的输出轴伸入至排料口88内部，且与排料口88的左右两侧内壁转动连接，排料叶片853有四个，四个排料叶片853的内侧与排料电机852的输出轴固定连接，能高效的将土壤从搅拌仓85中排出。
搅拌仓85右侧设有喷水装置854，喷水装置854包括水箱855、喷头 856、水管857、水泵858，水箱855固定连接在搅拌仓85后侧外壁，水泵858 固定连接在水箱855内部，喷头856固定连接在搅拌仓85的后侧内壁，喷头 856通过水管857与水泵858相通，能够使土壤软化，增强搅拌效果，也降低搅拌时的阻力。
搅拌仓85的底部设有多个用于检测搅拌仓85内土壤重量的压力传感器 859，通过压力传感器检测土壤重量，进而准确调节土壤pH和钝化剂、微生物菌剂的添加量。
微生物菌剂仓83的仓体一831外侧固定连接有外仓836，外仓836与仓体一831之间设有用于加热仓体一831的电加热片839和用于仓体一831降温的电制冷片837，微生物菌剂仓83的筒型下料口834设有电子阀838，能够添加固态、半固态、液态的菌剂。
上述一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置的工作方法，包括以下步骤：
S1：将移动车1开至镉污染场地，升降舵机24转动带动送料筒23向下移动，铲斗21与土壤抵接，移动车1向前缓慢移动，土壤铲入铲斗21内部，螺旋舵机转动，带动螺旋杆22转动，螺旋杆22将土壤抬升，通过挡土槽28进入搅拌装置内；
S2：搅拌电机87带动搅拌杆86转动，对搅拌仓85内的土壤进行搅拌，搅拌的同时通过碱性调节仓81或酸性调节仓82内的物质对土壤的pH值进行调节，通过调节pH值镉在植物中的富集效应，然后通过微生物菌剂仓83向搅拌仓85内添加微生物菌剂，然后通过钝化剂仓84向土壤中加入钝化剂固化土壤中的镉离子；
S3：太阳能发电装置4和风力发电装置对电池7补充电能，通过转动舵机 44带动齿轮三45转动，齿轮三45与齿轮二43啮合传动，进而调节太阳能板 46面向太阳，通过调节舵机48带动齿轮四49转动，进而带动弧形齿轨47做圆周运动，进而调节太阳能板46的仰角，通过转动舵机44的转动，调节风力发电机52的迎风面。
实施例2相比实施例1，实施例2增加这种装置的工作方法，按照这种工作方法操作，能高效处理土壤镉污染。
实施例3：
如图1所示，一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，包括移动车1、铲土装置2、太阳能发电装置4、风能发电装置5、PLC控制器6、电池7、土壤搅拌装置8，铲土装置2设在移动车1的前端，土壤搅拌装置8设在铲土装置 2的后方，太阳能发电装置4和风能发电装置5有多个，多个太阳能发电装置4 和风能发电装置5均安装在移动车1的车顶，电池7固定连接在移动车1的车底，且为各用电元件供电，PLC控制器6固定连接在移动车1的驾驶室内，且与各用电元件电性连接；
如图2所示，铲土装置2包括铲斗21、螺旋杆22、送料筒23、升降舵机 24、螺旋电机25、套筒26、电机支架27、挡土槽28，套筒26的外侧与移动车 1固定连接，送料筒23的外壁固定连接有齿轨231，且与套筒26内壁滑动连接，套筒26上位于齿轨231的一侧设有缺口29，升降舵机24与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，升降舵机24的输出轴上传动连接有齿轮一241，齿轮一241通过缺口29与齿轨231啮合传动，铲斗21上端与送料筒 23的底部固定连接，螺旋杆22的下端与铲斗21底部转动连接，如图5所示，电机支架27的下端与送料筒23的上端固定连接，螺旋电机25固定连接在电机支架27的上方，螺旋电机25的输出轴穿过电机支架27与螺旋杆22的上端传动连接，且与PLC控制器6电性连接，挡土槽28位于送料筒23的上方外侧，挡土槽28的右侧与土壤搅拌装置8固定连接。
土壤搅拌装置8包括碱性调节仓81、酸性调节仓82、微生物菌剂仓83、钝化剂仓84、搅拌仓85、搅拌杆86、搅拌电机87、排料口88，碱性调节仓 81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均固定连接在搅拌仓85的顶部，碱性调节仓81、酸性调节仓82、钝化剂仓84、微生物菌剂仓83均包括有仓体一831、螺旋下料杆832、下料电机833、筒型下料口834、进料口 835，筒型下料口834固定连接在搅拌仓85的顶部内壁，仓体一831的下端穿过搅拌仓85的顶部与筒型下料口834相通，下料电机833固定连接在仓体一 831的顶部，且与PLC控制器6电性连接，螺旋下料杆832的上端与仓体一 831的顶部转动连接，螺旋下料杆832的下端伸入至筒型下料口834内部，下料电机833的输出轴与螺旋下料杆832传动连接，进料口835位于仓体一831的上方，搅拌电机87下端与移动车1固定连接，且与PLC控制器6电性连接，搅拌杆86与搅拌仓85底部转动连接，且与搅拌电机87的输出轴传动连接、排料口88位于搅拌仓85的底部后侧。
如图3所示，太阳能发电装置4包括连接杆41、支架套筒42、太阳能板 46，连接杆41的下端与移动车1顶部固定连接，支架套筒42的下端与连接杆 41转动连接，支架套筒42底部外侧固定连接有齿轮二43，齿轮二43一侧设有转动舵机44，转动舵机44的与移动车1固定连接，转动舵机44的输出轴上传动连接有齿轮三45，齿轮三45与齿轮二43啮合传动，太阳能板46的顶部与支架套筒42的顶部铰接，太阳能板46的下端固定连接有弧形齿轨47，且与电池 7电性连接，支架套筒42上固定连接有调节舵机48，调节舵机48的输出轴上传动连接有齿轮四49，齿轮四49与弧形齿轨47啮合传动，通过太阳能发电，实现节能，清洁能源也能减少对土壤的污染。
弧形轨道与齿轮四49啮合处设有用于保护啮合部位的防尘罩491，防尘罩 491与支架套筒42固定连接，能有效改善传动结构的使用效果。
如图4所示，风能发电装置5包括转向舵机51、风力发电机52，转向舵机 51固定连接在移动车1顶部内壁，转向舵机51的输出轴上端与风力发电机52 固定连接，风力发电机52与电池7电性连接，通过风能发电的方式加强电池的充电途径。
搅拌仓85下方后侧设有排料装置851包括排料电机852、排料叶片853，排料电机852固定连接在排料口88的外壁，排料电机852的输出轴伸入至排料口88内部，且与排料口88的左右两侧内壁转动连接，排料叶片853有四个，四个排料叶片853的内侧与排料电机852的输出轴固定连接，能高效的将土壤从搅拌仓85中排出。
搅拌仓85右侧设有喷水装置854，喷水装置854包括水箱855、喷头 856、水管857、水泵858，水箱855固定连接在搅拌仓85后侧外壁，水泵858 固定连接在水箱855内部，喷头856固定连接在搅拌仓85的后侧内壁，喷头 856通过水管857与水泵858相通，能够使土壤软化，增强搅拌效果，也降低搅拌时的阻力。
搅拌仓85的底部设有多个用于检测搅拌仓85内土壤重量的压力传感器 859，通过压力传感器检测土壤重量，进而准确调节土壤pH和钝化剂、微生物菌剂的添加量。
微生物菌剂仓83的仓体一831外侧固定连接有外仓836，外仓836与仓体一831之间设有用于加热仓体一831的电加热片839和用于仓体一831降温的电制冷片837，微生物菌剂仓83的筒型下料口834设有电子阀838，能够添加固态、半固态、液态的菌剂。
利用上述镉污染土壤修复用的节能性修复装置进行镉污染土壤修复的方法，包括以下步骤：
S1：将移动车1开至镉污染场地，升降舵机24转动带动送料筒23向下移动，铲斗21与土壤抵接，移动车1向前缓慢移动，土壤铲入铲斗21内部，螺旋舵机转动，带动螺旋杆22转动，螺旋杆22将土壤抬升，通过挡土槽28进入搅拌装置内；
S2：搅拌电机87带动搅拌杆86转动，对搅拌仓85内的土壤进行搅拌，搅拌的同时通过碱性调节仓81或酸性调节仓82内的物质对土壤的pH值进行调节，通过调节pH值镉在植物中的富集效应，然后通过微生物菌剂仓83向搅拌仓85内添加微生物菌剂，然后通过钝化剂仓84向土壤中加入钝化剂固化土壤中的镉离子；
S3：太阳能发电装置4和风力发电装置对电池7补充电能，通过转动舵机 44带动齿轮三45转动，齿轮三45与齿轮二43啮合传动，进而调节太阳能板 46面向太阳，通过调节舵机48带动齿轮四49转动，进而带动弧形齿轨47做圆周运动，进而调节太阳能板46的仰角，通过转动舵机44的转动，调节风力发电机52的迎风面。
酸性调节仓82和碱性调节仓81内分别添加硫酸亚铁和草木灰，对土壤影响较小，且能提高土壤肥力。
实施例3相比实施例2，实施例3中酸性调节仓82和碱性调节仓81内分别添加硫酸亚铁和草木灰，对土壤影响较小，且能提高土壤肥力。
以上实施例中采用的PLC控制器6、升降舵机24、螺旋电机25、搅拌电机 87、下料电机833、太阳能板46、风力发电机52、压力传感器859、电制冷片 837、电加热片839、电子阀838、排料电机852、水泵858均采用市售产品，只要能实现本发明的功能即可，本领域技术人员可根据常规常识选择使用，在此不做特殊限定。
Claims (10)
1.一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置及其修复方法，其特征在于，包括移动车(1)、铲土装置(2)、太阳能发电装置(4)、风能发电装置(5)、PLC控制器(6)、电池(7)、土壤搅拌装置(8)，所述铲土装置(2)设在移动车(1)的前端，所述土壤搅拌装置(8)设在铲土装置(2)的后方，所述太阳能发电装置(4)和风能发电装置(5)有多个，多个太阳能发电装置(4)和风能发电装置(5)均安装在移动车(1)的车顶，所述电池(7)固定连接在所述移动车(1)的车底，且为各用电元件供电，所述PLC控制器(6)固定连接在所述移动车(1)的驾驶室内，且与各用电元件电性连接；
所述铲土装置(2)包括铲斗(21)、螺旋杆(22)、送料筒(23)、升降舵机(24)、螺旋电机(25)、套筒(26)、电机支架(27)、挡土槽(28)，所述套筒(26)的外侧与所述移动车(1)固定连接，所述送料筒(23)的外壁固定连接有齿轨(231)，且与套筒(26)内壁滑动连接，套筒(26)上位于齿轨(231)的一侧设有缺口(29)，所述升降舵机(24)与移动车(1)固定连接，且与所述PLC控制器(6)电性连接，升降舵机(24)的输出轴上传动连接有齿轮一(241)，所述齿轮一(241)通过所述缺口(29)与所述齿轨(231)啮合传动，所述铲斗(21)上端与所述送料筒(23)的底部固定连接，所述螺旋杆(22)的下端与铲斗(21)底部转动连接，所述电机支架(27)的下端与送料筒(23)的上端固定连接，所述螺旋电机(25)固定连接在所述电机支架(27)的上方，螺旋电机(25)的输出轴穿过电机支架(27)与所述螺旋杆(22)的上端传动连接，且与所述PLC控制器(6)电性连接，所述挡土槽(28)位于送料筒(23)的上方外侧，挡土槽(28)的右侧与所述土壤搅拌装置(8)固定连接；
所述土壤搅拌装置(8)包括碱性调节仓(81)、酸性调节仓(82)、微生物菌剂仓(83)、钝化剂仓(84)、搅拌仓(85)、搅拌杆(86)、搅拌电机(87)、排料口(88)，所述碱性调节仓(81)、酸性调节仓(82)、钝化剂仓(84)、微生物菌剂仓(83)均固定连接在所述搅拌仓(85)的顶部，碱性调节仓(81)、酸性调节仓(82)、钝化剂仓(84)、微生物菌剂仓(83)均包括有仓体一(831)、螺旋下料杆(832)、下料电机(833)、筒型下料口(834)、进料口(835)，所述筒型下料口(834)固定连接在所述搅拌仓(85)的顶部内壁，所述仓体一(831)的下端穿过搅拌仓(85)的顶部与筒型下料口(834)相通，所述下料电机(833)固定连接在所述仓体一(831)的顶部，且与所述PLC控制器(6)电性连接，所述螺旋下料杆(832)的上端与所述仓体一(831)的顶部转动连接，螺旋下料杆(832)的下端伸入至筒型下料口(834)内部，所述下料电机(833)的输出轴与螺旋下料杆(832)传动连接，所述进料口(835)位于仓体一(831)的上方，所述搅拌电机(87)下端与所述移动车(1)固定连接，且与所述PLC控制器(6)电性连接，搅拌杆(86)与搅拌仓(85)底部转动连接，且与搅拌电机(87)的输出轴传动连接、所述排料口(88)位于搅拌仓(85)的底部后侧。
2.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述太阳能发电装置(4)包括连接杆(41)、支架套筒(42)、太阳能板(46)，所述连接杆(41)的下端与所述移动车(1)顶部固定连接，所述支架套筒(42)的下端与所述连接杆(41)转动连接，所述支架套筒(42)底部外侧固定连接有齿轮二(43)，所述齿轮二(43)一侧设有转动舵机(44)，所述转动舵机(44)的与所述移动车(1)固定连接，转动舵机(44)的输出轴上传动连接有齿轮三(45)，所述齿轮三(45)与所述齿轮二(43)啮合传动，所述太阳能板(46)的顶部与所述支架套筒(42)的顶部铰接，太阳能板(46)的下端固定连接有弧形齿轨(47)，且与所述电池(7)电性连接，所述支架套筒(42)上固定连接有调节舵机(48)，所述调节舵机(48)的输出轴上传动连接有齿轮四(49)，所述齿轮四(49)与所述弧形齿轨(47)啮合传动。
3.如权利要求2所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述弧形轨道与齿轮四(49)啮合处设有用于保护啮合部位的防尘罩(491)，所述防尘罩(491)与所述支架套筒(42)固定连接。
4.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述风能发电装置(5)包括转向舵机(51)、风力发电机(52)，所述转向舵机(51)固定连接在所述移动车(1)顶部内壁，转向舵机(51)的输出轴上端与所述风力发电机(52)固定连接，风力发电机(52)与所述电池(7)电性连接。
5.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述搅拌仓(85)下方后侧设有排料装置(851)包括排料电机(852)、排料叶片(853)，所述排料电机(852)固定连接在所述排料口(88)的外壁，排料电机(852)的输出轴伸入至排料口(88)内部，且与排料口(88)的左右两侧内壁转动连接，所述排料叶片(853)有四个，四个排料叶片(853)的内侧与排料电机(852)的输出轴固定连接。
6.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述搅拌仓(85)右侧设有喷水装置(854)，喷水装置(854)所述包括水箱(855)、喷头(856)、水管(857)、水泵(858)，所述水箱(855)固定连接在所述搅拌仓(85)后侧外壁，所述水泵(858)固定连接在所述水箱(855)内部，所述喷头(856)固定连接在所述搅拌仓(85)的后侧内壁，喷头(856)通过所述水管(857)与水泵(858)相通。
7.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述微生物菌剂仓(83)的仓体一(831)外侧固定连接有外仓(836)，所述外仓(836)与仓体一(831)之间设有用于加热仓体一(831)的电加热片(839)和用于仓体一(831)降温的电制冷片(837)。
8.如权利要求1所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置，其特征在于，所述微生物菌剂仓(83)的仓体一(831)外侧固定连接有外仓(836)，所述外仓(836)与仓体一(831)之间设有用于加热仓体一(831)的电加热片(839)和用于仓体一(831)降温的电制冷片(837)，所述微生物菌剂仓(83)的筒型下料口(834)设有电子阀(838)。
9.利用权利要求1-8任意一项所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置进行镉污染土壤修复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将移动车(1)开至镉污染场地，所述升降舵机(24)转动带动所述送料筒(23)向下移动，所述铲斗(21)与土壤抵接，移动车(1)向前缓慢移动，土壤铲入铲斗(21)内部，所述螺旋舵机转动，带动螺旋杆(22)转动，螺旋杆(22)将土壤抬升，通过挡土槽(28)进入搅拌装置内；
S2：所述搅拌电机(87)带动搅拌杆(86)转动，对搅拌仓(85)内的土壤进行搅拌，搅拌的同时通过碱性调节仓(81)或酸性调节仓(82)内的物质对土壤的pH值进行调节，通过调节pH值镉在植物中的富集效应，然后通过所述微生物菌剂仓(83)向搅拌仓(85)内添加微生物菌剂，然后通过所述钝化剂仓(84)向土壤中加入钝化剂固化土壤中的镉离子；
S3：所述太阳能发电装置(4)和风力发电装置对所述电池(7)补充电能，通过转动舵机(44)带动齿轮三(45)转动，齿轮三(45)与齿轮二(43)啮合传动，进而调节所述太阳能板(46)面向太阳，通过调节舵机(48)带动齿轮四(49)转动，进而带动弧形齿轨(47)做圆周运动，进而调节太阳能板(46)的仰角，通过转动舵机(44)的转动，调节所述风力发电机(52)的迎风面。
10.如权利要求9所述的一种镉污染土壤修复用的节能性修复装置的修复方法，其特征在于，所述酸性调节仓(82)和碱性调节仓(81)内分别添加硫酸亚铁和草木灰。
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