生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置及其方法

本发明涉及土壤修复装置，具体为生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置及其方法。

背景技术：

1、在利用生物质废弃物制备淋洗液以修复多金属污染土壤的工艺中，通常需要先将秸秆、木屑、稻壳等生物质原料进行粉碎，再将粉碎后的颗粒与纯水混合搅拌以溶出其具有重金属螯合能力的活性组分。现有设备在对这些生物质废弃物进行粉碎处理时，多采用单辊破碎或高速锤片粉碎的方式，该类粉碎作用以撞击和摩擦为主导，对富含纤维的生物质物料剪切效果不足，导致粉碎后的颗粒粒径分布宽泛、长纤维残留比例高，这些未充分细化的纤维在后续浸液搅拌箱内容易缠绕或包裹搅拌桨，使纯水难以均匀渗入颗粒内部，削弱了活性物质的溶出效率，进而降低了淋洗液对多种重金属离子的螯合捕获能力，较难在同一装置内连续完成高效破碎与充分溶出的制备流程。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置及其方法，通过设置的带粉碎齿的齿辊与啮合的直齿轮组成的齿辊粉碎机构，解决了长纤维残留高，粉碎颗粒在后续浸液搅拌内容易缠绕或包裹搅拌桨的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，包括移动车，移动车的顶部从左至右依次设置有土壤破碎箱、卧式淋洗修复仓和生物质粉碎箱，生物质粉碎箱内具有粉碎腔，粉碎腔内水平转动配合有两个第一转轴，两个第一转轴上均套接有齿辊，每个齿辊上均安装有粉碎齿，两个第一转轴的外端均套接有直齿轮，两个直齿轮啮合，粉碎腔的底部安装有浸液搅拌箱，浸液搅拌箱内具有浸液搅拌腔，浸液搅拌腔内水平转动配合有第二转轴，第二转轴上安装有搅拌桨，粉碎腔的中部处安装有导料斗，导料斗呈倒锥形，浸液搅拌箱的顶部开设有进料口，进料口与粉碎腔联通，导料斗的底部配合在进料口上，浸液搅拌箱的底部水平贯穿配合有出液管，出液管的一端贯穿生物质粉碎箱并延伸至生物质粉碎箱外，浸液搅拌箱内安装有过滤框，过滤框上安装有过滤网，出液管的另一端位于过滤框内。

4、进一步地，生物质粉碎箱的顶部安装有生物质进料斗，生物质粉碎箱的侧边铰接有箱门，浸液搅拌箱的顶部贯穿配合有进水管，进水管的端部贯穿生物质粉碎箱并位于生物质粉碎箱外。

5、进一步地，移动车上安装有泵体，泵体的进液端与出液管的一端联通，泵体的出液端连接有导向管，导向管的端部安装有连接管，连接管上竖直安装有一排淋洗液管。

6、进一步地，卧式淋洗修复仓的顶部开设有一排淋洗液进口，每个淋洗液管分别竖直配合在对应的淋洗液进口内，每个淋洗液管的底端均安装有喷嘴。

7、进一步地，卧式淋洗修复仓内具有淋洗腔，每个喷嘴均位于淋洗腔内，卧式淋洗修复仓的底部开设有一排混合出口，每个混合出口内均竖直配合有出料管，每个出料管上均安装有阀门。

8、进一步地，移动车的顶部安装有两个支撑块，卧式淋洗修复仓水平安装在两个支撑块上，卧式淋洗修复仓的一侧铰接有仓门，淋洗腔内水平转动配合有搅拌轴，搅拌轴上安装有螺旋桨，淋洗腔的底部安装有弧形扰流板。

9、进一步地，移动车的顶部一侧竖直安装有竖板，竖板的顶部安装有土壤破碎箱，土壤破碎箱内转动配合有两个破碎辊。

10、进一步地，土壤破碎箱的底部倾斜设置有导料板，导料板的两侧均竖直安装有侧挡板，导料板的尾端安装有挡板，导料板与挡板的底端配合形成出土口。

11、进一步地，卧式淋洗修复仓的顶部开设有碎土进口，碎土进口、淋洗液进口和混合出口均与淋洗腔联通，出土口位于碎土进口内。

12、一种多金属污染土壤淋洗修复方法，包括如下步骤：

13、s1、生物质粉碎活化：

14、将生物质废弃物基粉碎后形成生物质颗粒，导入纯水与生物质颗粒充分融合，生成具备重金属螯合能力的生物质基淋洗液。

15、s2、土壤破碎导料：

16、将土壤破碎形成细小土壤粒并导入卧式淋洗修复仓。

17、s3、淋洗修复土壤：

18、将生物质基淋洗液倒入卧式淋洗修复仓，与细小土壤粒混合，使生物质基淋洗液螯合土壤内部重金属。

19、本发明具有以下有益效果：

20、本发明通过设置的带粉碎齿的齿辊与啮合的直齿轮组成的齿辊粉碎机构，由齿轮组同步传动驱动两个齿辊相对旋转，对秸秆、木屑、稻壳等生物质废弃物施加强制挤压与剪切作用，将物料撕裂并细化为纤维大量断裂的颗粒，纯水可迅速渗入纤维已断裂的颗粒内部充分溶出有机酸和多酚类等重金属螯合活性物质，原位生成高螯合效能的生物质基淋洗液，从而在同一装置内连续完成高效破碎与充分溶出的制备流程，提升淋洗液对多种重金属离子的螯合捕获能力。

21、本发明通过设置的搅拌轴上的螺旋桨与弧形扰流板配合，以及一排竖直布置于各淋洗液进口内的淋洗液管及其底端喷嘴，使生物质基淋洗液以分散液滴形式从多处同时喷入淋洗腔，增大了淋洗液与土壤颗粒的初始接触面积，同时螺旋桨对固液混合物进行持续剪切和揉搓混合，弧形扰流板配合螺旋桨的旋转消除淋洗腔底部的流动死区，使淋洗液与土壤颗粒在淋洗腔内各处均能充分接触，提升了淋洗修复的均匀性和重金属去除效率。

22、本发明通过设置的过滤框和过滤网包裹出液管位于浸液搅拌箱内的一端，以及倒锥形导料斗配合进料口将粉碎后的生物质颗粒集中引导落入浸液搅拌箱，使淋洗液在泵体抽吸时先经过滤网滤除杂质再进入出液管，保证淋洗液输送连续通畅，同时导料斗的收缩引导使颗粒集中落入浸液搅拌箱内与纯水高效混合，避免物料在粉碎腔内残留浪费，提升了淋洗液制备过程的物料利用率和设备运行稳定性。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，包括移动车（1），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述生物质粉碎箱（3）的顶部安装有生物质进料斗（301），所述生物质粉碎箱（3）的侧边铰接有箱门（302），所述浸液搅拌箱（8）的顶部贯穿配合有进水管（13），所述进水管（13）的端部贯穿生物质粉碎箱（3）并位于生物质粉碎箱（3）外。

3.根据权利要求2所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述移动车（1）上安装有泵体（15），所述泵体（15）的进液端与出液管（16）的一端联通，所述泵体（15）的出液端连接有导向管（17），所述导向管（17）的端部安装有连接管（18），所述连接管（18）上竖直安装有一排淋洗液管（19）。

4.根据权利要求3所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述卧式淋洗修复仓（2）的顶部开设有一排淋洗液进口（203），每个所述淋洗液管（19）分别竖直配合在对应的淋洗液进口（203）内，每个所述淋洗液管（19）的底端均安装有喷嘴（20）。

5.根据权利要求4所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述卧式淋洗修复仓（2）内具有淋洗腔（201），每个所述喷嘴（20）均位于淋洗腔（201）内，所述卧式淋洗修复仓（2）的底部开设有一排混合出口（204），每个所述混合出口（204）内均竖直配合有出料管（24），每个所述出料管（24）上均安装有阀门（25）。

6.根据权利要求5所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述移动车（1）的顶部安装有两个支撑块（26），所述卧式淋洗修复仓（2）水平安装在两个支撑块（26）上，所述卧式淋洗修复仓（2）的一侧铰接有仓门（205），所述淋洗腔（201）内水平转动配合有搅拌轴（21），所述搅拌轴（21）上安装有螺旋桨（22），所述淋洗腔（201）的底部安装有弧形扰流板（23）。

7.根据权利要求5所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述移动车（1）的顶部一侧竖直安装有竖板（27），所述竖板（27）的顶部安装有土壤破碎箱（28），所述土壤破碎箱（28）内转动配合有两个破碎辊（29）。

8.根据权利要求7所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述土壤破碎箱（28）的底部倾斜设置有导料板（30），所述导料板（30）的两侧均竖直安装有侧挡板（31），所述导料板（30）的尾端安装有挡板（32），所述导料板（30）与挡板（32）的底端配合形成出土口（33）。

9.根据权利要求8所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，所述卧式淋洗修复仓（2）的顶部开设有碎土进口（202），所述碎土进口（202）、淋洗液进口（203）和混合出口（204）均与淋洗腔（201）联通，所述出土口（33）位于碎土进口（202）内。

10.一种多金属污染土壤淋洗修复方法，适用于如权利要求1-9任一所述的生物质废弃物基淋洗修复多金属污染土壤装置，其特征在于，包括如下步骤：