一种用于重金属污染耕地土壤修复装备制造技术

一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，包括土壤/污泥搅拌机构,所述土壤/污泥搅拌机构包括第一罐体、搅拌部件和第一转轴，所述第一罐体有弧形底部，所述第一转轴转动安装于所述第一罐体的轴线位置，所述搅拌部件与第一转轴相连；电磁粑机构，所述电磁粑机构包括第二罐体和电磁粑转盘，所述第二罐体与所述第一罐体的底部相通，所述第二罐体轴线位置安装有第二转轴，所述第二转轴上端动力连接电动机，所述第二转轴下端与所述电磁粑转盘相连，所述电磁粑转盘布置有电磁铁；以及回收零价铁机构，所述回收零价铁机构包括第三罐体，所述第三罐体的内部形成回收的零价铁回收空间。本实用新型专利技术结构合理，有更大的吸附面积，吸附地更充分。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土壤/污泥的净化
，尤其涉及一种用于重金属污染耕地土壤修复装备。
技术介绍
随着工业的发展和农业生产现代化，环境污染问题日趋严重，其中土壤重金属污染问题十分突出。从1973年WagnerKH，Sid首次发表关于土壤重金属污染问题的文献以来，到现在经过了三十多年的研究历程。土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。然而，土壤作为一个开放体系，每时每刻与环境中其他要素进行着物质和能量的交换，重金属便通过大气沉降、污水灌溉、农药和化肥的施用以及固体废弃物排放等途径进入土壤。土壤重金属污染主要是指由于人类活动，含重金属的固废、污水或粉尘进入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量，并造成生态环境质量恶化的现象。鉴于目前国内的重金属污染问题非常严重，需要引起社会各界的广泛关注。以纳米技术为龙头的新技术的迅速发展为这些问题的解决提供了新的手段和方法。零价铁的还原能力及表面化学使其能应用于重金属高效去除。早在1999年，Moll等用微米零价铁去除酸性岩排水中的重金属离子，发现对水中砷酸盐、镉离子、铜离子等均有良好去除效果，这是采用零价铁去除重金属离子早期研究报道。ZVI由于其比表面积大，反应速率更高，所需时间更短。2000年美国宾州州立大学Make等以聚合树脂为载体负载直径10-30nm的ZVI材料，研究了该材料对水中Cr(VI)和P(II)的去除作用，发现Cr(VI)还原成Cr(III)，P(II)还原成P(0)。尽管该材料中铁含量仅为22.6％，但是反应速率是普通铁材料的30倍，两个月以后去除能力仍然是普通铁粉的21倍；韩国Cho在2005年进行了ZVI去除地下水中As(III)离子的研究，发现ZVI与砷反应速率常数0.07-1.3min-1，是微米铁的1000倍。WeiZhang从2005年开始研究了ZVI对不同重金属离子去除，发现纳米铁与水中金属离子反应速率远高于普通大尺寸零价铁材料，纳米铁与水中金属离子反应快(小于30秒)，且吸附、技术、处理容量是普通材料的10到1000倍。目前用ZVI修复土壤和污泥的研究还比较少，ZVI在修复土壤/污泥中重金属污染的过程存在诸多的问题，如土壤颗粒结合态重金属流动性不如在水中，不能与ZVI充分有效的反应，同时和土壤反应作用后的ZVI很难从土壤中分离回收。目前也出现了一些用来修复土壤重金属污染的技术，专利号为201101360190.4的中国专利，公开了一种重金属污染工地土壤修复装备和工艺，具体步骤为：将受处理的土壤/污泥和纳米零价铁充分混合，土壤/污泥中重金属部分重金属污染工地土壤修复ZVI通过ZVI还原、部分被吸附到ZVI的表面，反应后干净的土壤/污泥与ZVI通过电磁粑装置进行分离，电磁粑通过发出的磁场作用力吸附ZVI，使ZVI能够被固定在磁粑柱上，进行有效分离，通过物理分离，减少了去除过程或去除后对土壤/污泥物理性质的改变。本专利技术操作简单、效果显著，可对土壤中存在的铜、镍、锌、钴、铬、和铅等一次性去除，然后吸附在ZVI的重金属通过电磁粑回收分离。利用ZVI技术修复被重金属污染土壤/污泥具有成本低，修复效率高等特点，况且利用电磁粑把机构，不会造成二次污染。然而此装备不能充分溶出重金属污耕地土壤的重金属，而且不能充分回收吸附重金属的零价铁，仍然容易造成二次污染。基于以上缺陷，开发一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本技术得以完成的动力所在和基础。
技术实现思路
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本技术。具体而言，本技术所要解决的技术问题是：提供一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，以解决重金属溶出不充分以及零价铁吸附不充分的技术问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，包括：土壤/污泥搅拌机构,所述土壤/污泥搅拌机构包括第一罐体、搅拌部件和第一转轴，所述第一罐体有弧形底部，所述第一转轴转动安装于所述第一罐体的轴线位置，所述搅拌部件与第一转轴相连，所述土壤/污泥搅拌机构用来搅拌土壤/污泥使重金属溶出，并且将零价铁与土壤/污泥搅拌均匀；电磁粑机构，所述电磁粑机构包括第二罐体和电磁粑转盘，所述第二罐体与所述第一罐体的底部相通，所述第二罐体轴线位置安装有第二转轴，所述第二转轴上端动力连接电动机，所述第二转轴下端与所述电磁粑转盘相连，所述电磁粑转盘布置有电磁铁，所述电磁粑转盘用以转动吸附零价铁；以及回收零价铁机构，所述回收零价铁机构包括第三罐体，所述第三罐体的内部形成回收的零价铁回收空间。在本技术所述一种用于重金属污染耕地土壤修复装备中，作为一种改进，所述搅拌部件由螺旋式搅拌部件和锚式搅拌部件组成。所述螺旋式搅拌部件包括轮毂、螺旋式桨叶，所述螺旋式桨叶前段部分采用等角对数螺旋线，中采用阿基米德螺旋线，两端螺旋线采用最小二乘法进行拟合，螺旋式桨叶与轮毂之间通过圆弧过渡的方式连接，这样的设计优点在于搅拌高粘度物料时，所述螺旋式搅拌部件能够实现在较大范围内进行搅拌，且速度分布均匀，而且无物料的自动爬升现象，提高了物料的搅拌效率和搅拌均匀度，而且其螺旋式设计减小了搅拌过程中阻力，使得搅拌旋转过程中的功耗大大减小。所述锚式搅拌部件位于所述螺旋式搅拌部件下方。所述锚式搅拌部件包括轮毂、锚式桨叶，所述锚式搅拌部件能够对所述螺旋式搅拌部件搅拌完之后的土壤/污泥进行二次搅拌。所述搅拌部件通过二次搅拌，使所述土壤/污泥充分溶出重金属，使零价铁充分混合。在本技术所述一种用于重金属污染耕地土壤修复装备中，作为一种改进，所述螺旋式搅拌部件处于所述锚式搅拌部件的上方。在本技术所述一种用于重金属污染耕地土壤修复装备中，作为一种改进，所述弧形底部的内壁为光滑底面，所述弧形底部的出料口与所述第二罐体进料口相通，方便土壤直接进入，节省空间。在本技术所述一种用于重金属污染耕地土壤修复装备中，作为一种改进，所述电磁粑转盘为圆盘体，所述电磁粑转盘上布满圆柱体状的电磁铁，与之前的长方体状电磁铁相比，有更大的吸附面积。采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：(1)所述土壤/污泥搅拌机构使土壤/污泥更加充分地溶出重金属，使零价铁与土壤/污泥均匀地混合，重金属溶出后，弧形底部使反应完的土壤/污泥直接进入所述电磁粑机构中，节省空间。(2)所述电磁粑机构中，所述电磁铁为圆柱体，均匀布满所述电磁粑转盘，与之前的长方体状电磁铁相比，有更大的吸附面积，吸附地更充分。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本技术，并非对本技术的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本技术的保护范围局限于此。如图1所示，一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，包括土壤/污泥搅拌机构、电磁粑机构以及回收零价铁机构，所述土壤/污泥搅拌机构包括第一罐体1、搅拌部件和第一转轴2，所述第一罐体1有弧形底部，所述第一转轴2转动安装于所述第一罐体1的轴线位置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，其特征在于：包括土壤/污泥搅拌机构,所述土壤/污泥搅拌机构包括第一罐体、搅拌部件和第一转轴，所述第一罐体有弧形底部，所述第一转轴转动安装于所述第一罐体的轴线位置，所述搅拌部件与第一转轴相连；电磁粑机构，所述电磁粑机构包括第二罐体和电磁粑转盘，所述第二罐体与所述第一罐体的底部相通，所述第二罐体轴线位置安装有第二转轴，所述第二转轴上端动力连接电动机，所述第二转轴下端与所述电磁粑转盘相连，所述电磁粑转盘布置有电磁铁；以及回收零价铁机构，所述回收零价铁机构包括第三罐体，所述第三罐体的内部形成回收的零价铁回收空间。

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属污染耕地土壤修复装备，其特征在于：包括土壤/污泥搅拌机构,所述土壤/污泥搅拌机构包括第一罐体、搅拌部件和第一转轴，所述第一罐体有弧形底部，所述第一转轴转动安装于所述第一罐体的轴线位置，所述搅拌部件与第一转轴相连；电磁粑机构，所述电磁粑机构包括第二罐体和电磁粑转盘，所述第二罐体与所述第一罐体的底部相通，所述第二罐体轴线位置安装有第二转轴，所述第二转轴上端动力连接电动机，所述第二转轴下端与所述电磁粑转盘相连，所述电磁粑转盘布置有电磁铁；以及回收零价铁机构，所述回收零价铁机构包括第三罐体，所述第三罐体的内部形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳小宇，刘迪，刘四清，
申请(专利权)人：湖南化工职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43