本發(fā)明涉及土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種土壤修復(fù)器。

背景技術(shù)：

隨著我國農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)藥和抗生素大量使用，造成土壤中農(nóng)藥和抗生素的殘留，另一方面，土壤中還存在持久性有機(jī)污染物的污染，如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等，這些污染會繼而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染，對人體產(chǎn)生危害，因此土壤污染成為亟需解決的環(huán)境問題。

目前，針對污染的土壤，可采用異位修復(fù)和原位修復(fù)的方法，異位修復(fù)技術(shù)雖然效果較好，但修復(fù)成本高；原位修復(fù)技術(shù)一般使用臭氧修復(fù)，而由于缺少將臭氧排放到土壤中的裝置，現(xiàn)有技術(shù)多是采用將臭氧配成溶液的形式應(yīng)用，這種方式修復(fù)效率低而且操作復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種直接使用臭氧，修復(fù)效率高，操作簡單的土壤修復(fù)器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種土壤修復(fù)器，包括：

容器，與臭氧發(fā)生器相連通，用于接收臭氧；

插桿，至少一根，為中空結(jié)構(gòu)，與所述容器相連通，用于插入土壤并通過開在其插入土壤的部分的至少一個出氣孔排放臭氧。

進(jìn)一步地，所述插桿經(jīng)由開設(shè)于所述容器的相對兩側(cè)的第一通孔貫穿所述容器，所述插桿的位于所述容器內(nèi)的部分開有至少一個進(jìn)氣孔，以此實現(xiàn)與所述容器相連通。

進(jìn)一步地，所述容器的外壁相應(yīng)各第一通孔的位置處分別設(shè)有連接塊，所述連接塊上開有第二通孔，所述插桿經(jīng)由所述第二通孔貫穿所述連接塊。

進(jìn)一步地，所述連接塊采用彈性材料制成，所述插桿與所述連接塊過盈配合，以此實現(xiàn)兩者間的密封。

進(jìn)一步地，至少一個連接塊上開有銷孔，所述插桿上相應(yīng)所述銷孔的位置處開有定位孔，一銷軸穿過所述銷孔插至所述定位孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述插桿內(nèi)套設(shè)有調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿也為中空結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)桿上設(shè)有與所述進(jìn)氣孔數(shù)量、位置相應(yīng)的進(jìn)調(diào)節(jié)氣孔，以及與所述出氣孔數(shù)量、位置相應(yīng)的出調(diào)節(jié)氣孔。

進(jìn)一步地，所述插桿的與其插入土壤的一端相對的另一端設(shè)有第一旋鈕，所述調(diào)節(jié)桿的與所述第一旋鈕位于同一側(cè)的一端設(shè)有第二旋鈕。

進(jìn)一步地，所述插桿的插入土壤的一端端部設(shè)有插頭，所述插頭呈錐形。

進(jìn)一步地，所述容器的底部設(shè)有支撐桿，所述支撐桿的下端設(shè)有支撐座。

本發(fā)明還提供一種土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括上述的土壤修復(fù)器，各土壤修復(fù)器的容器依次串聯(lián)接通。

進(jìn)一步地，土壤修復(fù)系統(tǒng)還包括回收機(jī)構(gòu)，所述回收機(jī)構(gòu)包括底部敞口的外罩，外罩罩在土壤修復(fù)系統(tǒng)外，所述外罩上設(shè)有與其內(nèi)部連通的真空泵。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明土壤修復(fù)器通過設(shè)置帶出氣孔的插桿將容器內(nèi)接收到的臭氧排出，而插桿插入土壤中，出氣孔直接對著土壤，因此臭氧是直接排放到土壤中，從而保證插桿周圍的土壤接觸到臭氧，產(chǎn)生修復(fù)作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法直接使用臭氧的問題，而且修復(fù)效率高，操作簡單；另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，具有非常好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例土壤修復(fù)器的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一實施例土壤修復(fù)器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。

圖3是本發(fā)明一實施例土壤修復(fù)器的插桿和調(diào)節(jié)桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明一實施例土壤修復(fù)器的插頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明一實施例土壤修復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明一實施例的回收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記為：1容器、2插桿、21進(jìn)氣孔、22出氣孔、23定位孔、24第一旋鈕、3調(diào)節(jié)桿、31進(jìn)調(diào)節(jié)氣孔、32出調(diào)節(jié)氣孔、33第二旋鈕、4連接塊、41第二通孔、42銷孔、5銷軸、6插頭、61氣孔、71支撐桿、72支撐座、8氣管、9連接桿、10外罩、101讓位孔、11真空泵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參見圖1、圖2、圖3和圖4。

本發(fā)明一實施例的土壤修復(fù)器，包括：

容器1，與臭氧發(fā)生器相連通，用于接收臭氧；

插桿2，至少一根，為中空結(jié)構(gòu)，與所述容器1相連通，用于插入土壤并通過開在其插入土壤的部分的至少一個出氣孔22排放臭氧。

本修復(fù)器在使用時，通過設(shè)置帶出氣孔22的插桿2將容器1內(nèi)接收到的臭氧排出，而插桿2插入土壤中，出氣孔22直接對著土壤，因此臭氧是直接排放到土壤中，從而保證插桿2周圍的土壤接觸到臭氧，產(chǎn)生修復(fù)作用。

具體實施中，出氣孔22沿著插桿2的軸向和徑向行列式排列，以保證周圍土壤均勻地接觸到臭氧，保證修復(fù)效果；容器1呈圓柱形，方便搬運和收納，而且使用時，容易控制其穩(wěn)定性。

本實施例中，所述插桿2經(jīng)由開設(shè)于所述容器1的相對兩側(cè)的第一通孔(由于連接塊4的遮擋，圖中未示出)貫穿所述容器1，所述插桿2的位于所述容器1內(nèi)的部分開有至少一個進(jìn)氣孔21，以此實現(xiàn)與所述容器1相連通。采用這種結(jié)構(gòu)，可以在閑置時，將插桿2從容器1拔出，便于運輸和收納，在使用時，再從新將插桿2貫穿容器1，這樣可以提高設(shè)備的實用性。

本實施例中，所述容器1的外壁相應(yīng)各第一通孔的位置處分別設(shè)有連接塊4，所述連接塊4上開有第二通孔41，所述插桿2經(jīng)由所述第二通孔41貫穿所述連接塊4。設(shè)置的連接塊4可以對插桿2起到進(jìn)一步的支撐和固定作用，而且也便于實現(xiàn)插桿2與容器1之間的密封，在一種方案中，所述連接塊4采用彈性材料制成，所述插桿2與所述連接塊4過盈配合，以此實現(xiàn)兩者間的密封，減少臭氧損失。

本實施例中，至少一個連接塊4上開有銷孔42，所述插桿2上相應(yīng)所述銷孔42的位置處開有定位孔23，一銷軸5穿過所述銷孔42插至所述定位孔23內(nèi)。設(shè)計以上結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步防止插桿2產(chǎn)生移動，保證臭氧排放效果，避免臭氧泄露。

本實施例中，所述插桿2內(nèi)套設(shè)有調(diào)節(jié)桿3，所述調(diào)節(jié)桿3也為中空結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)桿3上設(shè)有與所述進(jìn)氣孔21數(shù)量、位置相應(yīng)的進(jìn)調(diào)節(jié)氣孔31，以及與所述出氣孔22數(shù)量、位置相應(yīng)的出調(diào)節(jié)氣孔32。設(shè)置的調(diào)節(jié)桿3可以控制臭氧的排放量，具體控制方式是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿3，使進(jìn)氣孔21和進(jìn)調(diào)節(jié)氣孔31的重合度變化，調(diào)節(jié)氣孔32和出調(diào)節(jié)氣孔32的重合度變化，重合度越高，進(jìn)氣通道和出氣通道越大，而重合度越低，進(jìn)氣通道和出氣通道越小，從而改變臭氧排氣量，調(diào)節(jié)桿3和插桿2之間的間隙盡可能地小，而不影響兩者間的相對轉(zhuǎn)動和移動。

具體實施中，在插桿2和調(diào)節(jié)桿3的上端之間設(shè)置軸封件，以實現(xiàn)密封。

圖中例示的插桿2和調(diào)節(jié)桿3為一組，然而他們的數(shù)量還可以是兩組甚至以上，本發(fā)明對其數(shù)量并不做特別限制。

本實施例中，所述插桿2的與其插入土壤的一端相對的另一端設(shè)有第一旋鈕24，所述調(diào)節(jié)桿3的與所述第一旋鈕24位于同一側(cè)的一端設(shè)有第二旋鈕33。設(shè)置的旋鈕方便操作和控制插桿2和調(diào)節(jié)桿3，各旋鈕表面可制防滑紋。

本實施例中，所述插桿2的插入土壤的一端端部設(shè)有插頭6，所述插頭6呈錐形，所述插頭6上開有與所述插桿2的內(nèi)腔相連通的一個以上的氣孔61。插頭6的設(shè)置可以使插桿2更加容易地插入土壤中，省時省力，而其上的氣孔61可以將臭氧排放到插頭6周圍的土壤中，具體實施中，插頭6的頂部設(shè)有一連接柱62，連接柱62為空心結(jié)構(gòu)，用于使氣孔61與插桿2的內(nèi)腔連通，連接柱62表面制有外螺紋，插桿2下端制有內(nèi)螺紋，兩者螺紋連接，實現(xiàn)可重復(fù)拆裝的目的。當(dāng)然插頭6上也可以不設(shè)氣孔61，不會影響本發(fā)明的修復(fù)效果。

本實施例中，所述容器1的底部設(shè)有支撐桿71，所述支撐桿71的下端設(shè)有支撐座72。支撐桿71和支撐座72對容器1起到支撐作用，保證設(shè)備的使用穩(wěn)定性，具體實施中，支撐桿71可以采用伸縮桿，如電動桅桿，多級油缸或氣缸，或純機(jī)械伸縮桿。這樣可以根據(jù)土壤情況調(diào)整，容器1的底部和支撐座72頂部分別設(shè)置螺母，支撐桿71的兩端通過個螺母分別螺紋連接在容器1和支撐座72上，這樣實現(xiàn)了可重復(fù)拆裝的目的。

參見圖5。

由兩個以上的上述土壤修復(fù)器可以組成一種土壤修復(fù)系統(tǒng)，用于對大面積土壤進(jìn)行修復(fù)，圖中例示的兩個以上的土壤修復(fù)器呈行列式排列，容器1呈圓柱形，各土壤修復(fù)器的容器1按照蛇形依次串聯(lián)接通，這樣，在使用時，可以將臭氧發(fā)生裝置與其中一個容器接通，就可以使所有的容器充滿臭氧，從而簡化結(jié)構(gòu)和操作，而且只安裝一個壓力表就可以則定整個系統(tǒng)的壓力。

具體地，沿容器1軸線方向相鄰的兩個容器1之間直接通過管接頭接通，沿容器1橫向相鄰的兩個容器1之間通過氣管8接通，另外為了提高設(shè)備的整體牢固和穩(wěn)定性，在沿容器1橫向相鄰的兩個容器1之間設(shè)置連接桿9，與支撐桿71類似，連接桿9的兩端分別螺紋安裝在個容器1上。

參見圖6。

在一實施例中，土壤修復(fù)器和土壤修復(fù)系統(tǒng)還包括回收機(jī)構(gòu)，所述回收機(jī)構(gòu)包括底部敞口的外罩10，外罩10罩在土壤修復(fù)器或土壤修復(fù)系統(tǒng)外，所述外罩10上設(shè)有與其內(nèi)部連通的真空泵11，外罩10上還開有用于容器與臭氧發(fā)生器連通管道通過的讓位孔101。

回收臭氧時，將臭氧發(fā)生器改成氮氣源或空氣源，這樣在氮氣或空氣的沖洗下，將管道中及土壤中的臭氧排除，然后通過真空泵將臭氧抽出，用碘化鉀溶液吸收，或收集起來，從而避免二次污染。

本發(fā)明一實施例的土壤修復(fù)器的修復(fù)試驗及結(jié)果如下：

試驗一：用丙酮作溶劑配制成濃度為200mg/L的磺胺溶液100mL，將磺胺溶液與200.0g黃褐土土混合，制成濃度為100mg/kg磺胺污染土壤，揮發(fā)24h，待丙酮揮發(fā)散盡后，將污染土壤磨碎混合均勻，過0.10mm網(wǎng)篩，密封保存?zhèn)溆茫寥览砘再|(zhì)，見表1。設(shè)置土壤不同含水率(按照不同的土水比加入并攪拌均勻)、不同土壤量。處理1：5.0g(以土壤干重計)含水率20％土壤置于20mL玻璃瓶(玻璃瓶均帶密封橡膠塞，下同)；處理2：5.0g(以土壤干重計)含水率80％土壤，置于20mL玻璃瓶；處理3：25.0g(以土壤干重計)含水率為20％的土壤，置于100mL玻璃瓶。采用臭氧發(fā)生器提供臭氧，臭氧量為0.8g/h(臭氧產(chǎn)量為10g/h(廠家提供)，均勻分成8個通道處理樣品，每通道臭氧量為0.8g/h)，從插桿底部開始通氣，所用插桿為單孔出氣(下同)，連續(xù)處理1h。土壤樣品經(jīng)甲醇：EDTA-水(V:V＝1:1)溶液振蕩提取2h，離心取上清液過0.45μm水相過濾膜，經(jīng)液相色譜儀檢測，處理1、2和3去除率分別為59.32％，53.77％和69.25％。說明土壤含水率過高影響臭氧擴(kuò)散，從而影響降解效果，100mL瓶中土壤厚度為2.5cm，而20mL瓶中土壤厚度為4cm，土壤臭氧快速處理能力和其傳輸距離有關(guān)。(土壤微生物短時間對PCBs的降解非常小，處理時間短可以忽略，下同。)

試驗二：用丙酮作溶劑配制成濃度為50mg/L的PCB28溶液100mL，將PCB28溶液與100.0g砂姜黑土混合，制成濃度為50mg/kg PCBs污染土壤，揮發(fā)24h，待丙酮揮發(fā)散盡后，將污染土壤磨碎混合均勻，過0.10mm網(wǎng)篩，密封保存?zhèn)溆谩Ｔ賹?0.0g含有PCBs的污染土壤均勻添加在供試砂姜黑土中，得到500g濃度為1000μg/kg的污染土壤。土壤理化性質(zhì)見表1。取25.0g污染干土置于100mL玻璃瓶中，采用臭氧發(fā)生器提供臭氧，樣品臭氧量為0.8g/h，底部通入臭氧，因所用的臭氧發(fā)生器連續(xù)使用時間為1h，因此采用間斷式處理方法，即處理1h，等待1h，循環(huán)處理5次，溫度為25±1℃，樣品經(jīng)丙酮提取，無水硫酸硅膠柱凈化后，過0.22μm有機(jī)濾膜，氣相色譜檢測，未處理污染土壤PCB28濃度為873.9μg/kg，處理后殘留率為257.3μg/kg，去除率達(dá)70.55％。

試驗三：采用百菌清原藥用水稀釋，與黃褐土混合均勻，制成濃度為50mg/kg的污染土壤，老化24h，黃褐土土壤理化性質(zhì)，見表1。取25.0g(以干土計)污染土壤(含水率35.9％)置于100mL玻璃瓶中，采用臭氧發(fā)生器提供臭氧，采用臭氧發(fā)生器提供臭氧，樣品臭氧量為0.8g/h，底部通入臭氧，采用間斷式處理方法，即處理1h，等待1h，循環(huán)處理2次，溫度為25±1℃，土壤樣品經(jīng)丙酮提取，無水硫酸、硅膠柱凈化后，過0.22μm有機(jī)濾膜，氣相色譜檢測，經(jīng)檢測未處理污染土壤百菌清濃度為45.31mg/kg，處理后土壤中百菌清殘留率為19.73mg/kg，去除率達(dá)56.46％。

表1土壤理化性質(zhì)

應(yīng)當(dāng)理解本文所述的例子和實施方式僅為了說明，并不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)它做出各種修改或變化，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。