土壤修复的制作方法

土壤修复的制作方法
【专利摘要】提供一种用于扰动材料的装置。该装置包括套筒，所述套筒包括在第一端部的开口和被构造来打开和关闭该开口的阀。
【专利说明】土壤修复
【技术领域】
[0001 ] 本发明主要涉及土壤净化。
【背景技术】
[0002]土壤污染可以由许多事情造成，包括例如自然土壤环境中非自然产生的物质的存在。污染可因例如地下储油罐的泄露、杀虫剂的使用、受污染地表水渗透至地下地层、油和燃料排放、垃圾填埋场的废物浸出和/或工业废物直接排放至土壤而造成。见于污染土壤中的一些常见物质包括石油烃、溶剂、杀虫剂、铅和其他重金属。土壤污染由于与受污染土壤和污染物蒸气接触和土壤中供水系统的污染而带来健康风险。土壤污染也会对生态系统和农业用地产生有害影响。

【发明内容】

[0003]在一些实施方式中，提供一种用于扰动材料的装置。该装置包括限定了通道的套筒，其具有在套筒的第一端部处的开口。该装置也包括被安置且构造来关闭该开口的阀。在一些实施方式中，套筒被构造来使套筒能被旋转插入材料中。阀被构造来在套筒处于材料内时充分关闭通道。在一些实施方式中，套筒被构造来在套筒处于材料内时受到扰动。
[0004]在一些实施方式中，提供一种用于扰动材料的方法。该方法包括将限定了螺旋形通道的套筒的第一端部插入拟扰动的块体材料中。套筒包括在该螺旋形通道的第一端部的开口。套筒也包括阀，所述阀被构造来打开和关闭在螺旋形通道的第一端部的开口。在插入过程中阀是打开的，以使收集量的块体材料进入螺旋形通道中。该方法还包括关闭该阀，向螺旋形通道添加清洗液，和扰动该套筒。
[0005]在一些实施方式中，提供一种土壤净化用装置。该装置包括被构造来通过钻孔而插入土壤的套筒。套筒在密封时是充分液密的，并被构造来对容纳在套筒中的土壤传递振动。该装置还包括位于套筒的第一端部附近的阀。该阀被构造来有效地密封套筒的内部空间，使其与围绕套筒的外部空间隔离。
[0006]以上
【发明内容】
只是示例性的，绝不意在进行限制。除上述说明性方面、实施方式和特征之外，其他方面、实施方式和特征通过参照附图和以下详细描述也将显而易见。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是描绘一个实施方式的用于扰动材料的装置的图。
[0008]图2描绘的是概述用于扰动材料的一些实施方式的流程图。
[0009]图3描绘的是概述用于扰动材料的一些实施方式的流程图。
[0010]图4A是描绘套筒的一些实施方式的侧视图的图。
[0011]图4B是描绘图4A所示的对象的截面图的图。
[0012]图4C是描绘如图4A所示的对象的底视图。
[0013]图5A是描绘套筒形状的一些实施方式的侧视图的图。[0014]图5B是描绘套筒形状的一些实施方式的截面图的图。
[0015]图5C是图5B的套筒形状的一些实施方式的图的放大图。
[0016]图6是描绘套筒和可独立运动的内部钻头的一些实施方式的图。
【具体实施方式】
[0017]在以下【具体实施方式】中，对构成其一部分的附图进行参照。附图中，除非另有上下文指出，否则相似的附图标记通常指示的是相似的组成部分。【具体实施方式】、附图和权利要求中所描述的说明性实施方式并不意在起限制作用。可以采用其他实施方式，并可进行其他改变，而不偏离本文所提出的主题的精神或范围。容易理解的是，可以以各种各样的不同配置，对如本文所一般性描述的及如附图所说明的本公开内容的方面进行安排、取代、组合、分离和设计，所有这些在本文都得到明确预期。
[0018]在一些实施方式中，提供一种用于净化如土壤等材料的装置。在一些实施方式中，该装置包括限定通道的套筒。通道可以包括在第一端部的开口和可选的在第二端部的开口。套筒可以包括位于套筒的第一端部的阀。阀可以被定位并且构造为可充分关闭在第一端部的开口。
[0019]在一些实施方式中，套筒可以旋转插入材料中，同时阀打开，以使材料进入通道。然后，在套筒位于材料中时，可以将阀关闭，从而将一部分材料收集于套筒内。可以向套筒添加清洗液(或其他物质)，以将其提供至套筒内容纳的材料中。在一些实施方式中，当套筒处于材料中时，套筒可以沿基本平行于通道长度的方向扰动，引起通道内的材料受到扰动。扰动(agitation)可以致使污染物脱离所收集的材料的颗粒。在一些实施方式中，扰动之后，清洗液和其中含有的任何污染物可以从通道中除去。在一些实施方式中，其后可以将套筒从块体材料中取出。
[0020]图1描绘的是用于扰动材料的装置100的一些实施方式。在一些实施方式中，装置100可以包括套筒102。在一些实施方式中，套筒102可以基本上是圆筒形的。其他形状也是可以的，其实例将在下文中详细讨论。
[0021]在一些实施方式中，套筒102包括在套筒102的第一端部114处的第一开口 106。在一些实施方式中，套筒102包括在套筒102的第二端部116处的第二开口 112。在一些实施方式中，第一开口 106和第二开口 112具有相同或相似的形状。在一些实施方式中，第一开口 106和第二开口 112形状不同。第一开口 106和第二开口 112之一或全部可以是圆形的，但如方形、三角形、狭缝状等其他形状也是可以的。在一些实施方式中，第一开口 106在套筒102的侧壁上。在一些实施方式中，第一开口 106在套筒102的端面上。其他构造也是恰当的。例如，在一些实施方式中，第一开口 106可以跨越套筒102的侧壁和端面。类似地，在一些实施方式中，第二开口 112在套筒102的侧壁上。在一些实施方式中，第二开口112在套筒102的端面上。其他构造也是恰当的。
[0022]在一些实施方式中，套筒102限定通道104。在一些实施方式中，通道104是螺旋形的，如图1中所示。在一些实施方式中，螺旋的螺旋间距沿通道104的长度是恒定的。在一些实施方式中，螺旋的螺旋间距沿通道104的长度变化。其他形状也是可以考虑的。例如，通道104可以是之字形或盘旋形的布局。在一些实施方式中，多螺旋布局也是可以考虑的(例如，双螺旋、三螺旋等)。在一些实施方式中，通道104与套筒102 —体化。在一些实施方式中，通道104是独立于套筒102的结构。在一些实施方式中，通道104的一部分与套筒102 —体化，同时通道的另一部分是独立于套筒102的结构。例如，通道104可以在第一开口 106和第二开口 112之一或全部处接合于套筒102，但也可以是沿通道104长度的其余部分独立于套筒102的结构。
[0023]在一些实施方式中，通道104通过第一开口 106或第二开口 112之一或全部打开。在一些实施方式中，在通道和/或套筒中存在多于两个开口。
[0024]在一些实施方式中，装置100包括棒110。在一些实施方式中，通道104沿棒110的长度缠绕。在一些实施方式中，棒110是中空的。在一些实施方式中，棒110是实心的。棒可以是圆柱形。例如矩形棱柱等其他形状也是可以的。在一些实施方式中，棒110的截面的表面积沿棒110的长度是恒定的。在一些实施方式中，棒110的截面的表面积沿棒110的长度变化。通道104可以形成围绕棒110的螺旋。通道104可以紧密地缠绕棒110，使得螺旋的螺旋间距非常小或不存在。通道104可以松散地缠绕棒110。在一些实施方式中，螺旋的螺旋间距沿通道104的长度是恒定的。在一些实施方式中，螺旋的螺旋间距沿通道104的长度变化。缠绕棒110的通道104可以有利地为装置提供强度和沿通道104长度方向上的抗扰动性或抗振动性。
[0025]套筒102、通道104和棒110中的任一种或全部可以包括任意数量的材料。在一些实施方式中，套筒102、通道104和棒110中的至少一种包含铁、铸铁或碳钢。如高速钢、钛、碳纤维增强聚合物和玻璃纤维增强聚合物等其他材料也是可以的。具有高拉伸强度和屈服强度的材料(如上述材料)可以承受将设备100插入材料中时产生的机械压力和扰动或振动所引起的应力。套筒102、通道104和棒110中的任一种或全部可以利用许多方法中的一种形成。例如，螺旋形通道104可以通过将铁或铸铁注入具有所期望形状的模具中而形成。如铸造、碳钢铸造、铁铸造或板金属加工等其他制造方法也是可以的。某些制造方法(如铸造)可以有利地实现具有复杂形状的组件的低成本大量制造。
[0026]套筒102的长度和截面面积可以确定套筒102中可收集和扰动的材料的量。在一些实施方式中，套筒的长度为约0.5m以上,例如0.5m、lm、2m、3m、4m、5m、10m、11m、12m、13m、14m、15m、20m、30m、40m、50m、60m或100m或更长,包括这些值中任意两个值内限定的任意范围和高于或低于这些值中任一值的任意范围。在一些实施方式中，套筒的直径为约0.1米以上，例如0.1米、0.2米、0.3米、0.4米、0.5米、0.6米、0.7米、0.8米、0.9米、I米、2米、3米、4米、5米、6米、7米、8米、9米、10米、15米或20米,包括这些值中任意两个值内限定的任意范围和高于或低于这些值中任一值的任意范围。在装置100包括螺旋形通道104 (例如，围绕棒的螺旋形通道或者没有棒的螺旋形通道)的实施方式中，螺旋的螺旋间距可以决定套筒102内可收集和扰动的材料的量。在一些实施方式中，螺旋间距可以为约Ocm?5cm、约5cm?约15cm、约15m?约25cm、约25cm?约50cm或约50cm?约150cm。其他螺旋间距也是可以的。
[0027]在一些实施方式中，第二开口 112与贮液器流体连通。在一些实施方式中，第二开口通过粗管(tube)或粗管件(tubing)连接于流体忙液器。在一些实施方式中，第二开口112可以对环境开放，使流体能注入第二开口 112中。如细管(pipe)或细管件(piping)等用于贮液器与第二开口 112之间流体连通的其他构造也是可以的。在一些实施方式中，贮液器是封闭的容器，如罐。在一些实施方式中，忙液器对环境开放。[0028]在一些实施方式中，贮液器包括清洗液或其他物质(其可以为液体、固体、气体或等离子体)。在一些实施方式中，清洗液含有表面活性剂。在一些实施方式中，清洗液是环境友好的。在一些实施方式中，清洗液能够除去疏水性污染物。在一些实施方式中，能够除去疏水性污染物的清洗液能够处理污染了待处理材料的重金属和有害有机物。在一些实施方式中，清洗液是环境友好的，并能够处理重金属和有害有机物，如描述于日本专利申请2008-000731号公报中的情形。在一些实施方式中，可以采用用于对重金属离子或其他有害污染物进行吸收、分解和/或解毒的材料。在一些实施方式中，添加的物质包括细菌、微生物、细胞、藻类、植物和/或植物种子。
[0029]在一些实施方式中，套筒102包括阀108，阀108的定位使其能够充分打开和关闭在套筒102的第一端部114的开口 106。在一些实施方式中，通道104包括阀108，阀108的定位使其能够充分打开和关闭开口 106。在一些实施方式中，阀被构造来允许在套筒102插入块体材料内的同时关闭开口 106。在某些此类实施方式中，阀108能够在距离阀108的位置一定距离处被操控。
[0030]在一些实施方式中，阀108能够在套筒102的开口 106处创建液密密封。在一些实施方式中，阀108能够在套筒102的开口 106处创建充分的液密密封。在一些实施方式中，阀108可以使液体部分泄漏。阀108可以泄漏通道内液体的约0%?约5%、约5%?约15%、约15%?约30%、约30%?约45%、约45%?约60%、约60%?约70%、约70%?约75%、约75%?约90%或约90%?约99%。泄漏的具体实例包括约0%、约5%、约15%、约30%、约45%、约60%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约99%和这些值中任意两个值之间的范围。在一些实施方式中，阀108可以在数秒、一分钟、数分钟、一小时、数小时、一天或超过一天的过程中实现上述泄漏百分比。利用阀108创建一定程度密封的能力可以有利地减少通常与原位土壤净化相关的不良作用，例如污染物泄露至周围材料和地下水中。在一些实施方式中，代替阀密封的是，可以通过对套筒施加真空以将流体保持在套筒内而有效地创建密封。虽然套筒的真空会导致一些或许多流体离开套筒，但一些另外的流体将保存在套筒内。
[0031]在一些实施方式中，阀包括蝶阀。蝶阀可以包括位于通道104或套筒102中央的盘。该盘可以包括连接于阀外部的调节器的棒。旋转调节器可以旋转盘，使其平行或垂直于套筒102或通道104中的液流。如上所述，能够在将套筒102插入块体材料的同时操控阀。在某些此类实施方式中，阀108的调节器可以位于距离阀108—定距离。有利的是，蝶阀可以轻质并且低成本。其他阀或密封构造也是可以的。例如，也可以使用球阀、单向阀或节流阀。
[0032]在一些实施方式中，套筒102的第一端部114被构造为适于插入拟扰动的材料中。在一些实施方式中，套筒102的第一端部114是渐缩的，以使较靠近第一端部114取得的套筒102截面的表面积小于距第一端部114较远处取得的套筒102截面的表面积。在一些实施方式中，套筒102渐缩成尖端。其他渐缩构造也是可以的(参见例如图5A?5C)。例如，套筒102可以朝第一端部114处减缩成圆化表面或扁平表面。在一些实施方式中，第一端部114可以包括截面表面积小于套筒102其余部分截面表面积的结构，例如，套筒102的第一端部114可以包括截面表面积小于套筒102截面表面积的圆筒。在一些实施方式中，套筒的第一端部114带螺纹。带螺纹可以有利地实现套筒102的便捷的旋转插入。在一些实施方式中，螺旋形通道可以为套筒表面提供螺纹化性质。在一些实施方式中，螺旋形通道和/或套筒的外表面进一步螺纹化。
[0033]在一些实施方式中，套筒102的第一端部114包含结构上具有足以使套筒102的第一端部114钻入土壤或其他块体材料中的刚性的材料。套筒102的第一端部114可以包含铁、铸铁、钦、碳纤维、碳钢、闻速钢和其他材料。如铸铁等材料可以具有闻拉伸强度和闻屈服强度。这些性质可使套筒102的第一端部114承受将套筒102插入或旋入土壤或块体材料中时产生的机械压力。这些性质也可使套筒102的第一端部114承受施加于套筒102的任何扰动或振动所引起的应力。
[0034]在一些实施方式中，装置100还包括电动机，所述电动机被构造为可使套筒102旋转至拟扰动的土壤或其他材料中。在一些实施方式中，电动机是用于钻机中的电动机。例如，可以使用履带钻。如气动钻和振动桩锤等其他钻机也可以考虑。所使用的电动机或钻机的特定种类可以基于以下考虑因素来选择，例如拟处理的材料的期望深度、材料的期望体积、拟处理的材料的期望面积、材料的污染程度和拟处理的材料的性质。例如，用于将套筒102旋转至材料中的电动机应当能够钻至所期望的深度。有利的是，履带钻能够钻至地下30m。对于更深的深度，可能有用的是进行土壤或材料的预加工(例如钻孔)。在一些实施方式中，对于较深的土壤或坚固的地面(包含岩石的土壤或由岩石形成的坚固的地面)，可能有用的是在套筒底部(最下部)采用齿状凸部。在一些实施方式中，齿状凸部可以位于套筒的下端。在一些实施方式中，齿状凸部可以紧靠套筒的下端(例如，紧挨着开口)。在一些实施方式中，齿状凸部可以位于刚刚低于下开口的部分，以使凸部能够率先研磨和/或打碎部分材料，使较松散的土壤更容易进入套筒。
[0035]在一些实施方式中，装置100包括在通道104的至少一部分中的清洗液。装置100可以包含处于小于约5%、小于约10%、小于约20%、小于约30%、小于约40%、小于约50%、小于约60%、小于约70%、小于约80%、小于约90%或小于约99.9%的通道104和/或套筒内的清洗液。在一些实施方式中，装置100包括处于材料中的在通道的整个长度内的清洗液。在一些实施方式中，至少一部分清洗液位于通道和/或套筒底部内表面。在一些实施方式中，大部分清洗液位于通道104的底部内表面。在一些实施方式中，至少一部分清洗液位于通道和/或套筒内所收集的材料中。在一些实施方式中，大部分清洗液位于通道和/或套筒内所收集的材料中。在一些实施方式中，至少一部分清洗液位于通道和/或套筒顶部内表面附近。在一些实施方式中，大部分清洗液位于通道和/或套筒顶部内表面附近。在一些实施方式中，一部分清洗液至少位于通道104的底部内表面上、在通道104内所收集的材料中、或靠近通道104的顶部内表面。
[0036]在一些实施方式中，装置100还包含土壤。装置可以也包含其他材料，如沙、泥浆、盐或其他材料。在一些实施方式中，土壤或其他材料位于通道和/或套筒内。在一些实施方式中，一部分通道和/或套筒包含土壤或其他材料。土壤或其他材料可以在通道和/或套筒的约0%?约5%、约5%?约15%、约15%?约25%、约25%?约50%、约50%?约75%或约75%?约99.9%内。具体值包括约0%、约5%、约15%、约30%、约45%、约60%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约99%和这些值中任意两个值之间的范围。在一些实施方式中，基本全部通道和/或套筒包含土壤或其他材料。
[0037]在一些实施方式中，装置100还包括至少一个泵，所述泵被构造为可将清洗液泵入通道104中。泵能够注射、喷射或传送液体。在一些实施方式中，使用的是农用喷雾泵。在一些实施方式中，泵与套筒102的第二开口 112流体连通。在一些实施方式中，泵与贮液器流体连通，所述贮液器如上所述与第二开口 112流体连通。
[0038]在一些实施方式中，装置100还包括至少一个电动机，所述电动机被构造为可扰动或振动通道104。在一些实施方式中，电动机包括振动锤或振动桩锤(vibro hammer),其如ThyssenKrupp Steelcom所提供。这种扰动系统也可以有利地用于插入或取出装置100,因为其有助于在插入或取出之前或过程中使材料软化或松散化。
[0039]在一些实施方式中，装置100还包括至少一个泵，所述泵被构造为可收集通道104中的清洗液。在一些实施方式中，泵被构造为可收集通道和/或套筒中的至少一部分清洗液。泵可以被构造为可收集通道和/或套筒中清洗液的约O?约5%、约5%?约10%、约10%?约15%、约15%?约20%、约20%?约25%、约25%?约30%、约30%?约35%、约35%?约40%、约40%?约45%、约45%?约50%、约50%?约55%、约55%?约60%、约60%?约65%、约65%?约70%、约70%?约75%、约75%?约80%、约80%?约85%、约85%?约90%、约90%?约95%或约95%?约99.9%。在一些实施方式中，泵被构造为可收集通道和/或套筒上部(例如，上半部和/或约地平面处)的几乎全部的清洗液。
[0040]在一些实施方式中，泵被构造为可收集通道和/或套筒的清洗液。在一些实施方式中，泵被构造为可收集通道和/或套筒内的清洗液和存在于所收集的量的材料中的第一污染物。在一些实施方式中，泵被构造为可收集通道和/或套筒内的清洗液和存在于所收集的量的材料中的多种污染物。在一些实施方式中，收集的清洗液可以含有通道和/或套筒内收集的材料的至少一部分。
[0041]泵可以被构造为可收集通道和/或套筒的清洗液，并可以是用于收集工厂或施工现场的流体的泵。在一些实施方式中，泵包括空气真空泵。
[0042]图2描绘的是用于扰动材料的方法200的实施方式。方法200包括将包括开口的套筒插入块体材料中(方框302)。方法200可以还包括关闭开口(方框204)。方法200可以还包括将清洗液添加至套筒中(方框206)。方法200可以也包括扰动套筒中的材料(方框208)。
[0043]本领域技术人员将了解，对于本文所公开的此过程和其他过程以及方法，这些过程和方法所实现的功能可以以不同顺序来完成。此外，所概述的步骤和操作仅提供作为实例，并且一些步骤和操作可以是可选的、可合并为更少的步骤和操作或者可扩充为附加步骤和操作，而不偏离所公开的实施方式的主旨。
[0044]在一些实施方式中，扰动包括沿基本平行于通道长度的方向移动套筒。例如，如果套筒被插入材料中，使得套筒基本垂直于材料的水平表面，则套筒可以沿基本竖直的方法扰动。在一些实施方式中，土壤净化的方法包括振动土壤，以通过提高周围液体流动性来收集含有污染物的水或其他液体。
[0045]在一些实施方式中，振动套筒外部的土壤将对周围土壤施以振动。这种方法会引起振动污染，污染物分散至预料不到的区域，以及水流动性增加所导致的周围地面的下沉。然而，通过使用套筒和/或阀，从而使套筒扰动(例如，沿基本平行于通道长度的方向)，对通道中收集量以外的周围土壤施以的扰动或振动可以减少。
[0046]在一些实施方式中，扰动套筒包括沿基本平行于通道长度的方向以第一扰动水平来扰动通道，和沿基本平行于通道长度的方向以第二扰动水平来扰动通道，其中第二扰动水平大于第一扰动水平。在一些实施方式中，以第一扰动水平扰动套筒可有助于通过摩擦力从块体材料的颗粒中分离出污染物。在一些实施方式中，扰动可以创建颗粒之间的新空间，改变颗粒之间现有空间的大小，和破坏粘着材料的框架。在一些实施方式中，扰动的作用会引起颗粒彼此碰撞或研磨，这有助于使附着于材料颗粒表面的污染物脱离颗粒。在一些实施方式中，第一扰动水平包括小至足以确保不会发生液化的力。
[0047]在以被构造为可促进污染物脱离材料颗粒的扰动水平扰动之后，套筒可以以被构造为可诱发材料内液化的扰动水平扰动。在一些实施方式中，将套筒的第一端部插入块体材料中可以提高孔隙率或材料的空气含量的比例。添加清洗液可以提高材料的水或流体含量。在一些实施方式中，利用充分的力来扰动或振动套筒可如下诱发液化:使套筒中材料内的水或流体压力增加，这可以引起液体从材料的顶表面被排放。诱发液化所需的扰动的力和频率可以取决于以下变量:如拟处理的材料的性质、拟处理的材料的期望体积和拟处理的材料的密度。液化所产生的液流可以有利地沿通道和/或套筒的顶部内表面移向块体材料的表面。
[0048]在一些实施方式中，扰动套筒利用电动机来进行。在一些实施方式中，电动机包括振动锤或振动桩锤，其如ThyssenKrupp Steelcom所提供。这种扰动系统也可以用于插入或取出装置100，因为其有助于在插入或取出之前或过程中使材料软化。其他电动机也是也可以的，例如非平衡转子(例如，旋转振动钻)、液压附加振动器和/或电动机械装置(如电动振荡器)。
[0049]在一些实施方式中，添加清洗液通过将清洗液通过在套筒102第二端部116的开口 112添加来进行。在一些实施方式中，添加清洗液利用泵来进行。在一些实施方式中，装置100还包括泵，所述泵被构造为可将清洗液泵入通道104中。泵能够注射、喷射或传送液体。在一些实施方式中，使用的是农用喷雾泵。在一些实施方式中，泵与套筒102的第二开口 112流体连通。
[0050]在一些实施方式中，向通道104添加清洗液将清洗液提供至收集量的块体材料。在一些实施方式中，添加至通道和/或套筒中的清洗液的一部分可以泄漏至块体材料中，例如，添加至通道104中的清洗液的约0%?约10%、约10%?约20%、约20%?约30%、约30%?约40%、约40%?约50%、约50%?约60%、约60%?约70%、约70%?约80%、约80%?约90%和约90%?99%可以离开通道和/或套筒而泄漏至材料中。百分比的具体实例包括约 0%、约 5%、约 10%、约 15%、约 20%、约 30%、约 45%、约 50%、约 60%、约 70%、约 75%、约 80%、约85%、约90%、约95%、约99%，和这些值中任意两个值之间的范围。
[0051]在一些实施方式中，方法300还包括从通道104中除去至少部分清洗液。从通道104中除去至少部分清洗液可以包括从通道104中除去清洗液的约0%?约10%、约10%?约20%、约20%?约30%、约30%?约40%、约40%?约50%、约50%?约60%、约60%?约70%、约70%?约80%、约80%?约90%或约90%?约99.9%。
[0052]在一些实施方式中，从通道和/或套筒中除去至少部分清洗液也除去至少部分存在于收集量的块体材料中的第一污染物。从通道和/或套筒中除去至少部分清洗液可以除去存在于收集量的块体材料中的第一污染物的约0%?约10%、约10%?约20%、约20%?约30%、约30%?约40%、约40%?约50%、约50%?约60%、约60%?约70%、约70%?约80%、约80%?约90%或约90%?约99.9%。除去百分比的具体实例包括约0%、约5%、约10%、约15%、约 20%、约 30%、约 45%、约 50%、约 60%、约 70%、约 75%、约 80%、约 85%、约 90%、约 95%、约99%，和这些值中任意两个值之间的范围。在一些实施方式中，从通道和/或套筒中除去至少部分清洗液也去除至少部分的多种污染物。从通道和/或套筒中除去至少部分清洗液可以除去存在于收集量的块体材料中的多种污染物中至少一种的约0%?约10%、约10%?约20%、约20%?约30%、约30%?约40%、约40%?约50%、约50%?约60%、约60%?约70%、约70%?约80%、约80%?约90%或约90%?约99.9%。除去百分比的具体实例包括约0%、约 5%、约 10%、约 15%、约 20%、约 30%、约 45%、约 50%、约 60%、约 70%、约 75%、约 80%、约 85%、约90%、约95%、约99%，和这些值中任意两个值之间的范围。在除去至少部分的多种污染物的一些实施方式中，不同量的不同污染物可以被除去。在一些实施方式中，除去清洗液包括除去至少部分块体材料。
[0053]在一些实施方式中，将套筒102的第一端部114插入块体材料中包括对套筒102施加旋转力。在一些实施方式中，旋转力起到将套筒旋入材料(例如，土壤)中的作用。在一些实施方式中，取出系手动进行。在一些实施方式中，插入系利用钻机进行。例如，可以使用履带钻。如气动钻等其他钻机也可以考虑。所使用的电动机或钻机的特定种类可以基于以下考虑因素来选择，例如拟处理的材料的期望深度、材料的期望体积、拟处理的材料的期望面积、材料的污染程度和拟处理的材料的性质。例如，用于将套筒102旋转至材料中的电动机能够钻至所期望的深度。有利的是，履带钻能够钻至地下30m。在一些实施方式中，可将包括阵列钻机的机器用于插入。在一些实施方式中，可以将螺旋钻用于插入。在一些实施方式中，可以利用轴向振动进行插入(例如，振动桩锤)。在一些实施方式中，可以采用沉桩(pilling)机或压机。
[0054]在一些实施方式中，将清洗液添加至通道中、扰动套筒和从通道中除去至少部分清洗液的工序可以重复超过一次。重复该系列步骤可以有利地提高自材料收集的污染物的量。
[0055]在一些实施方式中，该方法可以还包括从块体材料中取出套筒。在一些实施方式中，取出套筒包括沿与用于插入套筒的旋转力相反的方向施加旋转力。在一些实施方式中，取出套筒可以手动进行。在一些实施方式中，取出可以利用钻机进行。钻机可以是用于插入该装置的同一机器。在一些实施方式中，钻机可以是与用于插入该装置的机器不同的机器。
[0056]在一些实施方式中，插入或取出装置100可能非常具有挑战性或困难。该困难会源于许多因素，包括材料在通道104中阻塞，和围绕通道104的结块的材料。手动或利用电动机扰动装置100可以有利地帮助取出和插入装置。扰动装置100可以有助于取出和插入装置100，因为可以帮助打碎存在于材料或块体材料中的任何土块或硬化部分。
[0057]图3描绘的是用于清洁材料的方法300的一些实施方式。方法300包括使用钻机将限定了螺旋形通道102的套筒插入块体材料中(方框302)。套筒包括阀，所述阀被构造为可打开和关闭在套筒第一端部的套筒。阀在插入过程中是打开的。在一些实施方式中，方法300包括关闭阀以隔离螺旋形通道中所收集的材料(方框304)。在一些实施方式中，方法300包括使用泵将清洗液添加至螺旋形通道中，使清洗液被提供至收集量的块体材料的至少一部分中(方框306)。在一些实施方式中，方法300包括通过以第一扰动水平沿基本平行于螺旋形通道长度的方向移动套筒来扰动套筒。在一些实施方式中，方法300包括通过以第二扰动水平沿基本平行于螺旋形通道长度的方向移动套筒来扰动套筒，第二扰动水平大于第一扰动水平(方框310)。在一些实施方式中，方法300包括使用泵收集至少20%的清洗液和包含于收集量的块体材料中的任何污染物(方框312)。在一些实施方式中，方法300可以包括从块体材料中取出套筒(方框314)。
[0058]另外的示例性实施方式和方面
[0059]如上所述，在一些实施方式中，套筒可以是锥形的。如矩形等其他形状也是可以的。在一些实施方式中，套筒可以在套筒的长度向下发展至开口的同时直径增大。在一些实施方式中，套筒可以在套筒的长度向下发展至开口的同时直径减小。在一些实施方式中，套筒可以是锥形形状。
[0060]在一些实施方式中，套筒可以将扰动部件或结构包括于其中。在一些实施方式中，这些部件可以是沿着侧壁的或者由套筒中央伸出的结构或臂，以便可以充分扰动套筒中的土壤或材料。
[0061]在一些实施方式中，套筒包括在套筒102中由分隔壁限定的螺旋形通道104。在一些实施方式中，这可使所添加的清洗液或其他物质更有效或均匀地分布在该装置内。在一些实施方式中，所添加的结构和/或表面积可使装置内施加于材料的力更均匀和/或有效分布。在一些实施方式中，螺旋形通道的表面是实心的，从而可使清洗液或其他物质以更均匀的方式在整个套筒中流动。在一些实施方式中，形状可以是图4A?4C中的附图中所描绘的形状。在一些实施方式中，当存在例如通道104时，一个或多个分隔壁90可以适当地限定套筒102内的通道。在一些实施方式中，分隔壁90从装置的一个长度至另一长度可以是液密和/或气密的。在一些实施方式中，分隔壁90可以是多孔的。在一些实施方式中，分隔壁90可以由棒、板、脊、栅、筛替换，和/或完全不必存在。
[0062]图5A?5C描绘的是用于本文所提供的一些实施方式的可选的形状。在一些实施方式中，套筒和/或装置和/或螺旋形通道(如果存在)可以包括锥形和/或类似于单瓣贝壳形的形状。如图5A所示，该形状通常可以改变套筒和/或螺旋形通道的直径。在一些实施方式中，螺旋形通道提供套筒的外壳，并且套筒自身可以由此螺纹化，从而便于插入土壤中。在一些实施方式中，图5A中的结构体可以在带有照片中底部的开口下插入土壤中，其中开口可以包括阀。可以存在朝向该结构体的另一端部的可选的开口(未示出)。在一些实施方式中，图5A中的结构体可以以较小直径的端部插入土壤中。于是阀和另外的开口可以添加在该形状的较小的端部。图5B显示的是图5A中的结构体的截面图。图5C显示的是图5B中的结构体的放大图。
[0063]图6描绘的是一些实施方式，其中套筒102可以与内部钻头和/或钻孔用部分201分离。在一些实施方式中，外部套筒102和/或内部钻头201可以分开地移动。在一些实施方式中，在内部钻头201与外部套筒210之间可以存在密封件210。在一些实施方式中，密封件可以包括刷型布局，以使钻头的外刃可以旋转，同时保持足够的密封(或者至少降低流体离开的速率)。在一些实施方式中，刷可以由聚合物或金属制成。在一些实施方式中，刷可以涂布有疏水性聚合物，以创建更有效的密封。在一些实施方式中，钻头201可以包括中央棒或芯202和由芯伸向套筒102内侧的一个或多个刃203。图6中，钻头显示为具有外切割刃。在一些实施方式中，可以采用任何钻头布局，包括麻花钻头和/或唇刺式钻头(lip and spur bit)。
[0064]在一些实施方式中，在装置和/或套筒和/或螺旋形通道的外表面上存在脊部，这些脊部也作为螺纹而有助于装置插入材料中。
[0065]在一些实施方式中，棒110可以装置增加结构支持，或者可使螺旋形通道缠绕中央芯。在一些实施方式中，棒被构造为可使流体向棒下移动并沿装置长度进入螺旋形通道的各个部分，由此提高液体的分布。在一些实施方式中，棒可以向阀108提供动力和/或能量(例如，电气、机械、水力等等)。
[0066]在一些实施方式中，装置的任何部分均可以由任何适当材料制成。在一些实施方式中，套筒和/或分隔壁或其他结构可以来自具有充分强度的环境友好材料。在一些实施方式中，装置可以包含铁、铸铁、碳钢、钛、碳纤维材料、玻璃纤维材料或高速钢。在一些实施方式中，套筒和/或螺旋形通道可以由可承受旋入材料时的机械压力和/或相关振动引起的应力的任何材料制成。
[0067]在一些实施方式中，阀可以通过许多方法打开和/或关闭。在一些实施方式中,可以以电气方式完成。在一些实施方式中，可以以水压方式完成。
[0068]装置可以以许多种方式插入土壤中。例如，在一些实施方式中，可以通过将螺旋形工具接合于履带钻或气动钻的钻头来实现。于是钻机可以用于将装置插入土壤中。在一些实施方式中，钻机可以钻达地下30米以上的深度。在一些实施方式中，期望的是，根据土壤污染程度、需要净化的土壤的深度和面积以及土壤性质选择钻机。在一些实施方式中，可以使用自推进式钻机来移动通过受污染区域。
[0069]需要时，许多机械装置和方法可用于提供对装置的移动或振动。在一些实施方式中，可以采用振动桩锤。这种系统是有效的，因为它也可以用于埋入工具(软化土壤以促进埋入)和取出工具(使土壤松散化以促进取出工具)。在一些实施方式中，振动装置可以提供 OHz ?300Hz 的振动频率，例如 IHz、5Hz、IOHz、20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、70Hz、80Hz、90Hz、100Hz、120Hz、150Hz、200Hz、250Hz或300Hz或更高，包括前述值中任意两个值限定的任意范围和高于或低于前述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中，振动装置提供用于特定应用的力的量。在一些实施方式中，其可以为例如IkN?IOOOkN,例如，lkN、5kN、10kN、50kN、100kN、200kN、300kN、400kN、474kN、500kN、600kN、700kN、800kN、900kN 或1000kN，包括前述值中任意两个值限定的任意范围和高于或低于前述值中任一值的任意范围。
[0070]本领域技术人员能够确定对于套筒添加何种类型和多少量的清洗液或物质。在一些实施方式中，所述物质不是液体，而是固体、气体或等离子体。在一些实施方式中，清洗液可以含有表面活性剂。在一些实施方式中，可以采用能够除去疏水性污染物的环境友好的清洗液。通过使用这种清洗液，可以处理宽范围的土壤污染，包括重金属和有害有机物。在一些实施方式中，清洗液或其他物质对于环境或地下水位是有害的。在一些实施方式中，清洗液或其他物质是有毒的，因此有利的是减少从处理区域泄露的这种有毒材料的量。
[0071]在一些实施方式中，用于将清洗液或其他物质添加至套筒和/或从套筒中除去清洗液或其他物质的适当的泵可以根据使用的特定条件和所期望的结果来选择。在一些实施方式中，可以使用喷水用标准泵来添加清洗液。在一些实施方式中，液体收集可以通过同一或不同泵(或无泵)来进行。在一些实施方式中，可以采用抽吸泵除去任何获得的液体。[0072]在一些实施方式中，本文所提供的一些实施方式可用于利用微生物(生物整治)和/或植物(植生整治)的土壤净化。在一些实施方式中，本文所提供的一些实施方式可用于分散吸附剂、固定剂，和/或用于分散清洗液(或其他物质)的方法。在一些实施方式中，本文所述的一些实施方式可用于对土壤样品添加另外的材料。在一些实施方式中，本文所提供的方法可有助于材料加工的可靠性和迅捷性。在一些实施方式中，本文所提供的方法和装置可实现较高的净化程度。例如，在一些实施方式中，净化程度超出无密封套筒(或关闭的阀)的清洁工序所能实现的净化程度的至少1%、5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25，％、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%或更高。在一些实施方式中，其原因在于收集更多量的清洗液的能力。
[0073]在一些实施方式中，净化程度超出无密封套筒(或关闭的阀)的清洁工序所能实现的净化程度的至少 1%、5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25，％、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35% 或更高。在一些实施方式中，其原因在于使清洗液与指定部分的土壤保持长期接触的能力。
[0074]在一些实施方式中，较高的回收率使得可以实现清洗液或其他添加剂的较高程度的再循环。在一些实施方式中，可以再循环所添加的清洗液的至少1%、5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25，％、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35% 或更高。
[0075]在一些实施方式中，较高的回收率使得可以实现清洗液与块体土壤或其他材料的较高程度的分离。在一些实施方式中，可以通过再循环减少清洗液(或其他添加剂)的量，所述减少的量为所添加的清洗液的至少1%、5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35% 或更高。
[0076]在一些实施方式中，土壤净化的长期可靠性可以提高，因为大量有害物质被除去。
[0077]在一些实施方式中，本文所提供的装置和方法可以避免使用下述非原位(off-site)方法，其中拟处理的土壤被输送至净化土壤的工厂，然后返还原始位置。在一些实施方式中，本文所提供的装置和方法可以避免下述原位(on-site)方法，其中清洗液被直接分散至土壤上，然后通过特定手段收集。在一些实施方式中，本文所提供的装置和方法可以降低成本并减少土壤加工所需的成本和时间。在一些实施方式中，本文所提供的装置和方法可实现更容易的清洗液收集，因为清洗液不会广泛遍及土壤地分散。
[0078]在一些实施方式中，本文所述的装置和方法可以有利地克服发现于当前土壤净化方法中的一个或多个缺陷。在一些实施方式中，由于套筒包括阀形式的密封件，因此可以减少如清洗液泄露至周围土壤所引起的污染的扩散、周围土壤的液化和地面下沉等不良作用。在一些实施方式中，这些不良作用可以减少至少1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99 或 100%，包括前述值中任意两个值之内的任意范围和高于前述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中，清洗液沿可选的通道流动，并可导致以均一的方式在分散在材料中。在一些实施方式中，液化的诱发可使清洗液自套筒的上端部排放，这可有助于清洗液的收集。在一些实施方式中，可选的通道具有大表面积，所述大表面积使得可将更均一、相对较强的扰动施加于通道中所收集的材料。在一些实施方式中，由于材料在插入装置过程中软化，因此可以使用较低水平的能量将均一、强力的扰动施加于通道中所收集的材料。在一些实施方式中，为此可少使用1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、70%或90%的能量。在一些实施方式中，由于套筒沿基本平行于通道长度的方向扰动，因此扰动对于周围土壤的影响可以降低。
[0079]当确定初始混合工序应振动多少材料时，可以考虑许多变量和因子。在一些实施方式中，用小至足以不会发生将在下文中描述的液化的力振动土壤。以此方式，附着于土壤颗粒的污染物可以通过摩擦容易地与土壤颗粒分开。在一些实施方式中，振动对于分离附着于土壤颗粒的污染物是有效的。这使土壤颗粒彼此碰撞，在土壤颗粒之间形成新间隙，增加现有间隙的尺寸，并破坏粘着土壤的框架，并且土壤颗粒彼此研磨，使附着于土壤颗粒表面的污染物脱离表面。
[0080]在一些实施方式中，在工序中的某一时刻，液化是所期望的。在一些实施方式中，液化可因振动而引起，并可实现在套筒和/或通道内所收集的材料的表面处收集清洗液。在一些实施方式中，当含水土壤被振动时，土壤中的水压升高，引起水在土壤表面排放。这一现象被称作液化(liquefaction),并可应用于一些本发明实施方式中。例如,在一些实施方式中，在土壤因插入螺旋形工具而掘起之后土壤的孔隙率(空气含量的比例)增加，并且在注入清洗液之后使得土壤的水含量增加，此时可以强烈地振动土壤，以迫使诱发液化，并使清洗液排放以便收集。在一些实施方式中，通过重复注入清洗液、施加振动和排放并收集清洗液的步骤，土壤中的污染物得到收集。用于各种材料的液化所需的力的量和类型可以由本领域技术人员根据本公开内容确定。例如，在相对密度为53%的土壤(相当于含水的土壤)中，通过施加2Hz的振动和80Gal (伽)的加速实现液化。IGal等于0.01m/S2。如果拟净化的土壤重50吨并以80Gal振动，则需要500 X 1000 X 80 X 0.01=400000kgm/s2=400000N=400kN ^ 40000kgf的振动力(振激力)。在一些实施方式中，这可以通过所述振动桩锤实施，振动桩锤具有473kN的振动力，因此能够对500吨的土壤施加充分的振动。在一些实施方式中，由于沙的密度约为2.0g/cm3,因此500吨沙的体积为500X 1000X 1000/2.0=2.5X108cm3=250m3o当套筒具有5.7m的半径和约IOm的长度时，可以净化的土壤的体积约为250m3。该可处理体积足以进行一次处理。液化产生的水流跟随装置达到地面。在出口处安装抽吸泵，以将含有污染物的清洗液抽上来。由于清洗液在注入时沿螺旋形通道的下表面流动，并且因液化产生的内部水压的作用而沿螺旋形通道的上表面排放，因此可以用新鲜清洗液逐渐置换含有污染物的清洗液。
`[0081]在一些实施方式中，通过沿插入方向的反方向旋转工具，利用用于插入的钻机(例如，履带钻)，可以容易地将工具从土壤中取出。在一些实施方式中，当因工具内的沙子结块而难以取出时，通过利用净化用激振机来振动所述工具可以助于将其取出。在一些实施方式中，在将工具埋入的同时适当地振动工具也能够促进埋入过程。
[0082]实施例
[0083]实施例1
[0084]土壤的净化
[0085]本实施例概述净化土壤的一些实施方式。提供图1所述的实施方式的装置，并使用履带钻将装置的套筒的第一端部旋转插入土壤中。阀在装置的插入过程中是打开的。将套筒插没于土壤中，直至套筒的第二端部与土壤几乎水平。然后关闭阀，由此将一定量的土壤限定在通道中。将清洗液注入套筒中以螯合金属。然后在40Gal的加速下以IHz的频率扰动套筒，以帮助从土壤颗粒中除去污染物。然后在80Gal的加速下以2Hz的频率扰动套筒，以诱发液化并使清洗液与存在于收集的土壤中的金属污染物的至少一部分一起升至高于土壤表面的套筒顶部。然后清洗液与其中所含的任何污染物一起通过第二开口被收集。至少20%的注入通道中的清洗液被收集，由此提高了处理过程中回收的清洗液的量，进而提高了清洗工序的效率，因为回收的清洗液的量的增加将引起回收的污染物的量的增加。
[0086]实施例2
[0087]泥土的净化
[0088]本实施例概述减少泄漏至大的泥土区域中的清洗液的量的方法。装置包括套筒，所述套筒包括在套筒的第一端部的第一开口和在套筒的第二端部的第二开口。套筒包括阀，所述阀被构造为可打开和关闭第一开口。阀在装置的插入过程中是打开的。将套筒插入土壤中。然后关闭阀，将一定量的泥土收集在套筒中。然后将清洗材料(固体、液体、气体或等离子体)向套筒中的材料添加。然后在40Gal的加速下以0.5Hz的频率扰动套筒，以帮助从泥土中分离污染物。然后将套筒静置，以使泥土沉积，并使清洗液与存在于所收集的泥土中的污染物的至少一部分一起升至套筒顶部。然后利用空气真空泵使清洗液与其中所含的任何污染物一起通过第二开口被收集。添加至套筒中的清洁材料的至少20%被收集。然后从泥土中去除套筒。
[0089]实施例3
[0090]沙的清洁
[0091]本实施例概述净化沙的一些实施方式。将限定内部空间的套筒插入沙中。套筒具有在下端部的阀，所述阀在插入过程中是打开的，而一旦插入完成则关闭，将一定量的沙提供在套筒中，使其与周围大量沙相对隔离。将处理油的清洗液倒入所容纳的沙中。然后在30Gal的加速下以IHz的频率扰动套筒，以帮助从土壤颗粒中除去污染物。然后在90Gal的加速下以2Hz的频率扰动套筒，以诱发液化并使清洗液与存在于收集的沙中的油污染物的至少一部分一起升至高于沙表面的套筒顶部。然后清洗液与其中所含的任何油污染物一起通过第二开口被收集。注入通道中的清洗液的至少25%被收集，由此提高了处理过程中回收的清洗液的量。
[0092]实施例4
[0093]收集油的方法
[0094]本实施例概述从页岩中收集油的一些实施方式。将限定内部空间的套筒插入富含油的页岩中。套筒具有在下端部的阀，所述阀在插入过程中是打开的，而一旦插入完成则关闭，将一定量的页岩提供在套筒中，使其与周围大量页岩相对隔离。在振动套筒中的页岩的同时将水倒入套筒中，以进一步粉碎和/或破碎页岩。然后在90Gal的加速下以2Hz的频率扰动套筒，以诱发液化并使水和页岩中的任何油升至高于土壤表面的套筒顶部。然后收集在套筒顶部的水的顶部的油。
[0095]实施例5
[0096]清洁材料的再循环
[0097]本实施例概述再循环清洁材料的一些实施方式。将具有外部套筒和内部螺旋通道的装置旋转插入土壤中。阀在装置的插入过程中是打开的。然后关闭阀，由此将一定量的土壤限定在通道中。将可再循环的清洁材料添加至套筒中的所述量的土壤中。然后在40Gal的加速下以IHz的频率扰动套筒，以帮助从土壤颗粒中除去污染物。然后在80Gal的加速下以2Hz的频率扰动套筒，以诱发液化并使可再循环的清洗液与存在于收集的土壤中的污染物的至少一部分一起升至套筒顶部。然后可再循环的清洁材料与包含于其中的至少部分污染物一起被收集。然后处理可再循环的清洁材料以除去或降低其中污染物的量。可以取出装置，并插入第二土壤区域中。然后将可再循环的清洁材料应用于该第二土壤区域。该方法使得能将至少15%的可再循环清洁材料被再循环至少一次。
[0098]实施例6
[0099]隔离的生物处理
[0100]本实施例概述对土壤进行生物处理的一些实施方式。提供图1所述的实施方式的装置，并使用履带钻将装置的套筒的第一端部旋转插入土壤中。阀在装置的插入过程中是打开的。将套筒插没于土壤中，直至套筒的第二端部与土壤几乎水平。然后关闭阀，由此将一定量的土壤限定在通道中。然后对密封量的土壤添加细胞悬浮液。然后在40Gal的加速下以IHz的频率扰动套筒，以帮助从土壤颗粒中除去污染物和将土壤与细胞培养物混合。如果需要，可以向混合物中泵入气体以对混合物充气。然后在80Gal的加速下以2Hz的频率扰动套筒，以诱发液化并使至少部分细胞培养物升至高于土壤表面的套筒顶部。然后可以收集顶部溶液。注入通道中的细胞培养物的至少25%被收集，由此降低了所添加的细胞对于周围土壤中任何细胞型生命的影响。作为另外一种选择，可以用酶混合物、病毒混合物或其他生物产品替换所述细胞培养物。
[0101]实施例6
[0102]材料在部分土壤中的注入
[0103]本实施例概述将材料添加至一定量土壤中的一些实施方式。将套筒插入土壤中。套筒具有在其下端部的阀，所述阀在装置的插入过程中是打开的。一旦套筒达到所期望的深度，所述阀即关闭，由此将一定量土壤限定在套筒中。将拟与特定量的土壤均匀混合的成分添加至密封量的土壤中。然后在40Gal的加速下以IHz的频率扰动套筒，以帮助混合所述成分与特定量的土壤。然后取出套筒，由此使成分得以添加并与特定量土壤混合。作为另外一种选择，在取出套筒之前，可以向套筒添加第二成分。第二成分可以例如与第一成分反应或中和第一成分，从而使成分的添加和/或反应在处于其大环境中的土壤中进行。
[0104]本公开内容不限于本申请中所述的特定实施方式，所述特定实施方式意在说明各个方面。对于本领域技术人员显而易见的是，可以进行许多修改和变化而不脱离其精神和范围。除本文所列举的内容之外，由以上描述，在本公开内容范围内的功能等同的方法和设备对于本领域技术人员而言是显而易见的。所述修改和变化将落在所附权利要求的范围内。本公开内容仅受所附权利要求的各项以及这些权利要求所赋予权利的等同物的全部范围的限制。可以理解的是，本公开内容不限于当然可以变化的特定方法、试剂、化合物、组合物或生物系统。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述【具体实施方式】的目的，而不意在作出限制。
[0105]关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，在适合上下文和/或应用的情况下，本领域技术人员可以将复数转化为单数和/或将单数转化为复数。为清楚起见，本文中可能明确地阐述了各种单数/复数转换。
[0106]本领域技术人员将会理解，一般而言，本文中、特别是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所使用的术语通常意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括(including) ”应理解为“包括但不限于”，术语“具有”应理解为“至少具有”，术语“包括(includes) ”应理解为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员将进一步理解，如果意图是特定数量的引入的权利要求叙述，则这样的意图将在权利要求中进行明确地陈述，在没有这样的叙述的情况下，则没有这样的意图。例如，为帮助理解，以下所附的权利要求可能包含对介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以介绍权利要求叙述。然而，这种短语的使用不应解释为暗指:由不定冠词“一(a或an) ”介绍的权利要求叙述会使包含这种所介绍的权利要求叙述的任何特定权利要求限于包含仅一个这种叙述的实施方式，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和如“一(a或an) ”等不定冠词时亦如此(例如“一(a和/或an)”应解释为“至少一个”或“一个或多个”的意思)；这同样适用于对介绍权利要求叙述的不定冠词的使用。另外，即使在所介绍的权利要求叙述中明确地陈述了确定的数量，本领域技术人员也将认识到这种叙述应解释为至少为所陈述的数量的意思(例如，没有其他修饰语的“两个叙述”这种单纯的叙述是至少两个叙述或者两个以上叙述的意思)。此外，在其中采用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用说法的那些情形中，通常这类修辞意指本领域技术人员会理解该惯用说法(例如，具有“A、B和C中至少一个的系统”会包括但不限于只具有A的系统、只具有B的系统、只具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统和/或同时具有A、B和C的系统等)。在其中采用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯用说法的那些情形中，通常这类修辞意指本领域技术人员会理解该惯用说法(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”包括但不限于只具有A的系统、只具有B的系统、只具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统和/或同时具有A、B和C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实际上，带出两个以上可选择的术语的任何转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为设想了包括这些术语之一、这些术语中的任一个或者全部这些术语的可能。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或者“A和B”的可能。
[0107]另外，当公开内容的特征或方面以马库什群组描述时，本领域技术人员将认识到，公开内容由此也以马库什群组的任何单独成员或成员子组来描述。
[0108]如本领域技术人员所将理解的，对于任何和所有目的，如就提供书面说明书等而言，本文件所公开的所有范围都包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列范围均可以容易地被认作充分描述了并可使同一范围分解为至少两等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性实例，本文件所讨论的各范围可以容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一,等等。如本领域技术人员也将理解的,如“至多”、“至少”等所有语言包括所陈述的数字并指之后可分解为如上所述的子范围的范围。最后，如本领域技术人员将理解的，范围包括各单独的组成部分。因此，例如，具有I?3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有I?5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，等等。
[0109]由上可知，本
【发明内容】
的各种实施方式已出于说明的目的而在本文中描述，可以进行各种修改而不脱离本
【发明内容】
的范围和主旨。因此，本文所公开的各种实施方式并不意在起限制作用，真实范围和主旨如以下权利要求所指出。
【权利要求】
1.一种用于扰动材料的装置，所述装置包括: 套筒，所述套筒限定了通道，其中所述套筒包括在所述套筒的第一端部的开口 ；和 阀，所述阀被安置并构造来关闭所述开口， 其中所述套筒被构造来使所述套筒能被旋转插入材料中，其中所述阀被构造来允许在所述套筒处于材料中时关闭所述通道，并且其中所述套筒被构造来在所述套筒处于所述材料中时受到扰动。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述通道为螺旋形。
3.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括棒，其中所述通道沿所述棒的长度缠绕。
4.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述套筒的第二端部的开口。
5.如权利要求4所述的装置，其中在所述套筒的所述第二端部的开口与贮液器流体连通。
6.如权利要求5所述的装置，所述装置还包括在所述贮液器中的清洗液。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述阀被构造来对所述开口提供液密性密封。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述阀包括蝶阀。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述套筒的所述第一端部被构造来用于插入拟扰动的材料中。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述套筒的所述第一端部包含结构上具有足以使所述套筒的所述第一端部钻入土壤中的刚性的材料。
11.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括电动机，所述电动机被构造来将所述套筒旋入拟扰动的材料中。
12.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述通道的至少一部分内的清洗液。
13.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括土壤，其中所述土壤处于所述通道内。
14.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括泵，所述泵被构造来将清洗液泵入所述通道中。
15.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括电动机，所述电动机被构造来扰动所述通道。
16.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括泵，所述泵被构造来从所述通道中收集清洗液。
17.—种用于扰动材料的方法,所述方法包括: 将限定了螺旋形通道的套筒的第一端部插入拟扰动的块体材料中，所述套筒包括: 在所述螺旋形通道的第一端部的开口 ；和 阀，所述阀被构造来打开和关闭在所述螺旋形通道的所述第一端部的开口， 其中所述阀在插入过程中是打开的，以使收集量的所述块体材料进入所述螺 旋形通道中； 关闭所述阀； 将清洗液添加至所述螺旋形通道中；和 扰动所述套筒。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述扰动包括沿基本平行于所述螺旋形通道长度的方向移动所述套筒。
19.如权利要求17所述的方法，其中添加清洗液的步骤将清洗液提供至所述收集量的块体材料。
20.如权利要求19所述的方法，其中添加至所述螺旋形通道中的所述清洗液的少于80%离开所述螺旋形通道而泄漏至所述块体材料中。
21.如权利要求20所述的方法，其中添加至所述螺旋形通道中的所述清洗液的少于65%离开所述螺旋形通道而泄漏至所述块体材料中。
22.如权利要求20所述的方法，所述方法还包括除去存在于所述收集量的块体材料中的至少部分所述清洗液和至少第一污染物。
23.如权利要求22所述的方法，所述方法还包括从所述螺旋形通道中除去至少部分所述清洗液。
24.如权利要求23所述的方法，其中从所述螺旋形通道中除去至少部分所述清洗液也除去存在于所述收集量的块体材料中的至少部分第一污染物。
25.如权利要求24所述的方法，其中从所述螺旋形通道中除去所添加的清洗液的至少10%。
26.如权利要求23所述的方法，其中从所述螺旋形通道中除去所添加的清洗液的至少20%。
27.如权利要求17所述的方法，其中插入步骤包括对所述套筒施加旋转力。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述旋转力起到将所述套筒旋入所述土壤中的作用。
29.如权利要求17所述的方法，其中插入步骤利用钻机进行。
30.如权利要求17所述的方法，其中扰动步骤包括: 以第一扰动水平沿基本平行于所述螺旋形通道长度的方向扰动所述螺旋形通道；和以第二扰动水平沿基本平行于所述螺旋形通道长度的方向扰动所述螺旋形通道，其中所述第二扰动水平大于所述第一扰动水平。
31.如权利要求17所述的方法，其中扰动步骤利用电动机进行。
32.如权利要求17所述的方法，其中添加所述清洗液的步骤利用泵进行。
33.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括从所述块体材料中取出所述套筒。
34.如权利要求17所述的方法，其中扰动引起污染物脱离所述收集量的块体材料的颗粒。
35.如权利 要求17所述的方法，其中扰动引起所述收集量的块体材料中的水压增加。
36.一种土壤净化用装置，所述装置包括: 套筒，所述套筒被构造来通过钻孔插入土壤中，其中所述套筒在密封时是充分液密性的，并且其中所述套筒被构造来对容纳于所述套筒中的土壤传递振动；和 阀，所述阀位于所述套筒的第一端部附近，其中所述阀被构造来有效地密封所述套筒的内部空间，使其与围绕所述套筒的外部空间隔离。
【文档编号】B09C1/02GK103826763SQ201180073692
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年10月13日 优先权日:2011年10月13日
【发明者】楠浦崇央 申请人:英派尔科技开发有限公司