一种微生物修复重金属污染土壤装置及方法与流程

本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种微生物修复重金属污染土壤装置及方法。

背景技术：

由于污染严重，土壤的污染也深受影响，土壤的污染主要因素在于重金属，对于重金属污染的土壤，一般采用的修复方式时间长，周期慢，而且对于重金属污染的土壤一般都不能因地制宜，快速的对土壤进行修复，会浪费较多的人力物力，而且现有土壤修复装置，不能多为一体，操作较为困难。为此，我们提出一种微生物修复重金属污染土壤装置及方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微生物修复重金属污染土壤装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微生物修复重金属污染土壤装置，包括土壤基层，所述土壤基层的内部有污染土壤层，所述土壤基层的内壁插接限位隔板，且限位隔板设置在污染土壤层的外侧，所述土壤基层的顶部设置支撑架，所述支撑架的顶部设置固定板，所述土壤基层的顶部设置两组固定支架，两组所述固定支架的顶部设置固定顶板，所述固定顶板的底部活动设置电动推杆，所述电动推杆的底部设置检测装置，右侧所述固定支架的外壁活动设置旋挖装置，所述固定板的顶部设置堆置箱，所述固定板的顶部右侧设置封膜装置，所述堆置箱的内腔活动设置内壳体，所述固定板的底部设置伺服电机，所述伺服电机的输出端通过减速机连接转轴，转轴的顶部延伸至堆置箱的内腔并设置支撑板块，所述支撑板块的顶部连接内壳体，所述固定顶板的底部设置固定轴，所述固定轴的外壁延伸至内壳体的内腔并设置搅拌叶片，所述固定顶板的内腔设置微生物培育箱与蓄水箱，所述微生物培育箱与蓄水箱的底部均设置通管，固定顶板的底部右侧活动设置定位杆，且定位杆设置在电动推杆的右侧，所述固定顶板的底部设置限位挡板，且限位挡板设置在电动推杆的左侧。

进一步的，所述检测装置包括活动连接在电动推杆底部的外套管，所述外套管的顶部设置固定套管，所述固定套管的内壁设置连接杆，且连接杆活动连接在电动推杆，所述外套管的内腔设置插接杆，所述外套管的左侧内壁设置积土板块，所述插接杆的左侧外壁设置ph检测纸，所述插接杆的右上端外壁连接拉杆，且拉杆的右端延伸至外套管的右侧。

进一步的，所述旋挖装置包括活动设置在右组固定支架外壁的活动板块，所述活动板块的顶部设置固定杆，所述固定杆的顶部设置液压推杆，所述液压推杆的底部连接步进电机，所述步进电机的输出端通过减速机连接绞龙，所述活动板块的底部设置中空管体，且绞龙设置在中空管体的内腔，所述中空管体的左右两侧外壁均活动设置收集箱，所述中空管体的左右两侧外壁均设置挡料板，所述收集箱的内腔顶部活动设置推板。

进一步的，所述封膜装置包括固定设置在固定板顶部的支撑杆，所述支撑杆的相对端面设置连接轴，所述连接轴的外壁活动设置卷筒，所述支撑杆的顶部设置底板，所述底板的上方设置基板，所述基板的顶部设置限位滑板，所述限位滑板的顶部设置复位弹簧，所述限位滑板的内壁设置压板，且复位弹簧的顶部连接在压板的底部，所述压板的底部设置剪切刀片。

进一步的，所述电动推杆的底部外壁与连接杆的外壁均设置相匹配的限位孔，所述限位孔的内壁活动设置定位杆。

进一步的，所述积土板块为设置在外套管左侧内壁的倾斜板块，所述积土板块的倾斜角度为45°，所述拉杆底部靠近插接杆右侧外壁的一端设置刮板。

进一步的，右组所述固定支架的外壁设置限位滑槽，所述活动板块的前后两侧外壁均设置与限位滑槽匹配的限位滑块，所述活动板块的顶部设置滑槽，所述固定杆的底部设置与滑槽匹配的滑块。

进一步的，所述底板的顶部设置矩形凹槽，且剪切刀片的底部活动贴合在矩形凹槽的内壁。

进一步的，一种微生物修复重金属污染土壤装置的修复方法，该方法包括如下步骤：

s1：在对土壤进行修复时，首先通过仪器检测出土壤被污染的范围，然后将限位隔板插接在污染土壤的外围，搭建土壤修复装置，将支撑架与固定支架安装在土壤基层的顶部，然后将固定顶板安装在固定支架的顶部，将堆置箱安装在支撑架顶部固定板的顶部，整体安装完成之后，首先对重金属污染的土壤进行检测；

s2：通过检测装置对土壤进行检测，检测时首先在固定顶板的底部翻转电动推杆，电动推杆通过限位挡板限位，然后在电动推杆的底部安装上检测装置，通过控制开关与电源连接运行电动推杆，电动推杆带动外套管升降运动，外套管向下运动则带动插接杆向下运动，使得外套管与插接杆插接在土壤层中，渗入土壤层中后，可以按住拉杆，再次运行电动推杆，电动推杆带动外套管上升运动，而插接杆则留在土壤层中，可以通过插接杆外壁上设置的ph检测纸对不同深度的土壤层进行ph值的检测，再次运行电动推杆带动外套管向下运动，外套管再次向下运动的过程中，使之与插接杆再次重合而一起升起从土壤层中拉出，而外套管在拉出的过程中，可以将不同深度土层中的土壤存积在积土板块的内壁中，可以取出土壤对其进行检测；

s3：土壤检测完成后，对土壤进行修复，首先通过旋挖装置将重金属污染土壤旋挖取出，将电动推杆与检测装置收起，电动推杆可以通过定位杆固定，在右组固定支架的外壁上移动活动板块，同时可以在活动板块的顶部移动调节固定杆的外壁，使得绞龙置于土壤层的顶部，然后运行液压推杆，则液压推杆推动中空管体向下运动，同时运行步进电机，步进电机带动绞龙旋转运动，从而可以通过绞龙旋挖处土壤，绞龙旋挖处的土壤掉落时，通过挡料板落入收集箱的内腔中，将土壤层旋挖出之后，然后将收集箱中的重金属污染土壤倒入堆置箱的内腔中；

s4：重金属污染土壤倒入堆置箱的内腔中进行修复，修复时可以通过通管使得微生物培育箱中的微生物投入堆置箱中，通过微生物对重金属污染土壤进行修复，同时可以通过通管将蓄水箱中的水倒入堆置箱的内腔，保证土壤的湿润度，然后可以运转伺服电机，伺服电机可以带动内壳体旋转运动，而内壳体旋转运动的过程中固定轴与搅拌叶片可以对土壤进行搅拌；

s5：最后可以通过封膜装置将堆置箱的顶部进行密封，密封膜收卷在卷筒的外壁上，在使用密封膜时，可以将密封膜的活动端穿过底板与基板的夹层中，将密封膜贴合在堆置箱的顶部即可，然后可以向下按动压板，压板可以带动剪切刀片压合在密封膜的顶部，在基板的顶部来回带动剪切刀片移动，即可对密封膜进行剪切，经过一个星期的修复时长，对堆置箱的土壤进行检测，合格则回填至土壤基层中，不合格则继续修复。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明在重金属污染土壤层处直接搭建修复的装置，设置检测装置、旋挖装置、封膜装置与堆置箱，可以快速的对重金属污染的土壤进行一系列的检测、旋挖与修复，节省其修复时间，同时节省人力物力；

2.本发明外套筒与插接杆进行配合，外套筒可以在插接杆外侧来回升降运动，可以速快的完成对土壤ph值的检测，同时可以方便土壤基层中对土壤的取样；

3.本发明绞龙旋转可以将土壤旋挖取出存积在收集箱中，且收集箱可以在中空管体的外壁活动拆装，通过推杆可以将土壤推出倒入堆置箱中进行修复，修复时可以对堆置箱的顶部进行快速封膜密封，提高修复的效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明检测装置结构示意图；

图3为本发明旋挖装置结构示意图；

图4为本发明封膜装置结构示意图。

图中：1、土壤基层；2、污染土壤层；3、限位隔板；4、支撑架；5、固定板；6、固定支架；7、固定顶板；8、电动推杆；9、检测装置；91、外套管；92、固定套管；93、连接杆；94、限位孔；95、插接杆；96、积土板块；97、ph检测纸；98、拉杆；10、旋挖装置；101、液压推杆；102、固定杆；103、步进电机；104、中空管体；105、绞龙；106、收集箱；107、挡料板；108、推板；109、活动板块；11、堆置箱；12、封膜装置；121、支撑杆；122、连接轴；123、卷筒；124、底板；125、基板；126、限位滑板；127、复位弹簧；128、压板；129、剪切刀片；13、内壳体；14、伺服电机；15、支撑板块；16、固定轴；17、搅拌叶片；18、微生物培育箱；19、蓄水箱；20、通管；21、定位杆；22、限位挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种微生物修复重金属污染土壤装置，包括土壤基层1，土壤基层1的内部有污染土壤层2，土壤基层1的内壁插接限位隔板3，且限位隔板3设置在污染土壤层2的外侧，土壤基层1的顶部设置支撑架4，支撑架4的内壁设置有加强钢筋条，保证其稳定性，支撑架4的顶部设置固定板5，土壤基层1的顶部设置两组固定支架6，两组固定支架6的顶部设置固定顶板7，固定顶板7的底部活动设置电动推杆8，固定顶板7的底部与电动推杆8的连接处设置轴承座，电动推杆8可以通过轴承座进行翻转，且电动推杆8的翻转角度为0°～-90°，电动推杆8的底部设置检测装置9，检测装置9为活动设置在电动推杆8的底部，使得检测装置9可以活动拆装在电动推杆8的底部，右侧固定支架6的外壁活动设置旋挖装置10，固定板5的顶部设置堆置箱11，固定板5的顶部右侧设置封膜装置12，堆置箱11的内腔活动设置内壳体13，在堆置箱11的内壁上设置环形滑槽，且内壳体13的上端外壁设置与环形滑槽匹配的环形滑块，使得内壳体13在旋转时可以在堆置箱11的内壁上限位滑动，固定板5的底部设置伺服电机14，伺服电机14的输出端通过减速机连接转轴，转轴的顶部延伸至堆置箱11的内腔并设置支撑板块15，支撑板块15的顶部连接内壳体13，固定顶板7的底部设置固定轴16，固定轴16的外壁延伸至内壳体13的内腔并设置搅拌叶片17，固定顶板7的内腔设置微生物培育箱18与蓄水箱19，微生物培育箱18中的微生物可以通过检测后的重金属污染的各个指标数据选用最适应土壤修复的微生物，微生物培育箱18与蓄水箱19的底部均设置通管20，在堆置箱11的顶部设置进料口，通管20与土壤均通过进料口投入堆置箱11的内腔中，固定顶板7的底部右侧活动设置定位杆21，定位杆21与固定顶板7的连接处设置活动连接轴，可以使得定位杆21在固定顶板7的底部翻转，从而可以对电动推杆8固定收纳在固定顶板7的底部，定位杆21为l形杆，电动推杆8收纳时，可以通过定位杆21的内壁进行支撑固定，且定位杆21设置在电动推杆8的右侧，固定顶板7的底部设置限位挡板22，且限位挡板22设置在电动推杆8的左侧。

请参阅图2，检测装置9包括活动连接在电动推杆8底部的外套管91，外套管91的顶部设置固定套管92，固定套管92的内壁设置连接杆93，且连接杆93活动连接在电动推杆8，外套管91的内腔设置插接杆95，外套管91的左侧内壁设置积土板块96，插接杆95的左侧外壁设置ph检测纸97，插接杆95的右上端外壁连接拉杆98，且拉杆98的右端延伸至外套管91的右侧,外套管91向下运动则带动插接杆95向下运动，使得外套管91与插接杆95插接在土壤层中，渗入土壤层中后，可以按住拉杆98，再次运行电动推杆8，电动推杆8带动外套管91上升运动，而插接杆95则留在土壤层中，可以通过插接杆95外壁上设置的ph检测纸97对不同深度的土壤层进行ph值的检测，再次运行电动推杆8带动外套管91向下运动，外套管91再次向下运动的过程中，使之与插接杆95再次重合而一起升起从土壤层中拉出，而外套管91在拉出的过程中，可以将不同深度土层中的土壤存积在积土板块96的内壁中，可以取出土壤对其进行检测；

请参阅图3，旋挖装置10包括活动设置在右组固定支架6外壁的活动板块109，活动板块109的顶部设置固定杆102，固定杆102的顶部设置液压推杆101，液压推杆101的底部连接步进电机103，步进电机103的输出端通过减速机连接绞龙105，活动板块109的底部设置中空管体104，且绞龙105设置在中空管体104的内腔，中空管体104的左右两侧外壁均活动设置收集箱106，中空管体104的左右两侧外壁均设置挡料板107，收集箱106的内腔顶部活动设置推板108，运行液压推杆101，则液压推杆101推动中空管体104向下运动，同时运行步进电机103，步进电机103带动绞龙105旋转运动，从而可以通过绞龙105旋挖处土壤，绞龙旋挖处的土壤掉落时，通过挡料板107落入收集箱106的内腔中，将土壤层旋挖出之后，然后将收集箱106中的重金属污染土壤倒入堆置箱11的内腔中；

请参阅图4，封膜装置12包括固定设置在固定板5顶部的支撑杆121，支撑杆121的相对端面设置连接轴122，连接轴122的外壁活动设置卷筒123，支撑杆121的顶部设置底板124，底板124的上方设置基板125，基板125的顶部设置限位滑板126，限位滑板126的顶部设置复位弹簧127，限位滑板126的内壁设置压板128，且复位弹簧127的顶部连接在压板128的底部，压板128的底部设置剪切刀片129，将密封膜的活动端穿过底板124与基板125的夹层中，将密封膜贴合在堆置箱11的顶部即可，然后可以向下按动压板128，压板128可以带动剪切刀片129压合在密封膜的顶部，在基板125的顶部来回带动剪切刀片129移动，即可对密封膜进行剪切；

请参阅图1和图2，电动推杆8的底部外壁与连接杆93的外壁均设置相匹配的限位孔94，限位孔94的内壁活动设置定位杆,通过定位杆插接在限位孔94中，可以在电动推杆8的底部活动拆装检测装置；

请再次参阅图2，积土板块96为设置在外套管91左侧内壁的倾斜板块，积土板块96的倾斜角度为45°，拉杆98底部靠近插接杆95右侧外壁的一端设置刮板,积土板块96可以将土层中的土壤存积在外套管91的内腔中，从而可以取出不同深度土层中的土壤；

请参阅图1和图3，右组固定支架6的外壁设置限位滑槽，活动板块109的前后两侧外壁均设置与限位滑槽匹配的限位滑块，活动板块109的顶部设置滑槽，固定杆102的底部设置与滑槽匹配的滑块,通过限位滑块在限位滑槽中滑动，可以在固定支架6上调节活动板块109，同时通过滑块在滑槽中滑动，可以在活动板块109上调节固定杆102；

请再次参阅图4，底板124的顶部设置矩形凹槽，且剪切刀片129的底部活动贴合在矩形凹槽的内壁,保证剪切刀片129在剪切的过程中可以快速的将密封膜剪切断裂。

一种微生物修复重金属污染土壤装置的修复方法，该方法包括如下步骤：

s1：在对土壤进行修复时，首先通过仪器检测出土壤被污染的范围，然后将限位隔板3插接在污染土壤的外围，搭建土壤修复装置，将支撑架4与固定支架6安装在土壤基层1的顶部，然后将固定顶板7安装在固定支架6的顶部，将堆置箱11安装在支撑架4顶部固定板5的顶部，整体安装完成之后，首先对重金属污染的土壤进行检测；

s2：通过检测装置9对土壤进行检测，检测时首先在固定顶板7的底部翻转电动推杆8，电动推杆8通过限位挡板22限位，然后在电动推杆8的底部安装上检测装置9，通过控制开关与电源连接运行电动推杆8，电动推杆8带动外套管91升降运动，外套管91向下运动则带动插接杆95向下运动，使得外套管91与插接杆95插接在土壤层中，渗入土壤层中后，可以按住拉杆98，再次运行电动推杆8，电动推杆8带动外套管91上升运动，而插接杆95则留在土壤层中，可以通过插接杆95外壁上设置的ph检测纸97对不同深度的土壤层进行ph值的检测，再次运行电动推杆8带动外套管91向下运动，外套管91再次向下运动的过程中，使之与插接杆95再次重合而一起升起从土壤层中拉出，而外套管91在拉出的过程中，可以将不同深度土层中的土壤存积在积土板块96的内壁中，可以取出土壤对其进行检测；

s3：土壤检测完成后，对土壤进行修复，首先通过旋挖装置将重金属污染土壤旋挖取出，将电动推杆8与检测装置9收起，电动推杆8可以通过定位杆21固定，在右组固定支架6的外壁上移动活动板块109，同时可以在活动板块109的顶部移动调节固定杆102的外壁，使得绞龙105置于土壤层的顶部，然后运行液压推杆101，则液压推杆101推动中空管体104向下运动，同时运行步进电机103，步进电机103带动绞龙105旋转运动，从而可以通过绞龙105旋挖处土壤，绞龙旋挖处的土壤掉落时，通过挡料板107落入收集箱106的内腔中，将土壤层旋挖出之后，然后将收集箱106中的重金属污染土壤倒入堆置箱11的内腔中；

s4：重金属污染土壤倒入堆置箱11的内腔中进行修复，修复时可以通过通管20使得微生物培育箱18中的微生物投入堆置箱11中，通过微生物对重金属污染土壤进行修复，同时可以通过通管20将蓄水箱19中的水倒入堆置箱11的内腔，保证土壤的湿润度，然后可以运转伺服电机14，伺服电机14可以带动内壳体13旋转运动，而内壳体13旋转运动的过程中固定轴16与搅拌叶片17可以对土壤进行搅拌；

s5：最后可以通过封膜装置12将堆置箱11的顶部进行密封，密封膜收卷在卷筒123的外壁上，在使用密封膜时，可以将密封膜的活动端穿过底板124与基板125的夹层中，将密封膜贴合在堆置箱11的顶部即可，然后可以向下按动压板128，压板128可以带动剪切刀片129压合在密封膜的顶部，在基板125的顶部来回带动剪切刀片129移动，即可对密封膜进行剪切，经过一个星期的修复时长，对堆置箱11的土壤进行检测，合格则回填至土壤基层1中，不合格则继续修复。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。