可移动式土壤污染物多级洗脱设备

376 编辑：中冶有色技术网来源：有研资源环境技术研究院(北京)有限公司

2023-12-07 15:39:28

权利要求书： 1.一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，该设备由一土壤破碎单元，一干土传送单元，一车体，一震动筛分单元，一或多个洗脱单元、一水体处理单元，一土壤回田单元，一药剂调配单元，一污水喷洒及污染物固化单元，一阻隔材料布设单元和一肥料传送单元组成；

其中，该洗脱单元设置于该车体上，该洗脱单元由清洗槽、搅拌单元、泥浆传送单元、污泥挤压抽干单元组成，其中，该清洗槽为长方形槽体，在槽体下部设有倾斜的隔板，使得清洗槽底部呈漏斗状；该清洗槽中部垂直设置该泥浆传送单元，在该泥浆传送单元与该清洗槽的前壁之间平行于该泥浆传送单元设置该搅拌单元；在该清洗槽后壁上方设置该污泥挤压抽干单元；

该污泥挤压抽干单元由收集槽、上挤压单元、下挤压单元和真空抽水管组成；其中该收集槽位于该泥浆传送单元顶部下方，呈漏斗状，用于承接该泥浆传送单元传送上来的泥浆，并传送到平行排列的该上挤压单元和该下挤压单元之间；该真空抽水管位于该上挤压单元和该下挤压单元之间；

当该洗脱单元为多个时各洗脱单元顺序排列，每一洗脱单元经污泥挤压抽干单元处理后的土壤传送至下一洗脱单元，其中最后一个洗脱单元的下挤压单元末端延伸至该土壤回填单元上方；并且，相邻洗脱单元的隔板高度由低到高排列，最后一级洗脱单元靠近搅拌单元的侧壁上设有管道与水罐车连接；

该土壤破碎单元和该干土传送单元位于该车体前方，该干土传送单元一端与该土壤破碎单元连接，用于承接该土壤破碎单元破碎的土壤，该干土传送单元另一端位于该车体上的第一个该洗脱单元的清洗槽的前壁顶端设置的该震动筛分单元上方，使得传送来地土壤可以掉落到该震动筛分单元上；

该洗脱单元后依次设置该水体处理单元、该土壤回填单元和药剂调配单元；

该水体处理单元为一中空容器，在该中空容器中垂直设有一隔断板将该水体处理单元分隔为上部联通的第一空间和第二空间；在第一空间设有一搅拌单元；

该土壤回填单元呈一中空漏斗状，用于将污泥挤压抽干单元传送的已洗脱土壤回填到田地中；

该水体处理单元与该药剂调配单元通过管道连接，用于将该药剂调配单元内储存的药剂通过管道输送到该水体处理单元中；该水体处理单元通过管道与第一个该洗脱单元的清洗槽上部连接；

该药剂调配单元为一中空容器，在该药剂调配单元上设置该肥料传送单元，该肥料传送单元一端延伸到该土壤回填单元上方，使得该肥料传送单元传送的肥料随已洗脱土壤一起回填到田地中；

该车体的底部设置有该污水喷洒及污染物固化单元，该污水喷洒及污染物固化单元与该水体处理单元的第二空间通过管道连接；

该阻隔材料布设单元设置于该污水喷洒及污染物固化单元后方，用于铺设薄膜。

2.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述土壤破碎单元为通过电机或拖拉机发动机输入动力的带齿的土壤破碎机。

3.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述干土传送单元为斜面传送带。

4.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述震动筛分单元为振动筛；所述搅拌单元为电动搅拌器。

5.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述泥浆传送单元为有隔板的传送带或螺旋输送机；所述上挤压单元和下挤压单元均为滚轮传送带。

6.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述水体处理单元中的搅拌单元为一电动搅拌器。

7.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述污水喷洒及污染物固化单元为带孔的管道；所述阻隔材料布设单元为一用于固定薄膜纸筒的轴。

8.如权利要求7所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述固定薄膜轴为纸筒，纸筒可以转动。

9.如权利要求1所述的可移动式土壤污染物多级洗脱设备，其特征在于，所述肥料传送单元为一传送带。

说明书：一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备技术领域[0001] 本实用新型属于土壤修复领域，具体涉及一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备。

[0002] 该设备不仅能够应用于矿区土壤重金属污染治理，还能解决现有农田化肥使用导致的污染物超标，也能应用到盐碱地盐分的洗脱和治理，应用面非常广。

背景技术[0003] 现有的土壤污染治理多是采用原位固化修复，由于农田存在频繁的翻耕，农田污染物原位固化后污染物或多或少存在返溶的问题，这也是农田污染原位固化修复的弊端。

基于此我提出了农田污染表层洗脱下层固化的技术，该技术设想将农田表层土壤中的污染

物通过可能的手段洗脱转移并固化到40厘米以下，做好下层污染物向上层再次迁移的阻

隔，将洗净的土壤回田，保证表层土壤是相对干净的状态。该技术理论上能够更好地解决土

壤污染问题和土壤污染物原位固化修复后的返溶问题，是现有农田污染物原位固化修复技

术的升级技术。

[0004] 由于土壤粘度大、通透性低的原因，传统淋洗要实现农田表层土壤污染物的洗脱，向下层转移，深层固化，深层和表层之间的阻隔难度较大，可操作性性较低。该设备主要是

通过物理的方法辅助实现该技术所要达到的目标。

实用新型内容

[0005] 为了解决上述问题，本实用新型提供一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备，该设备可实现防止农田翻耕导致的原位固化修复污染物返溶的问题，同时可以实现农田表层

土壤污染物的洗脱，向下层转移，深层固化，下层污染物向上层再次迁移的阻隔。

[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备，该设备由一土壤破碎单元，一干土传送单元，一车体，一震动筛分单元，一或多个洗脱单元、一

水体处理单元，一土壤回田单元，一药剂调配单元，一污水喷洒及污染物固化单元，一阻隔

材料布设单元和一肥料传送单元组成；

[0007] 其中，该洗脱单元设置于该车体上，该洗脱单元由清洗槽、搅拌单元、泥浆传送单元、污泥挤压抽干单元组成，其中，该清洗槽为长方形槽体，在槽体下部设有倾斜的隔板，使

得清洗槽底部呈漏斗状；该清洗槽中部垂直设置该泥浆传送单元，在该泥浆传送单元与该

清洗槽的前壁之间平行于该泥浆传送单元设置该搅拌单元；在该清洗槽后壁上方设置该污

泥挤压抽干单元；

[0008] 该污泥挤压抽干单元由收集槽、上挤压单元、下挤压单元和真空抽水管组成；其中该收集槽位于该泥浆传送单元顶部下方，呈漏斗状，用于承接该泥浆传送单元传送上来的

泥浆，并传送到平行排列的该上挤压单元和该下挤压单元之间；该真空抽水管位于该上挤

压单元和该下挤压单元之间；

[0009] 当该洗脱单元为多个时各洗脱单元顺序排列，每一洗脱单元经污泥挤压抽干单元处理后的土壤传送至下一洗脱单元，其中最后一个洗脱单元的下挤压单元末端延伸至该土

壤回填单元上方；并且，相邻洗脱单元的隔板高度由低到高排列，最后一级洗脱单元靠近搅

拌单元的侧壁上设有管道与水罐车连接；

[0010] 该土壤破碎单元和该干土传送单元位于该车体前方，该干土传送单元一端与该土壤破碎单元连接，用于承接该土壤破碎单元破碎的土壤，该干土传送单元另一端位于该车

体上的第一个该洗脱单元的清洗槽的前壁顶端设置的该震动筛分单元上方，使得传送来地

土壤可以掉落到该震动筛分单元上；

[0011] 该洗脱单元后依次设置该水体处理单元、该土壤回填单元和药剂调配单元；[0012] 该水体处理单元为一中空容器，在该中空容器中垂直设有一隔断板将该水体处理单元分隔为上部联通的第一空间和第二空间；在第一空间设有一搅拌单元；

[0013] 该土壤回填单元呈一中空漏斗状，用于将污泥挤压抽干单元传送的已洗脱土壤回填到田地中；

[0014] 该水体处理单元与该药剂调配单元通过管道连接，用于将该药剂调配单元内储存的药剂通过管道输送到该水体处理单元中；该水体处理单元通过管道与第一个该洗脱单元

的清洗槽上部连接；

[0015] 该药剂调配单元为一中空容器，在该药剂调配单元上设置该肥料传送单元，该肥料传送单元一端延伸到该土壤回填单元上方，使得该肥料传送单元传送的肥料随已洗脱土

壤一起回填到田地中；

[0016] 该车体的底部设置有该污水喷洒及污染物固化单元，该污水喷洒及污染物固化单元与该水体处理单元的第二空间通过管道连接；

[0017] 该阻隔材料布设单元设置于该污水喷洒及污染物固化单元后方，用于铺设薄膜。[0018] 优选地，所述土壤破碎单元为通过电机或拖拉机发动机输入动力的带齿的土壤破碎机。

[0019] 优选地，所述干土传送单元为斜面传送带。[0020] 优选地，所述震动筛分单元为振动筛；所述搅拌单元为电动搅拌器；[0021] 优选地，所述泥浆传送单元为有隔板的传送带或螺旋输送机；所述上挤压单元和下挤压单元均为滚轮传送带。

[0022] 优选地，所述水体处理单元中的搅拌单元为一电动搅拌器。[0023] 优选地，所述污水喷洒及污染物固化单元为带孔的管道；所述阻隔材料布设单元为一用于固定薄膜纸筒的轴，纸筒上缠绕有薄膜。

[0024] 优选地，所述固定薄膜轴为纸筒，纸筒可以转动；[0025] 优选地，所述肥料传送单元为一传送带。[0026] 本实用新型针对农田翻耕导致的原位固化修复污染物返溶的问题提出了农田污染表层洗脱下层固化的解决方案，同时由于对实现农田表层土壤污染物的洗脱，向下层转

移，深层固化，深层和表层之间的阻隔难度较大，可操作性性较低，本实用新型主要是通过

物理的方法辅助实现农田污染表层洗脱下层固化的技术所要达到的目标。

[0027] 本实用新型通过破碎机将农田表层土壤破碎，通过传送带将表层土壤传到淋洗设备顶端，通过振动筛将砖块筛选出来，通过清洗槽内的搅拌器将土壤和水充分搅拌，将土壤

进行清洗，清洗后的土壤沉降到清洗槽底部，再通过传送装置将清洗过的土壤输送到设备

顶端的传送装置，在设备顶部传送过程中会经过脱水后传送到下一级土壤清洗槽，根据土

壤中污染物浓度和清洗要求确定土壤的清洗次数，经过最后一级淋洗后可获得脱水的干净

土壤。

[0028] 清洗所产生的废水经过浓缩装置或废水处理装置进行处理，会得到浓缩并固化的污染物，处理后的污染物固化到农田表层40cm之下。在农田40cm深度处铺设一层阻隔材料，

然后洗净的土壤均匀的铺到阻隔材料上。

[0029] 本实用新型的设备实现了农田表层土壤的清洗，污染物在土壤下层的固化，污染物的阻隔等目标。

[0030] 本实用新型的有益效果在于：[0031] 本实用新型提供一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备，该设备能够对污染物进行浓缩，减少了水的使用量和污水的排放量；该设备能够显著提高农田表层土壤污染物向

深层转移的效率和效果；该设备能够实现对污染物的深层固化修复，减少了二次污染；该设

备能够轻易的实现污染物的阻隔；该设备对农田土壤修复成本相对较低，修复效果更好；该

设备不仅能够应用于矿区土壤重金属污染治理，还能解决现有农田化肥使用导致的污染物

超标，也能应用到盐碱地盐分的洗脱和治理，应用面非常广。

附图说明[0032] 图1本实用新型提供的可移动式土壤污染物多级洗脱设备的一优选实施例的结构示意图。

具体实施方式[0033] 请参阅图1所示，为本实用新型的一种可移动式土壤污染物多级洗脱设备的一优选实施例，本实施例的多级洗脱设备为二级洗脱，带有两个洗脱单元。

[0034] 该设备由一土壤破碎单元1，一干土传送单元2，一车体3，一震动筛分单元4，两个洗脱单元5、一水体处理单元6，一土壤回田单元71，一药剂调配单元72，一污水喷洒及污染

物固化单元73，一阻隔材料布设单元74，一肥料传送单元75组成；

[0035] 其中，该洗脱单元5设置于该车体3上，该洗脱单元由清洗槽51、搅拌单元52、泥浆传送单元53、污泥挤压抽干单元54组成，其中，该清洗槽51为长方形槽体，在槽体下部设有

倾斜的隔板55，使得清洗槽51底部呈漏斗状；该清洗槽51中部垂直设置该泥浆传送单元53，

在该泥浆传送单元53与该清洗槽51的前壁之间平行于该泥浆传送单元53设置该搅拌单元

52；在该清洗槽后壁上方设置该污泥挤压抽干单元54；在本实施例中拌单元52为电动搅拌

器，泥浆传送单元53为有隔板的传送带，可以将聚集到清洗槽51底部的泥浆向上传送至污

泥挤压抽干单元54。

[0036] 该污泥挤压抽干单元54由收集槽541、上挤压单元542、下挤压单元543和真空抽水管544组成；其中该收集槽541位于该泥浆传送单元53顶部下方，呈漏斗状，用于承接该泥浆

传送单元53传送上来的泥浆，并传送到平行排列的该上挤压单元542和该下挤压单元543之

间；该真空抽水管544位于该上挤压单元542和该下挤压单元543之间，用于及时将挤压出的

水分抽走并返回收集槽541中；在本实施例中，该上挤压单元542和下挤压单元543均为滚轮

传送带。

[0037] 当该洗脱单元5为多个时，各洗脱单元5顺序排列，每一洗脱单元5经污泥挤压抽干单元54处理后的土壤传送至下一洗脱单元5，其中最后一个洗脱单元的下挤压单元543’末

端延伸至该土壤回填单元71上方；并且，相邻洗脱单元的隔板高度由低到高排列(高度差不

大，但足以使得后一洗脱单元的水流入前一洗脱单元)，最后一级洗脱单元靠近搅拌单元的

侧壁上设有管道与水罐车连接(图中未显示)；

[0038] 该土壤破碎单元1和该干土传送单元2位于该车体3前方，该干土传送单元2一端与该土壤破碎单元1连接，用于承接该土壤破碎单元1破碎的土壤，该干土传送单元2另一端位

于该车体3上的第一个该洗脱单元5的清洗槽51的前壁顶端设置的该震动筛分单元4上方，

使得传送来地土壤可以掉落到该震动筛分单元4上；在本实施例中，该震动筛分单元4为振

动筛。

[0039] 该洗脱单元5后依次设置该水体处理单元6、该土壤回填单元71和该药剂调配单元72；

[0040] 该水体处理单元6为一中空容器，在该中空容器中垂直设有一隔断板61将该水体处理单元分隔为上部联通的第一空间62和第二空间63；在第一空间62设有一搅拌单元64；

在本实施例中该搅拌单元64为电动搅拌器；

[0041] 该土壤回填单元71呈一中空漏斗状，用于将污泥挤压抽干单元传送的已洗脱土壤回填到田地中；

[0042] 该水体处理单元6与该药剂调配单元72通过管道91连接，用于将该药剂调配单元内72储存的药剂通过管道91输送到该水体处理单元6中；该水体处理单元6通过管道92与第

一个该洗脱单元5的清洗槽51上部连接；由于管道92的位于第一个该洗脱单元5的清洗槽51

上部的进水端高于该水体处理单元6的出水端，污水可随重力从第一个洗脱单元流入该水

体处理单元；

[0043] 该药剂调配单元72为一中空容器，在该药剂调配单元72上设置该肥料传送单元75，该肥料传送单元75一段延伸到该土壤回填单元上方71，使得该肥料传送单元75传送的

肥料随已洗脱土壤一起回填到田地中；

[0044] 该车体3的底部设置有该污水喷洒及污染物固化单元73，该污水喷洒及污染物固化单元73与该水体处理单元6的第二空间63连接；

[0045] 该阻隔材料布设单元74设置于该污水喷洒及污染物固化单元73后方，用于铺设薄膜741，在本实施例中，该阻隔材料布设单元74一用于固定薄膜纸筒的轴，使用时轴上套设

一缠绕有薄膜的纸筒，在喷洒洗土后污水后将薄膜覆盖到污染土壤上，从而与后铺设的干

净土壤分隔。

[0046] 本实施例具体操作过程如下，[0047] 随着车辆或拖拉机带动可移动式土壤污染物多级洗脱设备的前进，土壤破碎单元将越40cm深的受到污染的土壤层进行破碎，然后将土壤使用干土传送单元输送到震动筛分

单元进行筛分，去除大块沙石砾，筛下的土壤进入第一个洗脱单元的清洗槽。由于多级洗脱

单元的隔板由低到高排列，因此，从水罐车注入最后一级洗脱单元的水会逐级越过两个洗

脱单元之间的隔板流入到前一洗脱单元中，最终流入第一个洗脱单元的清洗槽。土壤在清

洗槽中在搅拌单元作用下与水混合，对土壤进行充分搅拌清洗；然后依靠重力将含水土壤

形成的泥浆沉积于清洗槽底部，上部为清洗废水；沉积的泥浆被泥浆传送单元向上携带至

泥浆挤压抽干单元，在该泥浆挤压抽干单元进行挤压以及水分的抽干，水分返回洗脱单元，

然后被抽干水分的土壤进入后一洗脱单元的清洗槽，采用同样的处理方法对土壤(泥浆)进

行多级继续清洗，最后从泥浆挤压抽干单元抽干水分的土壤被传送到土壤回填单元；清洗

土壤的污水沿第一个洗脱单元清洗槽上部的管道随重力流入水体处理单元，污水与药剂调

配单元输送的药剂充分混合，其中的可溶性污染物(可溶性盐)与药剂发生反应产生不溶性

沉淀；药剂的选择根据污染物的种类确定。通过沉淀反应，将污染物固化，随着搅拌从第一

空间流到第二空间，从第二空间流到污水喷洒及污染物固化单元，通过管道的孔洞喷洒到

被土壤破碎单元破碎输送走一层表层土壤(40cm)后的下层土壤中。然后阻隔材料布设单元

将阻隔材料(薄膜)覆盖于喷洒了污水的下层土壤上，再把经过清洗的干净土壤通过土壤回

田单元回铺到地表，在回铺土壤时，肥料传送单元还会将肥料一同回填到土壤中，实现土壤

清洗肥田一次完成。清洗过程中水的流向与土壤的运动方向相反。

[0048] 由于土壤中污染物的含量有限，在沉淀反应时沉淀量并不大，因此可以通过管道排出。

[0049] 肥料由其他车体运输(图中未显示)，通过管道输送到肥料传送单元。[0050] 上述实施例显示的是二级洗脱设备，当土壤污染程度高时，可加长车体增加洗脱单元的数量，从而实现更多级的土壤洗脱，实现彻底地将土壤中污染物去除的目的。

[0051] 本实用新型提供的可移动式土壤污染物多级洗脱设备可以完成包括土壤破碎，土壤传送，砖块筛分去除，多级淋洗和脱水，污染物转相或处理，污染物固化，阻隔材料铺设，

净土回填等过程。