技术领域
[0001] 本
发明涉及
土壤修复技术领域，具体涉及一种表层污染土壤原位修复设备。
背景技术
[0002] 我国
土壤污染严重，近些年来人们逐步认识到污染的严峻程度，为解决土壤污染问题，人们进行了一系列的研究，在科学界和工业界的共同努
力下，土壤修复技术蓬勃发展。目前，主流的土壤修复技术主要有
固化/稳定化技术、淋洗技术、热脱附技术、高级
氧化技术等。其中，固化/稳定化技术、高级氧化技术等均需投加药剂，并将药剂与污染土壤搅拌均匀，通过改变土壤中污染物的活性状态或降低其含量，进而降低土壤对周边环境的影响，从而达到土壤修复的目的。
[0003] 目前，固化/稳定化技术、高级氧化技术等均可分为原位修复技术和异位修复技术两大类。其中，异位修复技术是指将污染土壤挖掘、转运至修复车间内，在修复车间经过
破碎、筛分、与药剂拌和、养护等工序后，再将修复后土壤转运至土壤消纳场所或原场地。异位修复技术不仅工序复杂，还需要大量人工、机械设备与之配合，难以实现污染土壤修复的全自动化。
[0004] 目前，原位修复技术主要是利用土建工程设备和技术(如搅拌桩等)将药剂注入土壤内，实现土壤与药剂的混合。但是，该方法成本较高，不能连续、自动作业，且土壤与药剂混合的均匀程度难以保障。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服
现有技术存在的不足，提供一种能对表层污染土壤进行连续、自动化原位修复作业的表层污染土壤原位修复设备。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0007] 一种表层污染土壤原位修复设备，包括行走车体、用于将表层污染土壤挖起进行修复并将修复后的土壤排出的土壤修复装置和用于将所述土壤修复装置排出的土壤返还至场地的土壤返还装置，所述土壤修复装置和土壤返还装置均设于所述行走车体上，所述土壤返还装置包括出料口、土壤
输送机构和土壤分散机构，所述土壤分散机构设于土壤修复装置的出口处，所述土壤输送机构的一端与土壤分散机构相连，土壤输送机构的另一端与出料口相连。
[0008] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述土壤分散机构包括端
挡板和处于振动状态的振动
底板，所述端挡板设于振动底板的两端，所述振动底板的两侧与所述土壤输送机构相连，振动底板的设置高度大于土壤输送机构，且振动底板朝土壤输送机构的方向向下倾斜设置。
[0009] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述出料口包括进料端和排料端，所述进料端的宽度与所述土壤输送机构输出端的宽度相等，所述排料端的宽度与所述土壤修复装置的宽度相等，所述出料口的两侧还设有侧挡板。
[0010] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述土壤输送机构平行设有两个，两个土壤输送机构对称设于所述土壤修复装置的两侧，所述振动底板呈中间高、两侧低的形状，且关于土壤修复装置的轴线m对称设置。
[0011] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述土壤修复装置包括加药管、用于将土壤挖起并抛出的翻抛装置和用于接收所述翻抛装置抛出的土壤并将土壤破碎筛分且与药剂混合均匀后排出的破碎筛分装置，所述破碎筛分装置设于所述翻抛装置抛出土壤的落点
位置，所述加药管的输出端与破碎筛分装置相连。
[0012] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述破碎筛分装置和所述行走车体之间设有第一连接臂，所述第一连接臂的一端与破碎筛分装置连接，第一连接臂的另一端通过第一
铰链与行走车体铰接，所述第一铰链上设有用于限制第一连接臂转动的
锁止机构。
[0013] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述翻抛装置包括动力机构、传动轮和多个土壤翻抛斗，所述动力机构与所述传动轮连接，所述多个土壤翻抛斗均匀设置在传动轮的圆形轮面上，且各土壤翻抛斗的安装方向相同。土壤翻抛斗的数量为3个以上，一般不超过10个。
[0014] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述传动轮的转动方向与带动所述行走车体行走的行走机构的转动方向相同。具体的，行走机构为带动行走车体行走的部件，可以为
履带或
车轮，当行走机构沿顺
时针转动时，传动轮与其相同也沿顺时针转动，当传动轮和行走机构的转动方向相同时，翻抛装置挖掘的阻力小，表层污染土壤的挖掘更加充分和均匀，使土壤修复的效果更好。
[0015] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述土壤翻抛斗包括斗体、斗齿和用于与所述传动轮连接的连接件，所述斗体呈内凹的圆弧形，所述斗齿设于所述斗体的一端，所述连接件设于斗体的另一端。
[0016] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述连接件为翻抛斗铰链，所述土壤翻抛斗通过所述翻抛斗铰链与所述传动轮铰接，所述翻抛斗铰链上设有用于限制土壤翻抛斗转动的锁止机构。
[0017] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述斗体的最大深度为h，斗体的开口长度为l，斗体的最大深度与开口长度的比h：l为1：3～1：5。
[0018] 上述的表层污染土壤原位修复设备，优选的，所述行走车体包括药剂给料车厢、行走履带和用于提供动力并控制设备工作的动力牵引机构，所述药剂给料车厢和动力牵引机构设于所述行走履带上，所述药剂给料车厢内装有药剂，所述加药管的输入端与药剂给料车厢连通，所述动力牵引机构与行走履带相连，行走履带设于所述土壤返还装置的两侧。
[0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0020] 本发明的表层污染土壤原位修复设备，行走车体行走过程中土壤修复装置将表层污染土壤挖起并对其进行修复，然后将修复后的土壤排出落至土壤分散机构上，通过土壤分散机构将土壤送至土壤输送机构，最后从出料口排出，实现了表层污染土壤的自动连续原位修复。该设备将修复后的土壤依次通过土壤分散机构、土壤输送机构和出料口排出，可在行走车体往前连续作业的情况下，将修复后的土壤送回原位，能实现土壤的挖掘、修复、原位回填的全自动工序，可有效避免土壤修复装置挖掘到已经修复的土壤，从而提高了设备工作效率，且能保证将挖出的土壤均匀返还至原位，避免了处理后的场地坑洼不平整，保证了修复后场地的平整度。
附图说明
[0021] 图1是
实施例的表层污染土壤原位修复设备的主视结构示意图。
[0022] 图2是实施例的表层污染土壤原位修复设备的剖视图。
[0023] 图3是图1中沿A-A方向的剖视图。
[0024] 图4是实施例中的土壤分散机构的立体结构示意图。
[0025] 图5是实施例中的翻抛装置的结构示意图。
[0026] 图6是实施例中的土壤翻抛斗的结构示意图。
[0027] 图7是实施例中的破碎筛分装置的俯视结构示意图。
[0028] 图8是图7中B-B方向的剖视图。
[0029] 图例说明：
[0030] 1、行走车体；11、药剂给料车厢；12、行走履带；13、动力牵引机构；2、翻抛装置；22、传动轮；23、土壤翻抛斗；231、斗体；232、斗齿；233、翻抛斗铰链；3、破碎筛分装置；31、第一连接臂；311、第一铰链；32、
箱体；33、土壤进口；34、土壤出口；35、连接梁；36、破碎筛分滚轴；4、加药管；5、土壤返还装置；51、出料口；511、进料端；512、排料端；513、侧挡板；52、土壤输送机构；53、土壤分散机构；531、端挡板；532、振动底板；6、机械集成罩；m、土壤修复装置的轴线。
具体实施方式
[0031] 为了便于理解本发明，下文将结合
说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0032] 如图1至图3所示，本实施例的表层污染土壤原位修复设备，包括行走车体1、用于将表层污染土壤挖起进行修复并将修复后的土壤排出的土壤修复装置和用于将土壤修复装置排出的土壤返还至场地的土壤返还装置5，土壤修复装置和土壤返还装置5均设于行走车体1上，土壤返还装置5包括出料口51、土壤输送机构52和土壤分散机构53，土壤分散机构53设于土壤修复装置的出口处，土壤输送机构52的一端与土壤分散机构53相连，土壤输送机构52的另一端与出料口51相连。具体的，土壤返还装置5通过
连接杆与行走车体1底部的机械集成罩6相连，土壤输送机构52为
皮带输送机。
[0033] 如图4所示，本实施例中，土壤分散机构53包括端挡板531和处于振动状态的振动底板532，端挡板531设于振动底板532的两端，振动底板532的两侧与土壤输送机构52相连，振动底板532的设置高度大于土壤输送机构52，且振动底板532朝土壤输送机构52的方向向下倾斜设置。具体的，振动底板532为朝土壤输送机构52倾斜的斜板，动力牵引机构13提供动力使振动底板532处于振动状态，以便使落入土壤分散机构53的土壤在振动作用下顺着倾斜的振动底板532滑入土壤输送机构52，在两端设置端挡板531防止修复后的土壤从两端滑落，同时动力牵引机构13还为土壤输送机构52工作提供动力。
[0034] 本实施例中，出料口51包括进料端511和排料端512，进料端511的宽度与土壤输送机构52输出端的宽度相等，排料端512的宽度与土壤修复装置的宽度相等，出料口51的两侧还设有侧挡板513。出料口51设置在土壤输送机构52的尾部，且出料口51的设置高度小于土壤输送机构52的输出端，进料端511的宽度较宽，排料端512的宽度较窄，出料口51的轴线与土壤修复装置的轴线m重合，侧挡板513对称布置于出料口51的轴线两侧。此外，出料口51由进料端511朝排料端512向下倾斜设置，以便土壤顺畅排出。进料端511的宽度与土壤输送机构52输出端的宽度相等以便将修复后的土壤全部回收，而排料端512的宽度与土壤修复装置的宽度相等以便将土壤准确返还回填至挖出的区域，避免修复后的土壤四处散落，实现高效率的土壤原位修复。
[0035] 本实施例中，土壤输送机构52平行设有两个，两个土壤输送机构52对称设于土壤修复装置的两侧，振动底板532呈中间高、两侧低的形状，且关于土壤修复装置的轴线m对称设置。具体的，土壤修复装置和土壤返还装置5均设于药剂给料车厢11的底部，两个土壤输送机构52平行间隔且关于土壤修复装置的轴线m对称设置，翻抛装置2和破碎筛分装置3设置在两个土壤输送机构52之间的间隔中。将处理后的土壤同时从两侧进行分散和运输，避免土壤堆积难以排出。
[0036] 本实施例中，土壤修复装置包括加药管4、用于将土壤挖起并抛出的翻抛装置2和用于接收翻抛装置2抛出的土壤并将土壤破碎筛分且与药剂混合均匀后排出的破碎筛分装置3，破碎筛分装置3设于翻抛装置2抛出土壤的落点位置，加药管4的输出端与破碎筛分装置3相连。具体的，本实施例的翻抛装置2与破碎筛分装置3等宽，翻抛装置2能够挖起表层土壤并将土壤朝破碎筛分装置3的方向(向右)翻抛，破碎筛分装置3的入口正对翻抛装置2抛出土壤的落点以准确接住污染土壤并进行处理，加药管4能将药剂送至破碎筛分装置3中使其在破碎筛分过程中与土壤充分混合。本实施例的表层污染土壤原位修复设备在行走过程中，翻抛装置2、破碎筛分装置3和加药管4能相互配合实时完成土壤的连续修复并排出，翻抛装置2直接将表层土壤挖起抛出，无需停顿、转运过程，节省了土壤的转运时间，工作效率高，修复效果好，破碎筛分装置3能将土壤破碎筛分并使其与药剂充分混合，并能把处理后的土壤及时返回至原地，实现了表层污染土壤的连续、自动化原位修复作业。
[0037] 本实施例中，翻抛装置2的连接轴可以根据实际需求进行调节，以便在作业时调节翻抛装置2的吃土深度以及与破碎筛分装置3的距离。
[0038] 本实施例中，破碎筛分装置3和行走车体1之间设有第一连接臂31，第一连接臂31的一端与破碎筛分装置3连接，第一连接臂31的另一端通过第一铰链311与行走车体1铰接，第一铰链311上设有用于限制第一连接臂31转动的锁止机构。具体的，可调节
角度的第一铰链311为现有技术，现有技术中能转动调节角度并能根据需要锁定在某一位置的铰链均可应用于本实施例中。可通过转动调节第一连接臂31控制破碎筛分装置3的位置与角度，使其能够与翻抛装置2形成配合，准确接住抛出的土壤，锁止机构起到锁定作用，使破碎筛分装置3固定在翻抛土壤的落点位置处。
[0039] 如图5和图6所示，本实施例中，翻抛装置2包括动力机构、传动轮22和多个土壤翻抛斗23，动力机构与传动轮22连接，多个土壤翻抛斗23均匀设置在传动轮22的圆形轮面上，且各土壤翻抛斗23的安装方向相同。具体的，翻抛装置2的动力机构设置在动力牵引机构13中，传动轮22的圆形轮面上均匀安装有3个土壤翻抛斗23，三个土壤翻抛斗23之间的夹角为120°，且3个土壤翻抛斗23的安装方向均相同，当动力机构驱动传动轮22旋转时，传动轮22上的土壤翻抛斗23随之顺时针旋转，并将表层污染土壤挖起并向右抛出。
[0040] 本实施例中，传动轮22的转动方向与带动行走车体1行走的行走机构的转动方向相同。本实施例通过行走履带12，具体为三角履带轮带动行走车体1行走，正常工作时行走车体1向右行走，三角履带轮顺时针转动，与此同时传动轮22也顺时针转动将表层污染土壤挖起并向右抛出，二者转动方向相同使土壤翻抛斗23挖掘土壤时充分利用了行走车体1移动过程产生的力，使土壤挖掘更加充分和均匀，避免了传动轮22和三角履带轮转动方向相反时阻力大且挖掘效果不好等问题。
[0041] 本实施例中，土壤翻抛斗23包括斗体231、斗齿232和用于与传动轮22连接的连接件，斗体231呈内凹的圆弧形，斗齿232设于斗体231的一端，连接件设于斗体231的另一端。具体的，斗齿232整体较薄，以便于切削土体，由斗齿232切削下来的土体存至内凹圆弧形的土壤翻抛斗23中，旋转到一定角度后，在
离心力的作用下，土壤翻抛斗23中的土壤被抛向破碎筛分装置3中进行处理。
[0042] 本实施例中，连接件为翻抛斗铰链233，土壤翻抛斗23通过翻抛斗铰链233与传动轮22铰接，翻抛斗铰链233上设有用于限制土壤翻抛斗23转动的锁止机构。具体的，可调节角度的翻抛斗铰链233为现有技术，现有技术中能转动调节角度并能根据需要锁定在某一位置的铰链均可应用于本实施例中。通过翻抛斗铰链233铰接可以调节土壤翻抛斗23的连接角度，以控制土壤翻抛的运动轨迹和落点，调节好合适的角度后通过锁止机构锁定使其正常工作。
[0043] 本实施例中，斗体231的最大深度为h，斗体231的开口长度为l，斗体231的最大深度与开口长度的比h：l为1：4。土壤翻抛斗23的高跨比(h：l)可以根据实际需求进行适当调整。通过调节高跨比使土壤翻抛斗23的土壤挖掘量适中，以配合旋转产生的离心力将土壤翻抛斗23中的土壤全部翻抛至破碎筛分装置3中。
[0044] 如图7和图8所示，本实施例中，破碎筛分装置3包括箱体32，箱体32上设有土壤进口33和土壤出口34，土壤进口33处设有横跨土壤进口33的连接梁35，箱体32内设有破碎筛分滚轴36，破碎筛分滚轴36上设有多个破碎筛分杆。具体的，连接梁35位于土壤进口33的中
心轴线位置，连接梁35上设有与第一连接臂31连接的连接点，第一连接臂31通过该连接点与破碎筛分装置3连接，破碎筛分滚轴36共设有3个，在箱体32内的同一
水平面上等间距设置，多个破碎筛分杆均匀布设在破碎筛分滚轴36之上，且随破碎筛分滚轴36的转动而转动，相邻破碎筛分滚轴36上的破碎筛分杆相互错位设置。由翻抛装置2抛出的土壤从土壤进口33进入破碎筛分装置3，土壤
块在破碎筛分滚轴36上的破碎筛分杆的作用下被破碎筛分细化，并在此期间与加药管4排出的药剂充分混合均匀，同时为了避免破碎筛分杆破碎筛分后直接排出时四处飞溅，在土壤出口34底部设置土壤返还装置5将修复后的土壤返还至原位，避免直接从土壤出口34排出时部分土壤飞溅至其他位置导致修复面不平整且影响修复效率。
[0045] 本实施例中，行走车体1包括药剂给料车厢11、行走履带12和用于提供动力并控制设备工作的动力牵引机构13，药剂给料车厢11和动力牵引机构13设于行走履带12上，药剂给料车厢11内装有药剂，加药管4的输入端与药剂给料车厢11连通，动力牵引机构13与行走履带12相连，行走履带12设于土壤返还装置5的两侧。具体的，行走履带12为三角履带轮，三角履带轮共四组，分别设置在行走车体1底部的四个角落以带动设备整体在需修复的场地内行走作业，药剂给料车厢11的底部设有机械集成罩6，翻抛装置2和破碎筛分装置3设置在机械集成罩6中，且位于药剂给料车厢11底部宽度方向的正中间位置，从中间向两侧依次是土壤输送机构52和行走履带12。本实施例的动力牵引机构13为动力
牵引车头，其为设备的动力集成区域。药剂给料车厢11内设有定量
给药装置，定量给药装置将药剂给料车厢11内的药剂定量通过加药管4加入破碎筛分装置3内，使其与土壤充分混合。
[0046] 采用本实施例的表层污染土壤原位修复设备进行表层污染土壤自动原位修复的方法为：
[0047] S1：表层污染土壤原位修复设备就位，将翻抛装置2、破碎筛分装置3和土壤翻抛斗23调整至合适的位置和角度；
[0048] S2：启动表层污染土壤原位修复设备，设备开始在待修复场地内往前行走，翻抛装置2开始顺时针转动并挖掘表层土壤；
[0049] S3：设备继续前进，翻抛装置2持续挖掘表层土壤，并通过离心力将挖掘的土壤抛至破碎筛分装置3中；
[0050] S4：药剂给料车厢11通过加药管4将药剂定量投入至破碎筛分装置3内，使药剂与土壤在破碎、筛分过程中充分混合；
[0051] S5：经破碎筛分装置3混合搅拌均匀的土壤落入处于振动状态的土壤分散机构53内；
[0052] S6：土壤分散机构53通过振动的方式将混合搅拌均匀的土壤送至土壤输送机构52；
[0053] S7：土壤输送机构52将混合搅拌均匀的土壤送至出料口51；
[0054] S8：混合搅拌均匀的土壤从出料口51的排料端512排出，落入被翻抛装置2翻抛后的场地上，填补挖掘后的空缺；
[0055] S9：表层污染土壤原位修复设备按上述S2～S8持续运行，实现表层污染土壤的自动连续原位修复。
[0056] 本实施例的表层污染土壤原位修复设备在翻抛装置2转动时，将表层污染土壤连续挖掘进入土壤翻抛斗23内，并利用翻抛装置2转动过程中产生的离心力将土壤翻抛斗23内的污染土壤抛入破碎筛分装置3，利用药剂给料车厢11以及定量给药装置和加药管4等设备将药剂定量投入破碎筛分装置3内，实现污染土壤与药剂的充分混合，然后落入土壤分散机构53上，并依次经过土壤输送机构52和出料口51从设备尾部排出，从而准确完整
覆盖被翻抛装置2挖掘后的场地，实现表层污染土壤的自动连续原位修复，有效解决了传统土壤修复设备不能连续自动作业以及土壤与药剂混合的均匀程度难以保障等
缺陷。
[0057] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或
修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
