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一种重金属 土壤修复 植物挥发法尾气处理装置

阅读：452发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，包括棚体，所述棚体的内壁密封固定连接有挡板，所述棚体的底部固定连接有固定网，所述固定网上种植有多株植物，所述挡板开设有连接孔，所述连接孔内密封连接有排气管，所述棚体位于挡板上方的空间设为净化空间，所述净化空间内连接有尾气处理装置。优点在于：本发明中，通过使用遏蓝菜、印度芥菜、或者芥子草等具有重金属超积累性的植物的种植，使得土壤中的重金属被吸收至植物体体内富集，使得减少该处土壤中的重金属含量，同时通过储液箱内的硫化钠溶液对重金属尾气进行吸收沉淀处理，避免在蒸腾作用下将尾气直接排放至大气中造成二次污染。，下面是一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，包括棚体(1)，其特征在于，所述棚体(1)的内壁密封固定连接有挡板(2)，所述棚体(1)的底部固定连接有固定网(3)，所述固定网(3)上种植有多株植物(4)，所述挡板(2)开设有连接孔，所述连接孔内密封连接有排气管(6)，所述棚体(1)位于挡板(2)上方的空间设为净化空间，所述净化空间内连接有尾气处理装置。
所述尾气处理装置包括储液箱(5)，所述储液箱(5)内装有浓度为0.4mol/L的硫化钠溶液，所述排气管(6)远离挡板(2)的一端插入储液箱(5)中，所述储液箱(5)中焊接有竖直状态的筛网(13)，所述储液箱(5)在筛网(13)靠近排气管(6)的顶部设有排气膜(14)。
所述挡板(2)远离排气管(6)的一侧密封连接有通气管(7)，所述通气管(7)在挡板(2)下方的一端的出口水平设置，所述通气管(7)在挡板(2)上方的一端贯穿棚体(1)顶部并与外界连通，所述通气管(7)在挡板(2)上方的部分设有两个开口；两个所述开口分别朝向对称的两个方向并且均密封连接有一个连接管(10)，一个所述连接管(10)贯穿棚体(1)侧壁并与外界储水装置连通。
2.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，其特征在于，所述棚体(1)的外顶部设有太阳能电池板(8)，所述太阳能电池板(8)连通设有多个 LED灯(9)，多个所述LED灯均固定连接在挡板(2)的底部，所述植物(4)可选用遏蓝菜、印度芥菜、或者芥子草等具有重金属超积累性的植物。
3.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，其特征在于，所述通气管(7)与棚体(1)的连接处设有叶轮(15)，所述叶轮(15)通过转轴转动连接有分层板(16)，所述分层板(16)为L型结构并且底部位于远离与储水装置连通的连接管(10)的下方，所述棚体(1)的底部开设有多个定位孔，每个所述定位孔内均贯穿设有一个定位锥形结构的定位销(12)。

说明书全文

一种重金属土壤修复 植物挥发法尾气处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及生态修复技术领域，尤其涉及一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置。

背景技术

[0002] 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。重金属污染土壤现象是中国亟待解决的环境问题。重金属污染后的土壤中不仅肥力降低、作物产量下降，还可通过食物链循环危及人类的健康，土壤重金属污染具有隐蔽性、不可逆性和不可降解性，因此，对其治理工作的研究一直是各个相行业的热点。通常使用的物理、化学方法，不仅需要复杂的设备和专门的技术人员、成本费用高，还会带来二次污染，近年来，不破坏土壤生态环境、保持土壤结构和微生物活性的状况下治理重金属污染的生态修复成为了重金属污染土壤的优先解决方法。

[0003] 而现有技术中植物修复是生态修复法治理重金属污染方法中的一种，它是利用一些植物能忍耐和超量富集某种或某几种重金属的能力，与根际微生物协同发挥生物治理，来降低土壤中的重金属含量的新技术，然而在植物富集重金属后会通过树叶蒸腾作用将其转化为气态物质挥发到大气中，意味着容易将土壤中的污染物转移到大气中，对环境安全有一定的风险，基于此，本发明设计一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中植物挥发法处理重金属污染会将重金属尾气排放至空气中导致二次污染的问题，而提出的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，包括棚体，所述棚体的内壁密封固定连接有挡板，所述棚体的底部固定连接有固定网，所述固定网上种植有多株植物，所述挡板开设有连接孔，所述连接孔内密封连接有排气管，所述棚体位于挡板上方的空间设为净化空间，所述净化空间内连接有尾气处理装置；

[0006] 所述尾气处理装置包括储液箱，所述储液箱内装有浓度为0.4mol/L的硫化钠溶液，所述排气管远离挡板的一端插入储液箱中，所述储液箱中焊接有竖直状态的筛网，所述储液箱在筛网靠近排气管的顶部设有排气膜；

[0007] 所述挡板远离排气管的一侧密封连接有通气管，所述通气管在挡板下方的一端的出口水平设置，所述通气管在挡板上方的一端贯穿棚体顶部并与外界连通，所述通气管在挡板上方的部分设有两个开口；两个所述开口分别朝向对称的两个方向并且均密封连接有一个连接管，一个所述连接管贯穿棚体侧壁并与外界储水装置连通。

[0008] 在上述重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置中，所述棚体的外顶部设有太阳能电池板，所述太阳能电池板连通设有多个 LED灯，多个所述LED灯均固定连接在挡板的底部，所述植物可选用遏蓝菜、印度芥菜、或者芥子草等具有重金属超积累性的植物。

[0009] 在上述重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置中，所述通气管与棚体的连接处设有叶轮，所述叶轮通过转轴转动连接有分层板，所述分层板为L型结构并且底部位于远离与储水装置连通的连接管的下方，所述棚体的底部开设有多个定位孔，每个所述定位孔内均贯穿设有一个定位锥形结构的定位销。

[0010] 与现有的技术相比，本发明的优点在于：

[0011] 1、本发明中，通过使用遏蓝菜、印度芥菜、或者芥子草等具有重金属超积累性的植物的种植，使得土壤中的重金属被吸收至植物体体内富集，使得减少该处土壤中的重金属含量；

[0012] 2、通过挡板隔离和排气管密封连通，使得通过植物蒸腾作用挥发至大气的重金属污染尾气被通入0.4mol/L的硫化钠溶液中，而硫化钠溶液可以在Ph值适宜的条件下与铅、镉、汞、砷等多种重金属发生反应，生成沉淀，使得气体重金属尾气转化为固态沉淀，避免尾气直接排放至大气造成二次污染；

[0013] 3、同时通过固定网连接土壤和植物，使得植物插入固定网中生长，固定网设置为网孔小于植物叶片的结构，使得在植物重金属富集的过程中，不会由于落叶产生后直接进入土壤导致富集的重金属重新回归至土壤内造成二次污染，同时减小对于使用后的植物的收集难度。

[0014] 4、通过设置LED灯并通过太阳能电池板作为能量来源，使得在密封条件下的棚体内部保持植物可以正常进行光合作用，并且设置通气管，通过叶轮的鼓风通气和连接管与水的连通使得在通入水和新鲜空气的状态下保持棚体内部环境的正常，避免影响植物生长以及补充呼吸作用消耗的氧气和水；

[0015] 5、硫化钠溶液通过储液箱进行静置，储液箱顶部设置排气膜结构，使得只有气体可以通过膜进出从而进行气体交换，避免液体中水分大量挥发导致溶液内Ph值变化明显从而影响重金属气体与溶液的反应，同时设置筛网进行固液分离。附图说明

[0016] 图1为本发明提出的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置的结构示意图；

[0017] 图2为本发明提出的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置中A部分的放大示意图；

[0018] 图3为本发明提出的一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置中B部分的放大示意图。

[0019] 图中：1棚体、2挡板、3固定网、4植物、5储液箱、6排气管、7通气管、8太阳能电池板、9LED灯、10连接管、11单向阀、12定位销、13筛网、14排气膜、15叶轮、16分层板。

具体实施方式

[0020] 以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

[0021] 实施例

[0022] 参照图1-3，一种重金属土壤修复植物挥发法尾气处理装置，包括棚体1，棚体1的内壁密封固定连接有挡板2，棚体1的底部固定连接有固定网3，固定网3上种植有多株植物4，挡板2开设有连接孔，连接孔内密封连接有排气管6，棚体1位于挡板2上方的空间设为净化空间，净化空间内连接有尾气处理装置；

[0023] 尾气处理装置包括储液箱5，储液箱5内装硫化钠溶液，溶液中硫离子与烟气中重金属发生沉化发应，从而达到净化重金属气体的目的，并且设置硫化钠净化尾气的工艺条件为：硫化钠溶液浓度为0.4mol/L，溶液pH值为12，反应温度为40℃，此时硫化钠溶液同时对于铅、镉、汞、砷等多种重金属的反应效率最高，排气管6远离挡板2的一端插入储液箱5中，储液箱5中焊接有竖直状态的筛网13，筛网13用于分离固液，使得沉淀物聚集在排气管6一端，便于收集，储液箱5在筛网13靠近排气管6的顶部设有排气膜14，排气膜14设置为只允许通过气体，使得尾气处理后生成的气体可以排出，而溶液内的水分无法挥发，避免影响溶液内的Ph值和硫化钠浓度；

[0024] 挡板2远离排气管6的一侧密封连接有通气管7，通气管7在挡板2下方的一端的出口水平设置，使得气体通过通气管7排出时使原环境下气体被挤入排气管6的一侧，便于进行气体交换，通气管7在挡板2上方的一端贯穿棚体1顶部并与外界连通，通气管7在挡板2上方的部分设有两个开口；两个开口分别朝向对称的两个方向并且均密封连接有一个连接管10，一个连接管10贯穿棚体1侧壁并与外界储水装置连通，使得通过储水装置将水通入挡板
2下方，提供植物4生长所必需的的水分，而在挡板2上方的气体通过另一个连接管10向外排出，并且在被硫化钠溶液净化后满足气体排放要求。

[0025] 棚体1的外顶部设有太阳能电池板8，太阳能电池板8连通设有多个LED灯9，多个LED灯9均固定连接在挡板2的底部，LED灯9提供植物光合作用所必需的的光照条件，使得在密封的棚体1内环境下，植物可以正常生长，植物4可选用遏蓝菜、印度芥菜、或者芥子草等具有重金属超积累性的植物，通气管7与棚体1的连接处设有叶轮15，叶轮15通过转轴转动连接有分层板16，分层板16为L型结构并且底部位于远离与储水装置连通的连接管10的下方，分层板16将通气管7分为两个空间，靠近连接管10的空间气体将从棚体1内流入棚体1外，L型结构的分层板16外空间内的气体将从棚体1外流入棚体1内，棚体1的底部开设有多个定位孔，每个定位孔内均贯穿设有一个定位锥形结构的定位销12，通过定位销12使棚体1与外界底面固定，同时具有拆卸和安装方便的优点。

[0026] 本发明中，通过多个植物4对于土地中重金属的吸收，使得重金属富集在植物4的根茎叶中，并且通过蒸腾作用向外挥发，而挡板2上设置的通气管7和排气管6中，通气管7中设有单向阀11，使得气体无法进入通气管7内，将全部通过排气管6进入储液箱5中，并与其中的硫化钠溶液发生反应，生成沉淀的同时通过排气膜14排出清洁气体，此时挡板2上方空间气压增大，设置与挡板2上方空间连通的连接管10中设置压力阀和单向阀11，使得在气压大于压力阀开启压力时，通过连接管10进入通气管17中排出，并在气流的作用下带动叶轮15转动，而叶轮15设置为负压叶轮，使得气体分层板16外空间的部分将在叶轮15的作用下吸入新鲜空气，并通过通气管7排入挡板2下方空间，使得原本空间内的气体被推向排气管6一侧空间，一方面补充了植物4呼吸作用所必需的的氧气，另一方面提高了气流交换速度，使得重金属气体被吸收的效率提高，同时棚体1底部设置的固定网3可以避免植物4的落叶直接与土地接触，防止腐烂下重金属重新进入土地造成二次污染，棚体1本身通过锥形结构的定位销12与外界地面固定，具有拆装方便的优点，便于进行运输和移动。

[0027] 尽管本文较多地使用了棚体1、挡板2、固定网3、植物4、储液箱5、排气管6、通气管7、太阳能电池板8、LED灯9、连接管10、单向阀11、定位销12、筛网13、排气膜14、叶轮15、分层板16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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