本實(shí)用新型涉及土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
近年來,土壤重金屬污染問題日趨嚴(yán)重,直接或間接影響人類健康。重金屬在環(huán)境中極不穩(wěn)定,被重金屬污染的土壤難以修復(fù)。目前重金屬污染土壤的主要治理方法主要分為物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法。物理修復(fù)法是通過土壤置換、土壤深耕深翻等方法去除地表受污染的土壤,然而治標(biāo)不治本,受污染土壤中的重金屬元素并未被去除,容易造成二次污染?;瘜W(xué)修復(fù)法是通過絡(luò)合淋洗、電動(dòng)修復(fù)等方法對(duì)土壤進(jìn)行處理,然而化學(xué)修復(fù)法成本高昂,且針對(duì)性強(qiáng),難以同時(shí)去除土壤中的多種重金屬。生物修復(fù)主要是通過在被污染土地上種植能吸附重金屬的農(nóng)作物,再將農(nóng)作物收割移走的方法去除土壤中的重金屬,然而農(nóng)作物生長(zhǎng)周期長(zhǎng),利用此方法效果緩慢,需要消耗大量人力物力,成本同樣高昂。
現(xiàn)有技術(shù)中有將植物秸稈埋入土壤中,通過高溫缺氧處理使其炭化,從而吸附土壤中重金屬的熏土修復(fù)處理方法。具體做法是,用土壤覆蓋植物秸稈,形成一個(gè)包覆體,外層為土壤層,內(nèi)部為秸稈或秸稈和土壤的混合物,使內(nèi)部處于缺氧狀態(tài),然后點(diǎn)燃或在秸稈中置入發(fā)熱體,從而進(jìn)行熏土處理。
但是,在現(xiàn)有技術(shù)中,進(jìn)行熏土修復(fù)處理的過程里,點(diǎn)火成功率較低。具體體現(xiàn)為:當(dāng)加熱秸稈的發(fā)熱體為電加熱的時(shí)候,施工難度大,點(diǎn)火時(shí)間長(zhǎng),工具攜帶不方便,引燃面積小,因此點(diǎn)火成功率低且操作過程中工作效率低;當(dāng)用煤炭等引燃物點(diǎn)火時(shí),由于密封性好,無法保證一次性點(diǎn)火成功,多次點(diǎn)火不僅導(dǎo)致熏土修復(fù)處理效率低下,過程中還會(huì)產(chǎn)生大量濃煙,污染當(dāng)?shù)丨h(huán)境,并且浪費(fèi)秸稈,不利于資源有效利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于熏土處理過程中點(diǎn)火失敗率高的問題,有必要提供一種能夠提高點(diǎn)火成功率的用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)。
一種用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
可燃物堆;
覆土層,設(shè)置于所述可燃物堆上,形成一包覆體;
燃燒輔助件,為兩端開口的中空結(jié)構(gòu),所述燃燒輔助件插設(shè)于所述包覆體內(nèi),且所述燃燒輔助件一端露出所述覆土層,另一端到達(dá)所述可燃物堆,從而形成用于置放引燃物的燃燒通道。
上述用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu),包括可燃物堆、覆土層和燃燒輔助件。覆土層設(shè)置于所述可燃物堆上,形成一包覆體,燃燒輔助件為兩端開口的中空結(jié)構(gòu),所述燃燒輔助件插設(shè)于所述包覆體內(nèi),形成用于置放引燃物的燃燒通道。如此,在引燃可燃物堆時(shí),可以將引燃物通過燃燒通道置入包覆體內(nèi),點(diǎn)火成功率高,避免了多次點(diǎn)火帶來的效率低下、浪費(fèi)資源和污染環(huán)境等問題。
在其中一實(shí)施例中,還包括堵塞物,所述包覆體具有一用于所述燃燒輔助件插入的引燃開口,所述堵塞物填充于所述燃燒輔助件遠(yuǎn)離所述包覆體的一端的開口處,或填充于所述燃燒輔助件移除后的所述引燃開口處。
在其中一實(shí)施例中,所述可燃物堆包括稻草谷殼和/或植物秸稈。
在其中一實(shí)施例中,所述可燃物堆中稻草谷殼重量與秸稈重量的比為1:6-1:3。
在其中一實(shí)施例中,所述可燃物堆為半球狀或錐狀。
在其中一實(shí)施例中,所述燃燒輔助件插入所述包覆體的一端位于所述可燃物堆自其底部至頂部大致1/5高度處。
在其中一實(shí)施例中,所述覆土層中的土粒粒徑自內(nèi)向外減小。
在其中一實(shí)施例中,所述覆土層靠近所述可燃物堆的內(nèi)層土粒粒徑為5-6厘米,所述覆土層遠(yuǎn)離所述可燃物堆的外層土粒粒徑小于1厘米。
在其中一實(shí)施例中,所述稻草谷殼和/或所述植物秸稈的含水量為3%-10%。
在其中一實(shí)施例中,所述堵塞物為秸稈、稻草谷殼或土粒中的任意一種、兩種或多種。
附圖說明
圖1為本較佳實(shí)施例中的用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)的剖面圖;
圖2為本較佳實(shí)施例中的用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
請(qǐng)參閱圖1和圖2,本較佳實(shí)施例中的一種用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu),包括可燃物堆10,覆土層20及燃燒輔助件30。覆土層20設(shè)置于所述可燃物堆10上,形成一包覆體,燃燒輔助件30為兩端開口的中空結(jié)構(gòu),所述燃燒輔助件30插設(shè)于所述包覆體內(nèi),且所述燃燒輔助件30一端露出所述覆土層20,另一端到達(dá)所述可燃物堆10,從而形成用于置放引燃物的燃燒通道,引燃可燃物堆時(shí),可以將引燃物通過燃燒通道置入包覆體內(nèi)。
具體地,該可燃物堆10的形狀可為半球狀或錐狀,大小可根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境做出相應(yīng)調(diào)整,但底面半徑不超過50厘米。本實(shí)施例中,該可燃物堆10呈底面半徑約30厘米,高度約30厘米的類似半球形堆狀,且由稻草谷殼和秸稈混合物構(gòu)成,當(dāng)然,也可以由稻草谷殼或秸稈單獨(dú)堆砌而成。應(yīng)當(dāng)理解的是,在實(shí)際組堆中,難以將稻草谷殼和秸稈混合物堆砌成標(biāo)準(zhǔn)的半球狀或其他形狀,因此大致為前述的形狀即可。
優(yōu)選地,該可燃物堆10是重量的比值為1:6-1:3的稻草谷殼和秸稈混合物。如此,在該比例范圍內(nèi)的混合物炭化率高,吸附重金屬效果好。
優(yōu)選地,稻草谷殼和/或秸稈的含水率為3%-10%,在此范圍內(nèi)秸稈易燃且成炭率高。
優(yōu)選地,該覆土層20為待處理重金屬污染土壤,厚度為10-30厘米,設(shè)置于可燃物堆10外表面,形成一包覆體。其中,該覆土層20中的土粒粒徑自內(nèi)向外減小。
優(yōu)選地,該覆土層20厚度約為20厘米,位于覆土層20靠近可燃物堆10的內(nèi)層土粒大小為直徑5-6厘米,以保證土粒之間留有一定孔隙,使熏土處理時(shí)可燃物堆10產(chǎn)生的熱量容易擴(kuò)散;遠(yuǎn)離可燃物堆10的外層土粒直徑小于1厘米,使得熏土處理時(shí)覆土層20內(nèi)部處于高溫缺氧狀態(tài),可燃物堆10更容易炭化。需要說明的是,覆土層20的土粒粒徑大致為前述的粒徑大小即可,也可呈線性的變化,例如隨著更遠(yuǎn)離可燃物堆,土粒粒徑逐漸減小。
燃燒輔助件30可以為金屬、陶瓷、水泥或其他任意不可燃材料構(gòu)成的兩端開口的中空結(jié)構(gòu),截面大小不超過可燃物堆10底面大小,長(zhǎng)不超過50厘米。燃燒輔助件30包括下端開口301和上端開口302,下端開口301位于可燃物堆10內(nèi)任意位置。
優(yōu)選地,燃燒輔助件30插設(shè)在可燃物堆10的中心處。
本實(shí)施例中,燃燒輔助件30為直徑15厘米、長(zhǎng)50厘米的金屬管,插設(shè)于可燃物堆的中心處,下端開口301位于可燃物堆10自底部至頂部大約1/5的高度處。
優(yōu)選地,燃燒輔助件30上端開口302露出覆土層20表面。
應(yīng)當(dāng)理解的是,在其他實(shí)施例中,燃燒輔助件30上端開口302還可以與覆土層20表面平齊,此處不做限定。
優(yōu)選地,該用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)還包括堵塞物40,堵塞物40填充于燃燒輔助件30遠(yuǎn)離包覆體的一端的開口處,或填充于燃燒輔助件30移除后包覆體上的引燃開口處。堵塞物40為秸稈、稻草谷殼和土粒中的一種兩種或多種的混合物。
具體地,用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)搭建完成后,引燃物從燃燒輔助件30上端開口302處置入包覆體。引燃物一般為燃著的煤炭或木材。之后堵塞物40緊密填充于上端開口302,以及燃燒輔助件30與覆土層20相結(jié)合部位可能存在的縫隙,以使可燃物堆10在高溫缺氧狀態(tài)下炭化,對(duì)覆土層20中的待處理重金屬污染土壤進(jìn)行熏土修復(fù)。
在另一實(shí)施例中,可燃物堆還包括引燃開口,引燃成功后,將燃燒輔助件30從可燃物堆10中抽出脫離,堵塞物40緊密填充于燃燒輔助件30留下的引燃開口中,以使可燃物堆10在高溫缺氧狀態(tài)下炭化,對(duì)覆土層20中的待處理重金屬污染土壤進(jìn)行熏土修復(fù)。
下面將以具體實(shí)施例對(duì)該用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu)的搭設(shè)及使用原理進(jìn)行說明:
首先,用重量比為1:6-1:3的秸稈和稻草谷殼混合物搭建半徑為50厘米,約10厘米厚的可燃物堆底面,然后將燃燒輔助件金屬管放置于約10厘米厚的可燃物堆底面上。再用秸稈和稻草谷殼混合物搭建為底面半徑為30厘米,高為30厘米的可燃物堆10,然后將土粒大小由內(nèi)向外逐漸減小的覆土層20覆蓋在可燃物堆10上,覆土層厚度為20厘米,形成一包覆體。然后將燃著的煤炭等引燃物從燃燒輔助件30上端開口處進(jìn)入本實(shí)用新型內(nèi)部,之后用堵塞物40緊密填充于燃燒輔助件30的上端開口,以及燃燒輔助件30與覆土層20相結(jié)合部位可能存在的縫隙。
上述用于重金屬污染土壤的熏土修復(fù)結(jié)構(gòu),將燃燒輔助件30置于可燃物堆10和覆土層20中,以使可燃物堆10中留有空隙,能夠方便地置入引燃物,在進(jìn)行針對(duì)重金屬污染土壤的熏土處理時(shí),點(diǎn)火方便可靠,避免了多次點(diǎn)火帶來的效率低下、浪費(fèi)資源和污染環(huán)境等問題;采用重量的比為1:6-1:3的稻草谷殼和秸稈混合物作為可燃物堆10,有效提高了可燃物堆10的炭化率,增強(qiáng)了其吸附重金屬的效率。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。