CN213613319U - 基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，包括储水装置(1)、空气源热泵机组(2)、营养液供给装置(3)、注入井(4)和混合器(5)；储水装置内灌装水源，储水装置出水口连接至空气源热泵机组的进水口，空气源热泵机组出水口连接至混合器第一进水口；营养液供给装置内置微生物营养液，营养液供给装置的出液口连接至混合器的第二进水口，混合器的出水口与注入井连通，位于待修复区域的土层内，注入井下部形成有若干个注液孔。本实用新型利用空气源热提高修复区域环境温度，增强有机污染物的脱附能力和微生物的降解活性，营养物质的注入和外源高效菌的引入增强微生物的降解效率，缩短微生物修复污染土壤的工期。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种土壤污染修复系统，尤其涉及一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置。
背景技术
土壤污染是一个世界性的环境问题，是人类社会可持续发展的最大挑战。随着城市化进程的加快和产业结构调整政策的实施，我国由工业企业搬迁而废弃遗留下来的“棕地(棕地是指由于现实的或潜在的有害和危险物的污染而影响到其扩展、振兴和重新利用的土地)”众多，成为许多大中城市土地资源安全再利用的限制因素。由于长期以来粗放的环境安全管理模式、无序的工业废水排放或泄漏及金属渣的堆放导致了大量的污染场地，场区内及周边土壤与地下水污染严重，已对食品安全、饮用水安全、区域生态环境、人居环境健康、经济社会可持续发展甚至社会稳定构成了严重威胁与挑战。
土壤微生物通过自身的生命代谢活动(如分泌有机物质以络合/沉淀污染物，分泌胞外酶以降解/转化有机污染物)，使被污染土壤部分(或完全)恢复到污染前状态。土壤微生物修复技术，被认为是土壤污染环境修复的绿色途径，是社会经济可持续发展的必然需求。我国亟需在污染物降解微生物资源及其下游应用方面加大投入，为推动生态文明建设保驾护航。微生物修复是一种绿色可持续的修复方法，其主要优点为修复成本低，无二次污染。
但由于地下环境温度低，会直接影响到微生物活性，且土著微生物数量少，加上所处环境中营养物质匮乏，导致现有技术的原位微生物修复工程存在工期长、微生物修复效率低、修复成本高等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，利用空气源热实现对修复区域的低能耗加热，均匀提高修复区域的环境温度，增强了有机污染物的脱附能力和微生物的降解活性，通过营养物质的注入和外源高效菌的引入进一步增强了微生物的降解效率，大大缩短了微生物修复污染土壤的工期。
本实用新型是这样实现的：
一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，包括储水装置、空气源热泵机组、营养液供给装置、注入井和混合器；储水装置内灌装水源，储水装置的出水口通过管道连接至空气源热泵机组的进水口，空气源热泵机组的出水口通过管道连接至混合器的第一进水口；营养液供给装置内置微生物营养液，营养液供给装置的出液口通过管道连接至混合器的第二进水口，混合器的出水口通过管道与注入井连通，注入井位于待修复区域的土层内，注入井的下部形成有若干个注液孔。
所述的待修复区域的地面表面铺设保温阻隔层，保温阻隔层位于注入井的四周。
所述的保温阻隔层为水泥混凝土层。
所述的营养液供给装置包括配药器和搅拌混合器，配药器的出液口通过管道连接至搅拌混合器的进液口，搅拌混合器的出液口通过管道连接至混合器的第二进水口。
所述的注入井内设有注入泵。
所述的注液孔向注入井的外部下方倾斜设置。
本实用新型利用空气源热实现对修复区域的低能耗加热，均匀提高了修复区域的环境温度，增强了微生物的降解活性，从而增强了有机污染物的脱附能力，还一定程度上提高了空气源热的利用程度，节能环保，结合营养物质的注入和外源高效菌的引入进一步增强了微生物的降解效率，大大缩短了微生物修复污染土壤的工期。
附图说明
图1是本实用新型基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置的工作原理图。
图中，1储水装置，2空气源热泵机组，3营养液供给装置，31配药器，32搅拌混合器，4注入井，41注入泵，5混合器，6保温阻隔层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
请参见附图1，一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，包括储水装置1、空气源热泵机组2、营养液供给装置3、注入井4和混合器5；储水装置1内灌装水源，储水装置1的出水口通过管道连接至空气源热泵机组2的进水口，空气源热泵机组2的出水口通过管道连接至混合器5的第一进水口；营养液供给装置3内置微生物营养液，营养液供给装置3的出液口通过管道连接至混合器5的第二进水口，混合器5的出水口通过管道与注入井4连通，注入井4位于待修复区域的土层内，注入井4的下部形成有若干个注液孔(图中未示出)。空气源热泵机组2可采用现有技术的空气源热泵组成，空气源热是一种绿色、可持续和低能耗的能源，空气源热泵利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置，能实现对水源的加热，从而达到加热注入地下环境的微生物营养液的目的，降低能耗和成本。
所述的待修复区域的地面表面铺设保温阻隔层6，保温阻隔层6位于注入井4的四周，可起到对地表保温的作用，防止地面表面热量的散失，达到降低能耗的效果。
优选的，所述的保温阻隔层6可采用水泥混凝土层，保温效果较好，且易于施工。
所述的营养液供给装置3包括配药器31和搅拌混合器32，配药器31的出液口通过管道连接至搅拌混合器32的进液口，搅拌混合器32的出液口通过管道连接至混合器5的第二进水口。配药器31用于微生物及其所需营养物质的配比，配药器31将微生物、微生物所需营养物质、水等物质配比后送入搅拌混合器32内进行混合，形成微生物营养液，根据环境污染情况，通过引入营养物质和外源高效菌实现微生物的降解能力和效率提升，再将微生物营养液提供至混合器5内进行混合加热，以满足注入温度要求。
所述的注入井4内设有注入泵41，可用于微生物营养液的加压注入和流量控制，确保微生物营养液充分渗透入待修复土壤中，也确保了微生物营养液与污染物的充分接触。
所述的注液孔向注入井4的外部下方倾斜设置，使注入的微生物营养液沿图1中注入井4两侧的箭头方向斜向下渗入土壤中，有利于微生物营养液的向下渗透以及微生物的降解反应。
本实用新型基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置的工作原理是：
储水装置1中的水源通过液体泵等输送设备经管道进入空气源热泵机组2，在空气源热泵机组2通过空气热源与管道之间热交换实现对水源的加热升温，加热后的水源通过液体泵等输送设备经管道进入混合器5。配药器31将微生物、微生物生长所需营养物质、水、溶剂等送入搅拌混合器32混合均匀，形成微生物营养液后，送入混合器5内，微生物营养液在混合器5内与加热后的水源混合，热水源对微生物营养液起到一定的加热作用并进入注入井4，通过注入泵41注入地下环境中，实现对待修复区域地层升温，从而增强微生物的活性，促进其对有机污染物的降解。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：包括储水装置(1)、空气源热泵机组(2)、营养液供给装置(3)、注入井(4)和混合器(5)；储水装置(1)内灌装水源，储水装置(1)的出水口通过管道连接至空气源热泵机组(2)的进水口，空气源热泵机组(2)的出水口通过管道连接至混合器(5)的第一进水口；营养液供给装置(3)内置微生物营养液，营养液供给装置(3)的出液口通过管道连接至混合器(5)的第二进水口，混合器(5)的出水口通过管道与注入井(4)连通，注入井(4)位于待修复区域的土层内，注入井(4)的下部形成有若干个注液孔。
2.根据权利要求1所述的基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：所述的待修复区域的地面表面铺设保温阻隔层(6)，保温阻隔层(6)位于注入井(4)的四周。
3.根据权利要求2所述的基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：所述的保温阻隔层(6)为水泥混凝土层。
4.根据权利要求1所述的基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：所述的营养液供给装置(3)包括配药器(31)和搅拌混合器(32)，配药器(31)的出液口通过管道连接至搅拌混合器(32)的进液口，搅拌混合器(32)的出液口通过管道连接至混合器(5)的第二进水口。
5.根据权利要求1所述的基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：所述的注入井(4)内设有注入泵(41)。
6.根据权利要求1所述的基于微生物耦合的低能耗土壤修复装置，其特征是：所述的注液孔向注入井(4)的外部下方倾斜设置。
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|---|---|---|---|---|
| CN114029339A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-11 | 上海园林绿化建设有限公司 | 一种利用微生物降解技术修复污染土壤的系统与方法 |
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