[发明专利]螺杆式低温等离子土壤修复方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤指一种螺杆式低温等离子土壤修复方法及装置。

背景技术

重金属污染具有较高毒害性、治理长期性、富集性及隐蔽性等特点，极易通过食物链富集而严重影响人类健康。随着近年来重金属中毒事件不断涌现，研究高效、成本低、绿色环保的土壤修复方法显得尤为重要。

目前，国内外采取的脱除土壤中的重金属的方法主要分为物理、化学及生物法三种。物理方法主要包括活性炭吸附、电极法、电磁法、浸泡法和功能性纸张脱除法等，其存在吸附效率低、仪器比较笨重、不能复合吸附多种重金属等显著缺点。化学方法包括化学沉淀法、无机酸和有机酸脱除法、萃取法、离子交换法和离子交联法等，但其存在有毒、吸附过程繁琐、环境污染和不能解吸重复利用等缺陷。生物法如生物絮凝法、生物吸附法和植物整治法等，但该方法存在吸附效率低、治理周期长和治理成本昂贵等缺点。

因此，本申请人致力于提供一种螺杆式低温等离子土壤修复方法及装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺杆式低温等离子土壤修复方法及装置，其安全性好、处理效果好、且治理成本低，实现了污染土壤的连续及大批量处理，有效缩短了重金属污染土壤的治理周期。

本发明提供的技术方案如下：

一种螺杆式低温等离子土壤修复方法，驱动装置通过传动轴带动螺旋叶片转动，螺旋叶片带动污染土壤在输送管道中按照预设方向翻转流动，所述输送管道中形成有一低温等离子放电区域，所述污染土壤经过所述输送管道的同时经过所述低温等离子放电区域，所述低温等离子放电区域在所述污染土壤的颗粒表面、颗粒间以及颗粒的内部孔隙发生放电，所述输送管道中的O₂、N₂以及水分子与所述低温等离子放电区域产生的高能电子发生碰撞，生成高能基团，所述高能基团与所述污染土壤中的有毒有害物质发生反应产生无毒无害的小分子物质；其中，所述输送管道上设有一高压电极层，所述高压电极层与低温等离子电源连接，所述传动轴由可导电材料制成且与地线连接，启动所述低温等离子电源，所述传动轴和所述高压电极层均匀放电形成所述等离子放电区域。

优选地，所述输送管道由石英制成和/或所述高压电极层由金属网制成。

优选地，所述高能基团包括带电粒子、激发态物种、自由基、电子、光子。

优选地，所述低温等离子电源的额定电压为220V，输出功率为0～3kw，频率调控范围为0～50Hz，输出电压调节范围为0～30KV。

一种螺杆式低温等离子土壤修复装置，包括输送管道，所述输送管道中设有传动轴，所述传动轴上设有多个螺旋叶片，所述传动轴为一可导电的金属杆，且所述传动轴与地线连接，所述传动轴还与一驱动装置连接；所述输送管道的外壁上设有高压电极层，所述高压电极层与低温等离子电源连接。

优选地，所述传动轴的两端分别可转动地设置在支架上。

优选地，所述输送管道由石英制成。

优选地，所述高压电极层由金属网制成。

优选地，所述低温等离子电源的额定电压为220V，输出功率为0～3kw，频率调控范围为0～50Hz，输出电压调节范围为0～30KV。

本发明提供的一种螺杆式低温等离子土壤修复方法及装置，通过螺杆连续输送污染土壤，使污染土壤通过低温等离子放电区域，并在低温等离子放电区域的作用下，污染土壤中的有毒有害物质发生反应产生无毒无害的CO₂和H₂O等小分子物质，从而实现污染土壤的连续处理，有效缩短了污染土壤的治理周期，且安全性好、治理成本低，并且，传动轴输送污染土壤时与土壤直接接触，且在螺旋叶片的作用下，污染土壤变得更为稀松，从而便于污染土壤与低温等离子放电区域产生的高能电子发生碰撞，另外，传动轴还是形成低温等离子放电区域的负极，因此，该方法和装置对污染土壤的治理效果好。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本具体实施例的螺杆式低温等离子土壤修复装置的结构示意图。

附图标号说明：

输送管道1，传动轴2，螺旋叶片3，高压电极层4，低温等离子电源5，支架6，出料传送带7，驱动装置8。

具体实施方式