一种地埋式土壤修复设备的制作方法

本发明涉及一种土壤修复技术，特别涉及一种地埋式土壤修复设备。

背景技术：

保护土壤环境是维护生态平衡和推进生态建设的重要内容，关系到社会经济的可持续发展。但在过去，由于产业的粗放发展，许多地区的土壤环境状况堪忧，部分地区污染严重。土壤污染，可分为重金属污染和石化污染。有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革、漂染、线路板、金属表面处理、医药制造、铅酸蓄电池、废旧电子拆解、危险废物处理等均会产生土壤污染，污染物经废气排放，地表水和地下水的传播，造成附近土壤污染。

然而，修复土壤污染却是一综合技术。在现有技术中，物理修复是常用的修复手段之一，而对土壤进行加热处理则是物理修复的重要方式。在对土壤进行加热时，土壤中的污染物会在高温下发生热解而产生废气，这些废气则从土壤内溢出，造成周边的大气污染，从而产生二次污染。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种地埋式土壤修复设备，该设备能够热解后产的废气收集起来，防止废气直接进入周围环境，从而防止产生二次污染，保护了环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种地埋式土壤修复设备，包括设于待修复土壤区域内的多个第一孔以及多个第二孔，多个所述第一孔和多个第二孔分别均匀分布在所述待修复土壤区域中，并且第一孔和第二孔均垂直于所述待修复土壤区域；

在多个所述第一孔中，每相邻的两个第二孔中间布置有一个所述第二孔；在多个所述第二孔中，每相邻的两个第二孔中间布置有一个所述第一孔；

在每个所述第一孔内分别安装有加热元件，每个加热元件均与安装在待修复土壤区域上的电源连接；在每个所述第二孔内分别安装有负压单元，所述负压单元分别与安装在待修复土壤区域上的负压发生器连接；

在所述待修复土壤区域上还安装有用于封盖所述待修复土壤区域顶层的封装单元。

可选的，所述加热元件与所述第一孔的孔壁之间填充的导热件。

可选的，所述第二孔的孔口位置通过密封板密封；

所述负压单元的一端位于所述第二孔内，另一端穿过密封板后与所述负压发生器连接。

可选的，所述加热元件包括加热丝，所述加热丝的两端分别设有引脚，所述加热丝的下部弯折呈u型，使得所述引脚分别穿出第一孔；

所述加热丝通过引脚与所述电源连接。

可选的，所述第一孔内还设有用于封装所述加热丝的封装套管。

可选的，所述封装套管的外壁连接有若干均匀分布在封装套管外壁上的档杆，并且所述导热件被填充在所述封装套管的外壁与第一孔的内壁之间，使得所述档杆被埋没在所述导热件内部。

可选的，所述加热丝在长度方向上设有多个间隔件。

可选的，所述加热丝与所述引脚之间还设有过渡丝。

可选的，所述负压单元包括软管以及负压歧管，所述软管设于第二孔内，所述负压歧管设于待修复土壤区域的地面上；

位于同一列的第二孔内的软管连接同一根负压歧管，多根负压歧管的出气端连接所述负压发生器。

可选的，所述待修复土壤区域具有边界，所述待修复土壤区域的边界设有隔热板

采用上述技术方案，本发明在土壤加热过程中，污染物在高温作用下发生热解而产生废气，这些废气能够通过负压单元以及负压发生器抽取并被收集起来，待处理后再将气体排放到大气中，从而防止废气直接进入周围环境，从而防止产生二次污染，保护了环境。而且本发明的设备，结构简单，对土壤的修复操作简便，有利于土壤的快速修复。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的第一孔和第二孔的分布示意图；

图3是本发明的第一孔的内部结构示意图；

图4是本发明的第二孔的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本发明公开了一种地埋式土壤修复设备，其包括设于待修复土壤区域1内的多个第一孔2以及多个第二孔3，多个第一孔2和多个第二孔3分别均匀分布在待修复土壤区域1中，并且第一孔2和第二孔3均垂直于待修复土壤区域1，其中，第一孔2用于插入加热元件4，第二孔3插入负压单元5，加热单元4用于对土壤进行加热，而负压单元5则将土壤内产生的废气抽取排出。

在本发明的一个实施例中，为了方便对第一孔2和第二孔3进行开孔，可采用同一打孔工具，在待修复土壤区域1内进行打孔。也就是说，第一孔2和第二孔3的规格是一致的。这样能够方便快速的完成第一孔2和第二孔3的打孔。

如图2所示，在布置第一孔2和第二孔3的位置时，每相邻的两个第二孔3中间布置有一个第二孔3，而在每相邻的两个第二孔3中间布置有一个第一孔2。而第一孔2和第二孔3整体之间呈矩阵式分布，以此结构，可在每个第一孔2(除位于边侧的第一孔2外)的周边分布有四个第二孔3，同时，在每个第二孔3(除位于边侧的第二孔3外)的周边分布有四个第一孔2。

在本发明中，如图2和3所示，在每个第一孔2内分别安装有加热元件4，每个加热元件4均与安装在待修复土壤区域1上的电源连接。电源可采用三相变压器，例如，电源可以是具有480v的3极电压初级和3极电压次级的变压器，其在驱动加热元件4时，可使加热元件4产生预热的效果，在预热后，加热元件4的最高温度可达900℃，并且在需要时，该电源可使加热元件4稳定的保持在900℃。

在本发明中，加热元件4包括加热丝401，加热丝401的两端分别设有引脚402，加热丝401的下部弯折呈u型，使得引脚402分别穿出第一孔2。加热丝401通过两端的引脚402与电源连接。加热丝401通常为裸露在外的金属丝，且这种金属丝需具有耐腐蚀的特性，例如304不锈钢、309不锈钢、310不锈钢、316不锈钢，亦或是镍铬材料。在具体选择加热丝401的材质时，可根据实际需求进行选择，以304不锈钢和310不锈钢为例，310不锈钢相比于304不锈钢而言，310不锈钢对热量的吸收比304不锈钢多约20％，但310不锈钢的耐腐蚀性以及工作温度均比304不锈钢高，而由于310不锈钢具有更高的工作温度，因而其能够比304不锈钢向土壤中散发的热量也更多，从而可缩短修复时间，而且310不锈钢比304不锈钢高出的工作温度范围也可以作为安全裕度，以确保加热元件4不会产生过热现象。但310不锈钢的成本也会比304不锈钢的成本高出约25％。经过这种分析，可以确定的是，310不锈钢的使用成本是大于304不锈钢的。因此，在需求快速修复时，可采用310不锈钢的加热丝401，而在需要节约成本时，则可采用304不锈钢的加热丝401。其余材质的加热丝401可以进行类似的比较。

由于加热丝401具有较高的工作温度，因此，可在第一孔2内设有用于封装加热丝401的封装套管403。封装套管403采用绝缘且导热材料制成，其能够有效的防止通过电热丝401的电流泄露到待修复土壤区域1内的土壤中，以提高安全性能。另外，由于土壤中含有水分，在加热丝401通电发热后，水分被气化，在加热丝401断电后，水气又会凝结成液态，因此，封装套管403也可有效的防止加热丝401的表面凝结水分，防止加热丝401被氧化，提高加热丝401的使用寿命。

另外，在本发明中，封装套管403的外壁连接有若干均匀分布在封装套管403外壁上的档杆404，然后在封装套管403的外壁与第一孔2的内壁之间填充导热件7。这时候，档杆404就会被导热件7所埋没，从而使封装套管403能够被固定在第一孔2内，防止封装套管403偏移或转动。其中，导热件7可以是砂土，或是砾石。

需要说明的是，封装套管403在受热后会产生膨胀，因此，在第一孔2底部可设置沉孔201，沉孔201设置为锥形孔，以对封装套管403的膨胀部位进行缓冲。

为了进一步提高加热丝401使用的安全性，本发明可在加热丝401的长度方向上设有多个间隔件405。该间隔件405可防止加热丝401与封装套管403之间、加热丝401与加热丝401之间发生接触或产生电弧。间隔件405可采用陶瓷绝缘(例如高铝陶瓷绝缘材料)材料制成。在安装间隔件405时，可将间隔件405穿入加热丝401，然后再将间隔件405的底部与加热丝401之间焊接，这样，焊缝留在间隔件405的底部，对间隔件405形成支撑，可防止间隔件405再下滑。

在本发明中，加热丝401与引脚402之间还设有过渡丝406。过渡丝406可与加热丝401采用相同材质的金属丝，此时的过渡丝406相比于加热丝401而言，具有更大的截面积，从而使过渡丝406产生相对加热丝401而言更少的热量。这样，整个加热元件4的热量分布为，加热丝401大于过渡丝406，过渡丝406大于引脚402，也就是说，从第一孔2的孔底向上，加热元件4的温度是逐渐降低的，以此结构来降低加热丝401传导到引脚402上的热量。

在本发明中，如图2和4所示，在每个第二孔3内分别安装有负压单元5，负压单元5分别与安装在待修复土壤区域1上的负压发生器6连接。通过负压发生器6的作用，使负压单元5产生负压，从而将待修复土壤区域1内的有害物质经过降解或反映后产生的废气吸入，并将废气导入废气处理系统中进行处理，最后再将废气排放。废气处理系统可包括但不限于分流器、冷凝器、消解系统。

在本发明中，负压单元5包括软管501以及负压歧管502，软管501设于第二孔3内，软管501的底部设有用于吸入废气的进气口503，负压歧管502设于待修复土壤区域1的地面上。其中，软管501的一端位于第二孔3内，另一端穿出第二孔3后，连接负压歧管502。在本发明中，由于第二孔3是呈矩阵式排列的，因而，从同列的第二孔3穿出的软管501可连接于同一根负压歧管502上，然后将多列的负压歧管502再连接于一根管道，该管道再与负压发生器6连接。

为了保证软管501对废气的吸附能力，可在第二孔3的孔口位置通过密封板301进行密封。软管501在与第二孔3交接的位置需做密封处理。

本发明的第一孔2和第二孔3采用了矩阵式分布，因而在第一孔2的周围，可通过四根负压单元5对位于四个第二孔3中间的区域产生的废气进行吸收，提高了废气的吸收率。

在本发明中，在待修复土壤区域1上还安装有用于封盖待修复土壤区域1顶层的封装单元。封装单元可采用板体结构8，并在板体结构8底部形成有一层耐高温的塑料层或金属层。通过封装单元的设置，可有效的防止废气从待修复土壤区域1的表面逃逸。

最后，在本发明中，待修复土壤区域1是具有边界的，待修复土壤区域1的边界设有隔热板101，以降低待修复土壤区域1内的热量损失。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。