技术领域
[0001] 本发明属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种生物法土壤修复系统及土壤修复方法。
相关背景技术
[0002] 土壤修复工程能够改善土壤环境，其能够把污染土壤恢复正常功能，保护土壤环境。现有土壤修复工程为了提高土壤修复效率，向土壤中添加大量修复药剂，其虽然达到了土壤修复目的，但是伴随而来的是对环境的又一次污染，对自然环境造成破坏，不具环保理念，不符合可持续发展的需求。基于上述理由，本发明设计了一种利用蚯蚓进行土壤修复的生物法土壤修复系统，土壤修复效果好，修复过程不会对自然环境造成破坏和污染，符合土壤环保修复的理念，具有较高的可持续发展性。
具体实施方式
[0045] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0046] 如附图1所示，生物法土壤修复系统，包括土壤修复恒温室1、土壤修复生物培养基2、土壤修复环境改善单元3和土壤修复环境气体处理单元4；所述土壤修复生物培养基2设置于土壤修复恒温室1内，且土壤修复生物培养基2的内部环境与土壤修复恒温室1的室内环境相连通，通过所述土壤修复恒温室1提供生物修复土壤所需的恒温环境；所述土壤修复恒温室1具有进气口1.1，所述土壤修复环境改善单元3对接于土壤修复恒温室1的进气口
1.1，通过所述土壤修复环境改善单元3向土壤修复恒温室1内充入水雾和空气以改善土壤修复恒温室1内及土壤修复生物培养基2内的环境湿度，以及通过所述土壤修复环境改善单元3向土壤修复恒温室1内充入氧气和空气以改善土壤修复恒温室1内及土壤修复生物培养基2内的环境氧浓度，在本发明中，所述土壤修复生物培养基2所采用的土壤修复生物为蚯蚓。本发明能够对蚯蚓修复土壤所需的环境湿度和环境氧浓度进行合适地调节，保证蚯蚓健康生长，从而提高蚯蚓对土壤的修复彻底性、高效性。
[0047] 所述土壤修复恒温室1具有出气口1.2，所述土壤修复环境气体处理单元4对接于土壤修复恒温室1的出气口1.2，通过所述土壤修复环境气体处理单元4对从土壤修复恒温室1排出的污浊混合气体进行净化处理，从而避免蚯蚓修复土壤过程中产生的污浊混合气体污染空气环境。
[0048] 如附图2和附图3所示，所述土壤修复生物培养基2包括外箱体21和呈线性阵列设置于外箱体21内的土壤修复培养筒22，所述外箱体21的箱门板213位于顶部，所述土壤修复培养筒22呈筒口朝上姿态与外箱体21的内底部竖向插接设置，从而实现土壤修复培养筒22的可拆卸安装；所述外箱体21侧面均匀分布有通孔2120，所述外箱体21的内部空间通过所述通孔2120与土壤修复恒温室1的室内环境连通，这样才能够实现对外箱体21内的温度调节、湿度调节、氧浓度调节。
[0049] 值得注意的是，所述土壤修复培养筒22的筒壁为透气结构，从而使水雾、氧气、空气能够透过土壤修复培养筒22的筒壁与土壤接触，实现对土壤的润湿与增氧。
[0050] 如附图4和附图7所示，所述土壤修复培养筒22内从上到下设置有多块透气隔板23，上、下相邻的所述透气隔板23通过土壤保持相同间距隔开；位于透气隔板23上侧的土壤与位于透气隔板23下侧的土壤通过所述透气隔板23保持土壤内所含气体的相互流通，且透气隔板23阻挡土壤中的土壤修复生物穿过。既保证了土壤中空气的流动性，又能避免蚯蚓规模化、长距离的游走导致土壤中蚯蚓扎堆、分布不均的情况发生，保证利用蚯蚓修复土壤的均匀性。
[0051] 如附图3所示，所述外箱体21包括所述箱门板213，还包括箱底板211和箱侧板212；所述箱门板213内侧面设置有空气湿度传感器和氧气浓度传感器；多块所述箱侧板212围合设置于箱底板211上表面边缘，若干所述通孔2120均匀分布于箱侧板212上；所述箱门板213铰接于其中一块所述箱侧板21顶部；
[0052] 如附图4、附图5和附图6所示，所述土壤修复培养筒22包括与箱底板211的上表面竖向插接设置的筒骨架221以及由PVC材料制造而成的直通型PVC网222，所述直通型PVC网222通过所述筒骨架221做强度支撑，所述透气结构为直通型PVC网222。直通型PVC网222造价低廉且使用寿命更长。
[0053] 所述筒骨架221包括位于直通型PVC网222内侧的竖向通槽杆2211、位于直通型PVC网222外侧的竖向杆2212、位于直通型PVC网222顶部的圆环2213以及位于直通型PVC网222底部的圆板2214；所述竖向通槽杆2211的开口朝向直通型PVC网222的中轴线设置，所述竖向通槽杆2211与竖向杆2212配合夹持固连所述直通型PVC网222；所述竖向通槽杆2211的上端超出直通型PVC网222的顶端，所述竖向杆2212的上端与直通型PVC网222的顶端平齐，所述圆环2213固连竖向通槽杆2211的背侧与竖向杆2212的上端；所述竖向通槽杆2211的下端与直通型PVC网222的底端平齐，所述竖向杆2212的下端超出直通型PVC网222的底端，所述圆板2214固连竖向通槽杆2211的下端与竖向杆2212的内侧；所述箱底板211上开设有安装槽2110，所述竖向杆2212的下端与安装槽2110一一对应插接配合。提高了土壤修复培养筒22可拆卸安装的便捷性。
[0054] 所述土壤修复培养筒22还包括与直通型PVC网222同心设置的中心杆223，所述中心杆223下端设置有旋接螺母2231的螺纹杆部2232，所述圆板2214圆心贯穿开设有安装孔22140，所述螺纹杆部2232穿过安装孔22140通过所述螺母2231紧固；所述中心杆223的上端超出直通型PVC网222并高于竖向通槽杆2211的上端；所述透气隔板23中心开设有中心孔
230，所述透气隔板23外周设置有与竖向通槽杆2211一一对应的外沿凸起231，所述透气隔板23从上到下滑入直通型PVC网222内状态下，所述透气隔板23通过中心孔230与中心杆223竖向滑移配合，所述外沿凸起231与竖向通槽杆2211竖向滑移配合。提高了透气隔板23防止的便捷性。
[0055] 在本发明中，所述透气隔板23表面密布透气孔232，所述透气孔232的直径小于蚯蚓的直径，以防止蚯蚓穿过。
[0056] 更为具体的，所述透气隔板23外周设置有外沿填充234，所述外沿填充234填充在相邻竖向通槽杆2211之间形成的弧形空间内，从而封堵漏出的空间，进一步避免蚯蚓在不同层的土壤之间游走。
[0057] 值得注意的是，所述透气隔板23的中心设置有与中心孔230导通的配重233，所述配重233位于透气隔板23的下表面，因此能够使透气隔板23的重心保持在中心偏下的位置，当从上到下放置透气隔板23时，在配重233的下坠作用下，透气隔板23就能够尽可能保持水平姿态竖直向下滑入土壤修复培养筒22，不偏不倚，也就不会造成卡滞现象，且配重233从上到下呈逐渐收缩状，能够便于配重233顺利插入土壤中，从而使透气隔板23能够尽可能地贴合土壤，不浪费土壤修复培养筒22的空间，尽可能多的修复土壤。
[0058] 如附图1所示，所述土壤修复环境改善单元3包括气体混合装置30、水雾供应装置31、氧气供应装置32和空气供应装置33；所述水雾供应装置31、氧气供应装置32以及空气供应装置33均通过所述气体混合装置30对接所述土壤修复恒温室1的进气口1.1，其中，通过所述水雾供应装置31供应的水雾与通过所述空气供应装置33供应的空气在所述气体混合装置30内混合后充入土壤修复恒温室1内，通过所述氧气供应装置32供应的氧气与通过所述空气供应装置33供应的空气在所述气体混合装置30内混合后充入土壤修复恒温室1内。
[0059] 更为具体的，所述气体混合装置30包括混合箱体301、混合气体供应管线302和混合气体释放电动阀303；所述混合箱体301通过混合气体供应管线302与土壤修复恒温室1的所述进气口1.1对接，所述混合气体释放电动阀303安装于混合气体供应管线302上；所述水雾供应装置31包括高压水塔311、供水管线312、水释放电动阀313和雾化喷头314；所述高压水塔311通过供水管线312与混合箱体301连接，所述水释放电动阀313安装于供水管线312上，所述雾化喷头314位于混合箱体301内部并与供水管线312的出水端对接；所述氧气供应装置32包括氧气罐321、供氧管线322和氧气释放电动阀323；所述氧气罐321通过供氧管线322与混合箱体301连接，所述氧气释放电动阀323安装于供氧管线322上；所述空气供应装置33包括压缩空气罐331、供空气管线332和空气释放电动阀333；所述压缩空气罐331通过供空气管线332与混合箱体301连接，所述空气释放电动阀333安装于供空气管线332上。
[0060] 所述土壤修复环境气体处理单元4包括空气净化设备41、污浊混合气体输送管线42和污浊混合气体排出阀43；土壤修复恒温室1的所述出气口1.2通过污浊混合气体输送管线42与所述空气净化设备41连接，所述污浊混合气体排出阀43安装于污浊混合气体输送管线42上。
[0061] 生物法土壤修复系统的土壤修复方法，具体步骤如下：
[0062] 步骤S1：人工向外箱体21内的各土壤修复培养筒22内铺设土壤和放置蚯蚓，土壤铺设与蚯蚓放置采用间隔交替的方式进行，且在铺设土壤过程中间隔相同厚度的土壤放置透气隔板23，各土壤修复培养筒22内土壤铺设和蚯蚓放置均完成后，合上箱门板213；
[0063] 土壤修复培养筒22选用规格：直通型PVC网222内径0.2m，长1m；
[0064] 蚯蚓选用规格和数量：蚯蚓直径大于透气隔板23表面密布的透气孔232的孔径，每个土壤修复培养筒22内的蚯蚓数量为300～800条；
[0065] 透气隔板23放置方法：首先将透气隔板23套在中心杆223上，透气隔板23下移至被竖向通槽杆2211支撑，然后转动透气隔板23使外沿凸起231与竖向通槽杆2211对应，透气隔板23在配重233的下坠作用下下滑，配重233插入土壤中，透气隔板23贴合土壤；
[0066] 步骤S2：将整个土壤修复生物培养基2置于土壤修复恒温室1内，维持蚯蚓适宜生长温度20～25℃，维持蚯蚓适宜生长空气环境湿度60％～75％，维持蚯蚓适宜生长空气环境氧浓度35％～40％；
[0067] 步骤S3：空气湿度传感器对土壤修复生物培养基2内的环境湿度进行检测，以及氧气浓度传感器对土壤修复生物培养基2内的环境氧浓度进行检测；
[0068] 当环境湿度检测值低于蚯蚓适宜生长空气环境湿度时，同时打开混合气体释放电动阀303、水释放电动阀313、空气释放电动阀333以及污浊混合气体排出阀43，高压水塔311内的水通过供水管线312输送至雾化喷头314，水被雾化喷头314雾化形成水雾喷入混合箱体301内，压缩空气罐331内的空气通过供空气管线332输送至混合箱体301内，水雾与空气在混合箱体301内混合，随后水雾和空气通过混合气体供应管线302输入土壤修复恒温室1内，水雾穿过通孔2120进入外箱体21内，进而透过直通型PVC网222润湿土壤；土壤修复恒温室1内的污浊混合气体通过污浊混合气体输送管线42输送至空气净化设备41进行净化处理；
[0069] 当环境氧浓度检测值低于蚯蚓适宜生长空气环境氧浓度时，同时打开混合气体释放电动阀303、氧气释放电动阀323、空气释放电动阀333以及污浊混合气体排出阀43，氧气罐321内的氧气通过供氧管线322输送至混合箱体301内，压缩空气罐331内的空气通过供空气管线332输送至混合箱体301内，氧气与空气在混合箱体301内混合，从而对氧气起到稀释作用，随后氧气和空气通过混合气体供应管线302输入土壤修复恒温室1内，氧气穿过通孔2120进入外箱体21内，进而透过直通型PVC网222接触浸入土壤中；土壤修复恒温室1内的污浊混合气体通过污浊混合气体输送管线42输送至空气净化设备41进行净化处理；
[0070] 步骤S4：人工每隔半个月检测土壤中的重金属离子浓度，如果土壤中的重金属离子没有达到修复要求，则继续进行修复，如果达到修复要求，即可将土壤修复生物培养基2从土壤修复恒温室1内取出，打开箱门板213，将各土壤修复培养筒22取出，倒出土壤修复培养筒22内的土壤和蚯蚓，土壤归还大自然或者作为田地肥料，蚯蚓依据大小进行分类回收再利用。
[0071] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
