[0001] 本实用新型涉及化工领域，具体而言，本实用新型涉及制备土壤调理剂的系统。

[0002] 土壤重金属污染是指由于人类活动将砷、镉、汞、铅和铬等重金属物质带入土壤，使土壤重金属含量相较于自然背景值明显较高，进而破坏生态环境的现象。中国受重金属污染耕地面积约2.0×107hm2，约占耕地总面积的20％，且多数污染土壤属于多种重金属复合污染，重金属污染治理已迫在眉睫。采用钝化剂等土壤调理剂对重金属污染的土壤进行化学稳定修复是较为经济高效的修复技术。

[0003] 中国专利CN208038328U公开了一种海洋贝壳土壤调理剂生产线，其包括煅烧炉、回转窑、研磨装置、分选装置、储料仓、发酵装置和干燥装置，是一种针对贝壳固体类土壤调理剂生产系统。

[0004] 中国专利CN206027707U公开了一种免深耕土壤调理剂生产系统，其包括储存机构、配料机构、反应釜、液固分散混合机构、灌装机构、压盖机构、套标机构、包装机构以及四个调节机构，是一种以离子化合物为主的液态土壤调理剂生产系统。

[0005] 目前大多数钝化剂生产采用简单的无机矿物混合装置或液体溶液混合装置，生产的矿物型、离子型化学调理剂增加了土壤中外来矿物含量，改变了土壤矿物结构。现有的土壤调理剂制备系统或是过于简单，不适应标准化生产，或是过于复杂，造成能耗高等问题。因此，目前制备土壤调理剂的系统有待改进。
实用新型内容

[0006] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出制备土壤调理剂的系统和方法。该制备土壤调理剂的系统具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置干燥装置与造粒装置进行水分连锁控制，可以有效降低系统能耗。

[0007] 在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种制备土壤调理剂的系统。根据本实用新型的实施例，该制备土壤调理剂的系统包括：植物纤维破碎装置，所述植物纤维破碎装置具有植物纤维原料入口、添加物入口和混合粉末出口；植物纤维负载装置，所述植物纤维负载装置具有混合粉末入口、负载溶液入口、pH调节溶液入口和负载反应混合物出口，所述混合粉末入口与所述混合粉末出口相连；干燥装置，所述干燥装置具有负载反应混合物入口、干燥介质入口、干燥介质出口、气体出口和干燥产物出口，所述负载反应混合物入口与所述负载反应混合物出口相连；造粒装置，所述造粒装置具有干燥产物入口和成型颗粒出口，所述干燥产物入口与所述干燥产物出口相连；所述干燥产物入口处设有水分含量传感器，所述水分含量传感器与所述干燥装置相连。

[0008] 采用根据本实用新型上述实施例的系统制备土壤调理剂，首先利用植物纤维破碎装置对植物纤维原料进行破碎，并与添加物进行预混，得到混合粉末；进而将混合粉末、负载溶液、pH调节溶液供给至纤维素负载装置中进行负载处理，使负载溶液中的组分负载至纤维素载体上，得到负载反应混合物。后续，将负载反应混合物供给至干燥装置中进行干燥处理，将物料中的水分含量降低至预定值，保留其中的部分水分。进而，含有水分的物料进入造粒装置中进行造粒处理，物料中的水分可以起到粘结剂的作用，无需外加额外的粘结剂提高产品质量。此外，造粒装置的干燥产物入口处设有水分含量传感器，可以根据进入造粒装置的干燥物料的含水量对干燥装置进行连锁控制。例如，当干燥产物水分含量过低时，可以控制干燥装置在低能耗条件下运行，以适当提高干燥产物中的水分含量。

[0009] 任选的，所述植物纤维破碎装置还具有返料口，所述返料口与所述植物纤维原料入口相连。

[0010] 任选的，所述制备土壤调理剂的系统进一步包括：包装装置，所述包装装置具有成型颗粒入口和产品出口，所述成型颗粒入口与所述成型颗粒出口相连。

[0011] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

[0017] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

[0018] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0019] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0020] 在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种制备土壤调理剂的系统。参考图1，根据本实用新型的实施例，该制备土壤调理剂的系统包括：植物纤维破碎装置100、植物纤维负载装置200、干燥装置300和造粒装置400。其中，植物纤维破碎装置100具有植物纤维原料入口101、添加物入口102和混合粉末出口103；植物纤维负载装置200具有混合粉末入口201、负载溶液入口202、pH调节溶液入口203和负载反应混合物出口204，混合粉末入口201与混合粉末出口103相连；干燥装置300具有负载反应混合物入口301、干燥介质入口
302、干燥介质出口303、气体出口304和干燥产物出口305，负载反应混合物入口301与负载反应混合物出口204相连；造粒装置400具有干燥产物入口401和成型颗粒出口402，干燥产物入口401与干燥产物出口305相连；干燥产物入口401处设有水分含量传感器410，水分含量传感器410与干燥装置300相连。

[0021] 采用根据本实用新型上述实施例的系统制备土壤调理剂，首先利用植物纤维破碎装置对植物纤维原料进行破碎，并与添加物进行预混，得到混合粉末；进而将混合粉末、负载溶液、pH调节溶液供给至纤维素负载装置中进行负载处理，使负载溶液中的组分负载至纤维素载体上，得到负载反应混合物。后续，将负载反应混合物供给至干燥装置中进行干燥处理，将物料中的水分含量降低至预定值，保留其中的部分水分。进而，含有水分的物料进入造粒装置中进行造粒处理，物料中的水分可以起到粘结剂的作用，无需外加额外的粘结剂提高产品质量。此外，造粒装置的干燥产物入口处设有水分含量传感器，可以根据进入造粒装置的干燥物料的含水量对干燥装置进行连锁控制。例如，当干燥产物水分含量过低时，可以控制干燥装置在低能耗条件下运行，以适当提高干燥产物中的水分含量。

[0022] 根据本实用新型的实施例，植物纤维破碎装置100适于将植物纤维原料和添加物进行破碎处理，得到混合粉末。植物纤维破碎装置可以将植物纤维原料破碎至所需的粒度，并与添加物进行预混，得到混合粉末

[0023] 上述植物纤维原料的具体种类并不受特别限制，可以采用常见的纤维质天然农林废弃物。根据本实用新型的实施例，植物纤维原料可以包括选自植物秸秆、木屑中的至少之一。通过采用天然植物纤维作为土壤调理剂的载体，制备得到的土壤调理剂在使用中不会给土壤增加过多的外来物质，不过多改变土壤矿物成分。

[0024] 上述添加物的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的用于制备土壤调理剂的材料。根据本实用新型的实施例，添加物可以包括选自植物原料、矿物添加剂中的至少之一。由此，可以进一步提高土壤调理剂的性能。

[0025] 根据本实用新型的实施例，植物纤维破碎装置100的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的混料设备。

[0026] 根据本实用新型的实施例，植物纤维负载装置200适于将混合粉末、负载溶液和pH调节溶液进行负载处理，得到负载反应混合物。在植物纤维负载装置中，混合粉末与负载溶液发生化学反应，负载溶液中的活性化学组分负载至纤维素载体上，形成具有预定功能的土壤调理剂混合物湿料。

[0027] 上述负载溶液的具体种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本实用新型的实施例，负载溶液可以为偏铝酸钠溶液、二氯氧钛溶液、硫酸氧钛溶液、氯化钙溶液、硫酸钠溶液中的至少之一。

[0028] 植物纤维负载装置200的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的反应器设备。根据本实用新型的实施例，植物纤维负载装置200为常压设备，且不额外设置配套的保温和加热装置，由此可以进一步降低设备成本、生产成本，简化工艺流程。

[0029] 根据本实用新型的实施例，干燥装置300适于将负载反应混合物进行干燥处理，得到干燥产物。具体的，对负载反应混合物的干燥处理可通过高温干燥介质的间接加热进行，干燥处理中产生的气体可从气体出口304排出。根据本实用新型的实施例，干燥处理中无需将负载反应混合物彻底干燥，将负载反应混合物干燥至其中的水分含量达到预定范围即可。由此，不仅可以显著降低干燥工序的能耗，还可以利用干燥产物中残留的水分作为后续成型处理中所需粘结剂，从而避免额外添加粘结剂，避免杂质的引入。

[0030] 根据本实用新型的实施例，干燥产物的水分含量可以为1％～10％。由此，既可以保证物料的干燥效果，又可以使干燥后物料中残留有适宜含量的水分，以作为后续成型处理中所需粘结剂。

[0031] 干燥装置300的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的干燥设备。

[0032] 根据本实用新型的实施例，造粒装置400适于将干燥产物进行造粒处理，得到成型颗粒。由于干燥产物中残留水分的存在，造粒处理中无需额外添加剂粘结剂，避免了杂质的引入和额外的辅料成本。同时，通过设置水分含量传感器，可以根据进入造粒装置的干燥物料的含水量对干燥装置进行连锁控制。例如，当干燥产物水分含量过低时，可以控制干燥装置在低能耗条件下运行，以适当提高干燥产物中的水分含量。

[0033] 造粒装置400的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的成型设备。

[0034] 参考图2，根据本实用新型的实施例，植物纤维破碎装置100还具有返料口104，返料口140与植物纤维原料入口101相连。由此，可以将粒度不达要求的物料进行返料再破碎。

[0035] 参考图2，根据本实用新型的实施例，本实用新型的制备土壤调理剂的系统还可以进一步包括：包装装置500。包装装置500具有成型颗粒入口501和产品出口502，成型颗粒入口501与成型颗粒出口402相连。包装装置500适于将成型得到的土壤调理剂灌装入包装容器，得到最终产品。

[0036] 包装装置500的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的包装设备。

[0037] 为了便于理解，下面对采用根据本实用新型实施例的制备土壤调理剂系统实施的制备土壤调理剂的方法进行描述。参考图3，根据本实用新型的实施例，该方法包括：

[0038] S100：破碎处理

[0039] 该步骤中，将植物纤维原料和添加物供给至植物纤维破碎装置中进行破碎处理，得到混合粉末。植物纤维破碎装置可以将植物纤维原料破碎至所需的粒度，并与添加物进行预混，得到混合粉末

[0040] 上述植物纤维原料的具体种类并不受特别限制，可以采用常见的纤维质天然农林废弃物。根据本实用新型的实施例，植物纤维原料可以包括选自植物秸秆、木屑中的至少之一。通过采用天然植物纤维作为土壤调理剂的载体，制备得到的土壤调理剂在使用中不会给土壤增加过多的外来物质，不过多改变土壤矿物成分。

[0041] 上述添加物的具体种类并不受特别限制，可以采用本领域常见的用于制备土壤调理剂的材料。根据本实用新型的实施例，添加物可以包括选自植物原料、矿物添加剂中的至少之一。由此，可以进一步提高土壤调理剂的性能。

[0042] S200：负载处理

[0043] 该步骤中，将上述混合粉末、负载溶液和pH调节溶液供给至植物纤维负载装置中进行负载处理，得到负载反应混合物。在植物纤维负载装置中，混合粉末与负载溶液发生化学反应，负载溶液中的活性化学组分负载至纤维素载体上，形成具有预定功能的土壤调理剂混合物湿料。

[0044] 上述负载溶液的具体种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本实用新型的实施例，负载溶液可以为偏铝酸钠溶液、二氯氧钛溶液、硫酸氧钛溶液、氯化钙溶液、硫酸钠溶液中的至少之一。

[0045] S300：干燥处理

[0046] 该步骤中，将上述负载反应混合物供给至干燥装置中进行干燥处理，得到干燥产物。具体的，对负载反应混合物的干燥处理可通过高温干燥介质的间接加热进行，干燥处理中产生的气体可从负载装置的气体出口排出。根据本实用新型的实施例，干燥处理中无需将负载反应混合物彻底干燥，将负载反应混合物干燥至其中的水分含量达到预定范围即可。由此，不仅可以显著降低干燥工序的能耗，还可以利用干燥产物中残留的水分作为后续成型处理中所需粘结剂，从而避免额外添加粘结剂，避免杂质的引入。

[0047] 根据本实用新型的实施例，干燥产物的水分含量可以为1％～10％。由此，既可以保证物料的干燥效果，又可以使干燥后物料中残留有适宜含量的水分，以作为后续成型处理中所需粘结剂。

[0048] S400：造粒处理

[0049] 该步骤中，将上述干燥产物供给至造粒装置中进行造粒处理，得到成型颗粒。由于干燥产物中残留水分的存在，造粒处理中无需额外添加剂粘结剂，避免了杂质的引入和额外的辅料成本。同时，通过设置水分含量传感器，可以根据进入造粒装置的干燥物料的含水量对干燥装置进行连锁控制。例如，当干燥产物水分含量过低时，可以控制干燥装置在低能耗条件下运行，以适当提高干燥产物中的水分含量。

[0050] 参考图4，根据本实用新型的实施例，本实用新型的制备土壤调理剂的方法还可以进一步包括：将混合粉末的至少部分作为返料返回至破碎处理。由此，可以将粒度不达要求的物料进行返料再破碎。

[0051] 参考图4，根据本实用新型的实施例，本实用新型的制备土壤调理剂的方法还可以进一步包括：

[0052] S500：包装

[0053] 该步骤中，将上述成型颗粒灌装入包装容器，得到最终产品。

[0054] 另外，需要说明的是，前文针对“制备土壤调理剂的系统”所描述的全部特征和优点，同样适用于该“制备土壤调理剂的方法”，在此不再一一赘述。

[0055] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0056] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。