可移动式高效低耗重金属修复植物残体综合处理装置

摘要

本发明公开了一种可移动式高效低耗重金属富集植物残体综合处理装置，涉及生态修复设备领域。本发明包括安装在可移动基座上的焚烧炉，所述焚烧炉的出气端通过软管连通用于处理废气的处理箱，所述处理箱的侧壁安装有滑动限位架，所述处理箱的底面通过液压伸缩杆与所述可移动基座连接，所述焚烧率的进料端连通有物料破碎装置，所述处理箱的出气端安装有尾气排放检测系统；以实现对于植物残体焚烧设备而言，将便捷性、稳定性、高效性和节能性融为一体的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及生态修复设备领域，具体的说，是一种可移动式高效低耗重金属富集植物残体综合处理设备。

背景技术

由于植物修复技术具有成本低廉、效果永久及环境友好等优势，目前已逐步发展成为了绿色可持续土壤修复的主要技术。然而，对修复植物刈割后或者成熟时的收获物如何处置，是植物修复技术应用过程中一个亟待解决的问题，如果处置不当容易造成对环境的二次污染。焚烧和热解等热处理方式能够很大程度地减少生物质废弃物的体质量和体积，同时能回收一定的热能和生物质。在生物质再利用的安全性方面，首先，重金属富集在炭中较为稳定，生物炭因其高比表面积和丰富的表明官能团，利用多种钝化机制的结合实现了对重金属污染土壤的修复；其次，常见的黏土矿物作为添加剂在植物热处理过程中能够强化对重金属的稳定化；另外，含量较高的重金属的灰烬还可通过制备生物质-地聚物复合保温材料和安全填埋等方式进行处置。

植物热处理后的生物炭和灰烬，含有丰富的矿质元素。施入土壤中，可改善土壤，提高植物抗旱性，还可抑制病虫害发生，促进植物生长。也就是说，在生态恢复或者环境修复的过程中，都可以用一些落叶等植物进行焚烧，利用其焚烧后产生的灰烬，来对生态系统进行修复以及改善。

现有的处理设备对于便捷性和稳定性无法同时满足，高效性和节能性难以同时具备，也就是说，设计开发一种便捷稳定且高效低耗的植物残体处理设备，是提高植物修复效率，降低土壤修复成本的解决途径之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动式高效低耗重金属富集植物残体综合处理设备，以实现对于植物残体焚烧设备而言，将便捷性、稳定性、高效性和节能性融为一体的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种可移动式高效低耗重金属富集植物残体综合处理设备，包括安装在可移动基座上的焚烧炉，所述焚烧炉的出气端通过软管连通用于处理废气的处理箱，所述处理箱的侧壁安装有滑动限位架，所述处理箱的底面通过液压伸缩杆与所述可移动基座连接，所述焚烧率的进料端连通有物料破碎装置，所述处理箱的出气端安装有尾气排放检测系统。

进一步的，所述焚烧炉的内部从上至下依次设置有气体腔、进料腔、燃烧腔、流化床体腔以及加热腔，所述焚烧炉的顶面连通有与所述气体腔连通的第一排气管，所述焚烧炉的侧壁设置有与所述进料腔连通的供料系统，所述焚烧炉的侧壁还设置有与所述流化床体腔连通的供气管，所述流化床体腔与所述加热腔之间通过安装在所述焚烧炉内壁的上凸圆弧板隔开，所述流化床体腔的侧壁还连通有向下倾斜的第一卸料管，所述加热腔内设置有加热管，所述加热管的热交换部穿过所述圆弧板伸入所述流化床体腔，所述供料系统包括设置在所述焚烧炉侧壁内的干燥腔，所述干燥腔环绕所述焚烧炉设置，所述干燥腔侧外侧面连通有加料管，所述干燥腔的底面连通有鼓气管，所述干燥腔的顶端内侧面连通有向下倾斜的与所述进料腔连通的供料管。

更进一步的，所述第一卸料管与所述流化床体腔的连通口覆盖安装有滤网，所述滤网的孔径小于所述流化床体腔内流体介质颗粒的粒径。

更进一步的，所述加热管包括导热管，所述导热管内导入热油，所述导热管包括水平的贯穿所述焚烧炉侧壁的进油管，所述进油管伸入所述加热腔且连通有U型热交换管，所述U型热交换管倒立设置，且所述U型热交换管的两竖直段穿过所述圆弧板伸入所述流化床体腔，所述U型热交换管的两竖直段分别与所述进油管以及出油管连通，所述出油管水平设置且伸出所述焚烧炉的侧壁。

更进一步的，所述处理箱为棱柱体，所述处理箱通过进气管与焚烧炉连通，所述处理箱的顶面安装有雾化喷头且连通有第二排气管，所述处理箱的外部底面安装有转动电机，所述转动电机的转动端安装有外螺纹杆，所述外螺纹杆伸入所述处理箱，所述处理箱滑动安装有过滤盒，所述外螺纹杆穿过所述过滤盒的底面且两者螺纹连接，所述过滤盒的底面设置为过滤结构，所述进气管设置在所述过滤盒的上方，所述过滤盒的一个侧面及顶面开放设置，所述处理箱的侧面连通有带挡料板的第二卸料管，所述第二卸料管与所述过滤盒的开方面在同一方向，所述过滤盒的底面滑动设置有刮板，所述刮板的大面积面朝向所述第二卸料管且安装有朝向所述第二卸料管侧延伸的水平拉杆，所述拉杆靠近所述过滤盒的开方面的一端安装有与所述过滤盒底面滑动接触的支撑板。

更进一步的，所述进气管伸入所述处理箱的一端顶面安装有弧形板，所述弧形板远离所述进气管的一端向下倾斜设置。

更进一步的，所述过滤盒包括与所述外螺纹杆螺纹连接的硬滤布，所述硬滤布的边缘与所述处理箱的内壁滑动接触，所述硬滤布的顶面安装有竖直的与所述处理箱内壁滑动接触的挡板，所述挡板的数量比所述处理箱的侧壁数量少一面。

更进一步的，所述硬滤布上设置有与所述外螺纹杆螺纹连接的内螺纹通道，所述硬滤布的顶面安装有支撑杆，所述支撑杆竖直设置，且所述支撑杆的顶面安装有硬质弹性刷毛，所述硬质弹性刷毛的端部与所述外螺纹杆的外壁滑动接触，所述支撑杆环绕所述外螺纹杆的轴线设置。

更进一步的，所述刮板设置有两块，两所述刮板的上分别连接的所述拉杆相互平行设置，两所述刮板设置在所述外螺纹杆的两侧，两所述刮板之间的距离不小于所述外螺纹杆的外径，两所述刮板相向的一面均安装有橡胶刮片，两所述橡胶刮片的端部交错设置，所述橡胶刮片的底面与所述过滤盒的底面滑动接触。

本发明具有以下优点：通过可移动基座，降低植物修复的成本，也就是说整个设备不需要固化在一个地点使用。植物在进入焚烧之前，进行破碎处理，使其能够更好的受到后续的干燥和焚烧。焚烧所产生的废气通过软管进入处理箱中进行处理，并且处理箱的高度可以通过液压伸缩杆的伸缩进行调节，从而让软管始终能够保持通畅的状态，并且让处理箱高于焚烧炉，进而让废气的输送更加顺畅。与此同时，在进行移动的过程中，能够将处理箱下降至最低的位置，相较于设备的运行状态，这样整个设备的重心更低，以提高整个设备在移动过程中的稳定性。

利用尾气排放检测系统，能够实施检测经过处理箱处理的废气是否达到排放要求，并且利用进料前的破碎装置，破碎装置内的破碎箱在进行破碎的过程中，能够利用脉冲风机对破碎箱内周期性的鼓入了风流，进而对破碎的物料施加混合作用，让物料能够破碎得更加均匀，以平衡后续过程的能耗。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2 为本发明焚烧炉的结构示意图。

图3 为本发明焚烧炉的剖面结构示意图。

图4 为本发明处理箱剖面结构示意图。

图5 为图4中A处的局部放大结构示意图。

图6 为图4中B处的局部放大结构示意图。

图7为本发明过滤盒的俯视结构示意图。

图中，1-焚烧炉、2-气体腔、3-进料腔、4-燃烧腔、5-流化床体腔、6-加热腔、7-第一排气管、8-供气管、9-圆弧板、10-第一卸料管、11-加热管、111-进油管、112-U型热交换管、113-出油管、12-干燥腔、13-加料管、14-鼓气管、15-供料管、16-处理箱、17-进气管、18-雾化喷头、19-第二排气管、20-转动电机、21-外螺纹杆、22-过滤盒、221-硬滤布、222-挡板、23-第一卸料管、24-刮板、25-拉杆、26-支撑板、27-弧形板、28-支撑杆、29-硬质弹性刷毛、30-限位槽、31-限位块、32-橡胶刮片、33-可移动基座、34-滑动限位架、35-液压伸缩杆、36-软管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种可移动式高效低耗重金属富集植物残体综合处理设备，包括安装在可移动基座33上的焚烧炉1，所述焚烧炉1的出气端通过软管36连通用于处理废气的处理箱16，所述处理箱16的侧壁安装有滑动限位架34，所述处理箱16的底面通过液压伸缩杆35与所述可移动基座33连接，所述焚烧率1的进料端连通有物料破碎装置，所述处理箱16的出气端安装有尾气排放检测系统。

这样，通过可移动基座33，降低植物修复的成本，也就是说整个设备不需要固定在一个地点使用。植物在进入焚烧之前，进行破碎处理，使其能够更好的受到后续的干燥和焚烧。焚烧所产生的废气通过软管36进入处理箱16中进行处理，并且处理箱16的高度可以通过液压伸缩杆35的伸缩进行调节，从而让软管36始终能够保持通畅的状态，并且让处理箱16高于焚烧炉1，进而让废气的输送更加顺畅。与此同时，在进行移动的过程中，能够将处理箱16下降至最低的位置，相较于设备的运行状态，这样整个设备的重心更低，以提高整个设备在移动过程中的稳定性。

利用尾气排放检测系统，能够实施检测经过处理箱处理的废气是否达到排放要求。

请再结合图2和图3所示的，所述焚烧炉1的内部从上至下依次设置有气体腔2、进料腔3、燃烧腔4、流化床体腔5以及加热腔6，所述焚烧炉1的顶面连通有与所述气体腔2连通的第一排气管7，所述焚烧炉1的侧壁设置有与所述进料腔3连通的供料系统，所述焚烧炉1的侧壁还设置有与所述流化床体腔5连通的供气管8，所述流化床体腔5与所述加热腔6之间通过安装在所述焚烧炉1内壁的上凸圆弧板9隔开，所述流化床体腔5的侧壁还连通有向下倾斜的第一卸料管10，所述加热腔6内设置有加热管11，所述加热管11的热交换部穿过所述圆弧板9伸入所述流化床体腔5，所述供料系统包括设置在所述焚烧炉1侧壁内的干燥腔12，所述干燥腔12环绕所述焚烧炉1设置，所述干燥腔12侧外侧面连通有加料管13，所述干燥腔12的底面连通有鼓气管14，所述干燥腔12的顶端内侧面连通有向下倾斜的与所述进料腔3连通的供料管15。

这样，在进行焚烧的过程中，设置在流化床体腔5内也就是圆弧板9上方的流化基体如石英砂等，受到加热管11的加热，流化床加热至一定的温度，并且在供气管8进行供气的作用下，流化床变为流化状态，然后待焚烧的植物残体通过供料系统进入焚烧炉1，具体的，植物残体通过加料管13堆积在干燥腔12内，然后通过鼓气管14不断的朝向干燥腔12内鼓入热风，对干燥腔12内的植物残体进行加热干燥，然后在干燥完成后，再通过向加料管13中继续加入植物物料，将干燥腔12内干燥完成的植物残料通过供料管15送入焚烧炉1内部，落在流化床上，让干燥后的植物残体能够更快的在流化床上受到流化床的加热而燃烧。燃烧后的残渣能够从第一卸料管10中泄出。这样，利用将植物在干燥腔12中进行提前干燥的步骤，让植物在落在流化床上时，能够更快的燃烧，从而更快的产生灰烬，从而有效的提高焚烧的效率，降低流化床让植物残体进行燃烧时所需要的能耗。并且，利用鼓入的热风，还能够向焚烧炉1内鼓入空气，让落在流化床上的植物残体能够燃烧更充分。

进一步的，所述鼓气管14连通热风机，所述热风机具有脉冲鼓风功能。

这样在将植物残体从加料管13中加入干燥腔12的过程中，当干燥腔12中出现堵塞后，能够利用热风机的脉冲鼓风功能，对干燥腔12内的物料进行扰动，从而将堵塞在加料管13卸料口的物料吹开，让加料管13的加料作业更加通畅。

再者，所述供料管15有数根，且环绕所述焚烧炉1的轴线设置。

同时，所述第一卸料管10与所述流化床体腔5的连通口覆盖安装有滤网，所述滤网的孔径小于所述流化床体腔5内流体介质颗粒的粒径。

这样，在流化床运动的过程中，植物残体燃烧产生的灰烬也会随着流化床移动，当灰烬移动到第一卸料管10的位置后，在滤网的作用下，燃烧产生的灰烬从第一卸料管10中泄出，而流化床的流体介质颗粒能够继续在焚烧炉1中使用运行。

更进一步的，所述第一卸料管10有数根，且环绕所述焚烧炉1的轴线设置，所述第一卸料管10的底端与所述圆弧板9的最低端顶面设置在同一水平面上。

同时，所述加热管11包括导热管，所述导热管内导入热油，所述导热管包括水平的贯穿所述焚烧炉1侧壁的进油管111，所述进油管111伸入所述加热腔6且连通有U型热交换管112，所述U型热交换管112倒立设置，且所述U型热交换管112的两竖直段穿过所述圆弧板9伸入所述流化床体腔5，所述U型热交换管112的两竖直段分别与所述进油管111以及出油管113连通，所述出油管113水平设置且伸出所述焚烧炉1的侧壁。

再者，请再结合图4至图7所示的，所述处理箱（16）为棱柱体，所述处理箱16通过进气管17与焚烧炉（1）连通，所述处理箱16的顶面安装有雾化喷头18且连通有排气管19，所述处理箱16的外部底面安装有转动电机20，所述转动电机20的转动端安装有外螺纹杆21，所述螺纹杆伸入所述处理箱16，所述处理箱16滑动安装有过滤盒22，所述外螺纹杆21穿过所述过滤盒22的底面且两者螺纹连接，所述过滤盒22的底面设置为过滤结构，所述进气管17设置在所述过滤盒22的上方，所述过滤盒22的一个侧面及顶面开放设置，所述处理箱16的侧面连通有带挡料板的卸料管23，所述卸料管23与所述过滤盒22的开方面在同一方向，所述过滤盒22的底面滑动设置有刮板24，所述刮板24的大面积面朝向所述卸料管23且安装有朝向所述卸料管23侧延伸的水平拉杆25，所述拉杆25靠近所述过滤盒22的开方面的一端安装有与所述过滤盒22底面滑动接触的支撑板26。

这样，在焚烧炉中焚烧后所产生的废气通过进气管17进入处理箱16中，处理箱16中的雾化喷头18持续向处理箱16中喷入水雾，让处理箱16中产生从上至下移动的水雾，当高温废气从进气管17中喷出后，高温废气向上移动，并且在废气向上移动的过程中，易挥发的物质被处理箱16中产生的水雾捕获，并且随着水雾下落，收集在处理箱16中，并且伴随着水雾的向下移动，混杂在废气中的固体颗粒同样能够收到水雾的沉降，让大量废气中的固体颗粒伴随水雾下落至过滤盒22中，同时，固体颗粒受到过滤盒22中过滤结构的作用，残留在过滤结构的顶面，进而实现固体颗粒与水雾的分离，而带有易挥发物质的水雾能够穿过过滤盒22的底面，在处理箱16中进行收集。进而快速高效的实现对废气易挥发物质的捕获以及对废气中携带的固体颗粒进行回收。并且，当过滤盒22中残留了大量的颗粒后，开启转动电机20，能够让外螺纹杆21转动，从而让过滤盒22向上或者向下移动，当需要对过滤盒22进行清理时，只需要让过滤盒22向上移动，让过滤盒22的底面与卸料管23的底面齐平后，打开卸料管23，工人伸手拉住拉杆25，将拉杆25向外拉动，即能够利用拉杆25端部安装的刮板24对过滤盒22的底面进行清理，将过滤盒22底面沉积的大量颗粒从卸料管23中刮出。

再者，所述进气管17伸入所述处理箱16的一端顶面安装有弧形板27，所述弧形板27远离所述进气管17的一端向下倾斜设置。

这样，利用弧形板27一方面能够对处理箱16中的水雾进行引导，另一方面能够在不影响进气管17进气的同时，避免向下移动的水雾进入进气管17，对进气管17造成影响的情况出现。

更进一步的，所述过滤盒22包括与所述外螺纹杆21螺纹连接的硬滤布221，所述硬滤布221的边缘与所述处理箱16的内壁滑动接触，所述硬滤布221的顶面安装有竖直的与所述处理箱16内壁滑动接触的挡板222，所述挡板222的数量比所述处理箱16的侧壁数量少一面。

同时，所述硬滤布221上设置有与所述外螺纹杆21螺纹连接的内螺纹通道，所述硬滤布221的顶面安装有支撑杆28，所述支撑杆28竖直设置，且所述支撑杆28的顶面安装有硬质弹性刷毛29，所述硬质弹性刷毛29的端部与所述外螺纹杆21的外壁滑动接触，所述支撑杆28环绕所述外螺纹杆21的轴线设置。

这样，利用硬质弹性毛刷，能够在外螺纹杆21转动也就是过滤盒22上下移动的过程中，对外螺纹杆21位于过滤盒22底面上方的位置进行清洁，避免大量颗粒物料卡在外螺纹杆21的外螺纹中，影响外螺纹杆21的转动。

更进一步的，所述硬滤布221的顶面设置有限位槽30，所述限位槽30与所述拉杆25平行，所述刮板24的底面设置有滑动嵌入所述限位槽30的限位块31。

再者，所述刮板24设置有两块，两所述刮板24的上分别连接的所述拉杆25相互平行设置，两所述刮板24设置在所述外螺纹杆21的两侧，两所述刮板24之间的距离不小于所述外螺纹杆21的外径，两所述刮板24相向的一面均安装有橡胶刮片32，两所述橡胶刮片32的端部交错设置，所述橡胶刮片32的底面与所述过滤盒22的底面滑动接触。。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。