一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，更具体地说，涉及一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。

“高污染超标率”“万亿级规模市场”“复杂的系统工程”“发展初期的新兴行业”，中国土壤污染防治正贴着这些标签步入联合国首个“国际土壤年”。

根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，中国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤污染超标率达16.1％，在工矿业废弃地土壤环境问题突出的同时，耕地土壤环境质量更加堪忧。面对土壤污染的严峻局面，国家立法速度明显加快。环保部除了在新《环境保护法》中增加了土壤修复的内容外，日前又公布了新的《土壤环境质量标准(征求意见稿)》，《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)的制定实施也被提上日程。土壤大范围污染超标加上国家立法的推动，业内预计将催生万亿级土壤修复市场。然而多位专家却表示，蛋糕虽大但不能盲目乐观，受制于技术、资金、商业模式等多重壁垒，土壤修复产业想在短时间内做大并不现实。

现有技术中，在对被有机物污染的土壤进行修复时，需要向土壤内添加土壤修复剂，并持续对土壤进行翻耕，较为麻烦，大大的降低了对土壤修复的效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒，本方案通过将预埋修复棒插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷，促使修复存储筒表面产生液态水，从而提高对土壤修复剂的吸收效率，并随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板沿着修复存储筒内壁下滑，并将修复存储筒内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管内，并借助侧向扩散软管内土壤修复剂的持续增加，一方面可以促使侧向扩散软管被撑开至与修复存储筒侧壁分离，促使密封塞从第二分流导孔内移出，并促使侧向扩散软管内的土壤修复剂从第二分流导孔中释放，另一方面，借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球收缩，从而促使牵引动球被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开，从而提高土壤修复剂的释放范围，也能对土壤进行搅散，从而提高土壤对土壤修复剂的吸收效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒，包括多个均匀插在土壤中的预埋修复棒，所述预埋修复棒包括修复存储筒，所述修复存储筒外端固定连接有多个均匀分布的侧向扩散软管，所述修复存储筒内壁固定连接有封闭圆纸片，所述修复存储筒内壁滑动连接有活动塞板，所述活动塞板与修复存储筒内顶端之间固定连接有贯穿封闭圆纸片的金属连接绳，所述修复存储筒内壁开凿有多个均匀分布且与侧向扩散软管相连通的第一分流导孔，所述侧向扩散软管内壁开凿有多个均匀分布的第二分流导孔，所述修复存储筒外端固定连接有多个均匀分布且与第二分流导孔相匹配的密封塞，所述侧向扩散软管远离修复存储筒的一端固定连接有牵引动球，通过将预埋修复棒插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷，促使修复存储筒表面产生液态水，从而提高对土壤修复剂的吸收效率，并随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板沿着修复存储筒内壁下滑，并将修复存储筒内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管内，并借助侧向扩散软管内土壤修复剂的持续增加，一方面可以促使侧向扩散软管被撑开至与修复存储筒侧壁分离，促使密封塞从第二分流导孔内移出，并促使侧向扩散软管内的土壤修复剂从第二分流导孔中释放，另一方面，借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球收缩，从而促使牵引动球被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开，从而提高土壤修复剂的释放范围，也能对土壤进行搅散，从而提高土壤对土壤修复剂的吸收效率。

进一步的，所述牵引动球包括与侧向扩散软管固定连接的橡胶球囊，所述橡胶球囊上下内壁均固定连接有纵向连接杆，两个所述纵向连接杆之间固定连接有内置磁球，所述内置磁球与橡胶球囊左右两内壁之间均固定连接有记忆合金弹簧，通过温度的降低，可以促使橡胶球囊收缩，从而促使内置磁球处于磁屏蔽状态，并在土壤修复剂的持续输出下，使得牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开，并在土壤修复剂释放完毕后，促使活动塞板与修复存储筒内底端相接触，促使反应产生的氨气释放，从而遇水结合被土壤吸收后，可以做为肥料，并在温度恢复后，促使记忆合金弹簧恢复至其高温相态，从而促使橡胶球囊膨胀，借助内置磁球之间的相互吸引的作用，使得侧向扩散软管相互靠近，一方面可以进一步的对土壤进行打散，提高对土壤修复剂的吸收效率，另一方面也能方便对整个预埋修复棒进行回收。

进一步的，所述修复存储筒内填充有土壤修复剂，所述土壤修复剂位于活动塞板下侧，通过在修复存储筒内设置土壤修复剂，可以在活动塞板的作用下，将土壤修复剂挤出，从而对有机污染土壤进行修复。

进一步的，所述修复存储筒内填充有八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，所述八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末分别位于封闭圆纸片上下两侧，通过设置八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，可以在活动塞板下移时促使八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末相互混合，产生大量氨气的同时也能制冷。

进一步的，所述侧向扩散软管外端开凿有限位凹槽，所述限位凹槽外侧套设有初始限位环，所述初始限位环由食用明胶制成，通过设置限位凹槽和初始限位环，可以对侧向扩散软管的初始位置进行固定，在将修复存储筒插入土塘时，减少侧向扩散软管与修复存储筒分离的可能性，并在插入土壤后初始限位环遇水溶解，从而解除对侧向扩散软管的限定。

进一步的，所述金属连接绳外端固定连接有多个均匀分布的毛细纤维刺，每相邻两个所述的毛细纤维刺之间的间距为50μm，借助毛细纤维刺，可以在金属连接绳位置变化时，既能加快封闭圆纸片的破裂，也能提高对八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末的搅散作用，提高其反应效率。

进一步的，所述第一分流导孔内壁固定连接有海绵塞，通过设置海绵塞，一方面可以对土壤修复剂进行过滤，减少其内的不溶物将侧向扩散软管阻塞的可能性，另一方面，可以减少氨气释放时，其中的八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末进入至侧向扩散软管内的可能性。

进一步的，所述记忆合金弹簧由镍钛记忆合金材料制成，所述记忆合金弹簧的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材质制作牵引动球，可以在记忆合金弹簧的温度上升时，促使记忆合金弹簧恢复至其高温相态，从而使的橡胶球囊膨胀。

一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过将预埋修复棒插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷；

S2、随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板沿着修复存储筒内壁下滑，并将修复存储筒内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管内；

S3、并借助侧向扩散软管内土壤修复剂的持续增加，可以促使侧向扩散软管被撑开至与修复存储筒侧壁分离，促使密封塞从第二分流导孔内移出，并促使侧向扩散软管内的土壤修复剂从第二分流导孔中释放；

S4、借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球收缩，从而促使牵引动球被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过将预埋修复棒插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷，促使修复存储筒表面产生液态水，从而提高对土壤修复剂的吸收效率，并随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板沿着修复存储筒内壁下滑，并将修复存储筒内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管内，并借助侧向扩散软管内土壤修复剂的持续增加，一方面可以促使侧向扩散软管被撑开至与修复存储筒侧壁分离，促使密封塞从第二分流导孔内移出，并促使侧向扩散软管内的土壤修复剂从第二分流导孔中释放，另一方面，借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球收缩，从而促使牵引动球被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开，从而提高土壤修复剂的释放范围，也能对土壤进行搅散，从而提高土壤对土壤修复剂的吸收效率。

(2)牵引动球包括与侧向扩散软管固定连接的橡胶球囊，橡胶球囊上下内壁均固定连接有纵向连接杆，两个纵向连接杆之间固定连接有内置磁球，内置磁球与橡胶球囊左右两内壁之间均固定连接有记忆合金弹簧，通过温度的降低，可以促使橡胶球囊收缩，从而促使内置磁球处于磁屏蔽状态，并在土壤修复剂的持续输出下，使得牵引动球带动侧向扩散软管相互分离并展开，并在土壤修复剂释放完毕后，促使活动塞板与修复存储筒内底端相接触，促使反应产生的氨气释放，从而遇水结合被土壤吸收后，可以做为肥料，并在温度恢复后，促使记忆合金弹簧恢复至其高温相态，从而促使橡胶球囊膨胀，借助内置磁球之间的相互吸引的作用，使得侧向扩散软管相互靠近，一方面可以进一步的对土壤进行打散，提高对土壤修复剂的吸收效率，另一方面也能方便对整个预埋修复棒进行回收。

(3)修复存储筒内填充有土壤修复剂，土壤修复剂位于活动塞板下侧，通过在修复存储筒内设置土壤修复剂，可以在活动塞板的作用下，将土壤修复剂挤出，从而对有机污染土壤进行修复。

(4)修复存储筒内填充有八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末分别位于封闭圆纸片上下两侧，通过设置八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，可以在活动塞板下移时促使八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末相互混合，产生大量氨气的同时也能制冷。

(5)侧向扩散软管外端开凿有限位凹槽，限位凹槽外侧套设有初始限位环，初始限位环由食用明胶制成，通过设置限位凹槽和初始限位环，可以对侧向扩散软管的初始位置进行固定，在将修复存储筒插入土塘时，减少侧向扩散软管与修复存储筒分离的可能性，并在插入土壤后初始限位环遇水溶解，从而解除对侧向扩散软管的限定。

(6)金属连接绳外端固定连接有多个均匀分布的毛细纤维刺，每相邻两个的毛细纤维刺之间的间距为50μm，借助毛细纤维刺，可以在金属连接绳位置变化时，既能加快封闭圆纸片的破裂，也能提高对八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末的搅散作用，提高其反应效率。

(7)第一分流导孔内壁固定连接有海绵塞，通过设置海绵塞，一方面可以对土壤修复剂进行过滤，减少其内的不溶物将侧向扩散软管阻塞的可能性，另一方面，可以减少氨气释放时，其中的八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末进入至侧向扩散软管内的可能性。

(8)记忆合金弹簧由镍钛记忆合金材料制成，记忆合金弹簧的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材质制作牵引动球，可以在记忆合金弹簧的温度上升时，促使记忆合金弹簧恢复至其高温相态，从而使的橡胶球囊膨胀。

附图说明

图1为本发明的预埋修复棒对土壤进行修复时的立体图；

图2为本发明的预埋修复棒部分的剖面图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明的侧向扩散软管局部的剖面图；

图6为本发明的牵引动球部分的剖面图；

图7为本发明的牵引动球变形后的剖面图；

图8为本发明的金属连接绳部分的剖面图。

图中标号说明：

1预埋修复棒、2修复存储筒、3侧向扩散软管、301限位凹槽、302初始限位环、4封闭圆纸片、5活动塞板、6金属连接绳、7第一分流导孔、701海绵塞、8第二分流导孔、9密封塞、10牵引动球、11橡胶球囊、12纵向连接杆、13内置磁球、14记忆合金弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1-5，一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒，包括多个均匀插在土壤中的预埋修复棒1，预埋修复棒1包括修复存储筒2，修复存储筒2外端固定连接有多个均匀分布的侧向扩散软管3，修复存储筒2内壁固定连接有封闭圆纸片4，修复存储筒2内壁滑动连接有活动塞板5，活动塞板5与修复存储筒2内顶端之间固定连接有贯穿封闭圆纸片4的金属连接绳6，修复存储筒2内壁开凿有多个均匀分布且与侧向扩散软管3相连通的第一分流导孔7，侧向扩散软管3内壁开凿有多个均匀分布的第二分流导孔8，修复存储筒2外端固定连接有多个均匀分布且与第二分流导孔8相匹配的密封塞9，侧向扩散软管3远离修复存储筒2的一端固定连接有牵引动球10，通过将预埋修复棒1插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒2的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷，促使修复存储筒2表面产生液态水，从而提高对土壤修复剂的吸收效率，并随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板5上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板5沿着修复存储筒2内壁下滑，并将修复存储筒2内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管3内，并借助侧向扩散软管3内土壤修复剂的持续增加，一方面可以促使侧向扩散软管3被撑开至与修复存储筒2侧壁分离，促使密封塞9从第二分流导孔8内移出，并促使侧向扩散软管3内的土壤修复剂从第二分流导孔8中释放，另一方面，借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球10收缩，从而促使牵引动球10被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球10带动侧向扩散软管3相互分离并展开，从而提高土壤修复剂的释放范围，也能对土壤进行搅散，从而提高土壤对土壤修复剂的吸收效率。

请参阅图6-7，牵引动球10包括与侧向扩散软管3固定连接的橡胶球囊11，橡胶球囊11上下内壁均固定连接有纵向连接杆12，两个纵向连接杆12之间固定连接有内置磁球13，内置磁球13与橡胶球囊11左右两内壁之间均固定连接有记忆合金弹簧14，通过温度的降低，可以促使橡胶球囊11收缩，从而促使内置磁球13处于磁屏蔽状态，并在土壤修复剂的持续输出下，使得牵引动球10带动侧向扩散软管3相互分离并展开，并在土壤修复剂释放完毕后，促使活动塞板5与修复存储筒2内底端相接触，促使反应产生的氨气释放，从而遇水结合被土壤吸收后，可以做为肥料，并在温度恢复后，促使记忆合金弹簧14恢复至其高温相态，从而促使橡胶球囊11膨胀，借助内置磁球13之间的相互吸引的作用，使得侧向扩散软管3相互靠近，一方面可以进一步的对土壤进行打散，提高对土壤修复剂的吸收效率，另一方面也能方便对整个预埋修复棒1进行回收。

请参阅图2，修复存储筒2内填充有土壤修复剂，土壤修复剂位于活动塞板5下侧，通过在修复存储筒2内设置土壤修复剂，可以在活动塞板5的作用下，将土壤修复剂挤出，从而对有机污染土壤进行修复，修复存储筒2内填充有八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末分别位于封闭圆纸片4上下两侧，通过设置八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末，可以在活动塞板5下移时促使八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末相互混合，产生大量氨气的同时也能制冷。

请参阅图3和图8，侧向扩散软管3外端开凿有限位凹槽301，限位凹槽301外侧套设有初始限位环302，初始限位环302由食用明胶制成，通过设置限位凹槽301和初始限位环302，可以对侧向扩散软管3的初始位置进行固定，在将修复存储筒2插入土塘时，减少侧向扩散软管3与修复存储筒2分离的可能性，并在插入土壤后初始限位环302遇水溶解，从而解除对侧向扩散软管3的限定，金属连接绳6外端固定连接有多个均匀分布的毛细纤维刺，每相邻两个的毛细纤维刺之间的间距为50μm，借助毛细纤维刺，可以在金属连接绳6位置变化时，既能加快封闭圆纸片4的破裂，也能提高对八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末的搅散作用，提高其反应效率。

请参阅图4-6，第一分流导孔7内壁固定连接有海绵塞701，通过设置海绵塞701，一方面可以对土壤修复剂进行过滤，减少其内的不溶物将侧向扩散软管3阻塞的可能性，另一方面，可以减少氨气释放时，其中的八水氢氧化钡粉末和氯化铵粉末进入至侧向扩散软管3内的可能性，记忆合金弹簧14由镍钛记忆合金材料制成，记忆合金弹簧14的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材质制作牵引动球10，可以在记忆合金弹簧14的温度上升时，促使记忆合金弹簧14恢复至其高温相态，从而使的橡胶球囊11膨胀。

一种基于有机污染土壤的冷扩散修复棒的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过将预埋修复棒1插入被有机污染的土壤内，并按压修复存储筒2的顶端，促使其内的八水氢氧化钡和氯化铵粉末相互混合，产生氨气的同时也能制冷；

S2、随着氨气的逐渐增加，可以促使活动塞板5上侧的气压逐渐增大，从而推动活动塞板5沿着修复存储筒2内壁下滑，并将修复存储筒2内的土壤修复剂挤入至侧向扩散软管3内；

S3、并借助侧向扩散软管3内土壤修复剂的持续增加，可以促使侧向扩散软管3被撑开至与修复存储筒2侧壁分离，促使密封塞9从第二分流导孔8内移出，并促使侧向扩散软管3内的土壤修复剂从第二分流导孔8中释放；

S4、借助制冷时温度的降低，可以促使牵引动球10收缩，从而促使牵引动球10被磁屏蔽，并在土壤修复剂的持续输出下，使牵引动球10带动侧向扩散软管3相互分离并展开。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。