基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备

技术领域

本发明涉及一种生态修复用恢复设备，特别是涉及应用于土壤微生物修复领域的一种基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备。

背景技术

矿业废弃地是指采矿活动所破坏和占用、非经整治而无法使用的土地，包括裸露的采矿岩口、废土(石、渣)堆、煤矸石堆、尾矿库、废弃厂房等建筑用地，地下采空塌陷地及圈定存在采空塌陷隐患的荒废地等，因此，如何对其进行生态修复使其再利用是一项迫切的研究。

为解决土壤修复的问题，市场中的部分土壤微生物修复设备采用微生物修复技术的设计，具有一定的市场占比。土壤微生物修复技术是一种利用土著微生物或人工驯化的具有特定功能的微生物，在适宜环境条件下，通过自身的代谢作用，降低土壤中有害污染物活性或降解成无害物质的修复技术，尤其是原位微生物修复方法，适宜较大面积的矿业废弃地，通过投放微生物菌剂，并向土壤内部补充营养物质以及供氧，利用微生物的生物活性对土壤重金属以及污染物质进行吸附、转化、降解，实现对矿业废弃地的原位修复效果。

现有微生物原位修复方式一般是在待修复区域均匀设置多个原位修复桩，实现微生物菌剂、或是营养液的原位投放，但该方式存在明显缺点，若原位修复桩设置间隙较大，则不容易对土壤进行较为均匀的修复，若修复桩设置间隙较小，个数较多，不仅需要消耗较多设备材料资源，另外在具体使用时，对其逐一添加修复液的过程也较为繁琐浩大。

申请内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是现有采用微生物对土壤进行大面积修复时，修复液添加过程较为繁琐，对土壤的修复均匀性也较差。

为解决上述问题，本发明提供了基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备，包括铺设于矿业废弃地表面的原位修复网，原位修复网包括多个均匀排列的柔性修复管和多个均匀排列的柔性分区管，柔性修复管和柔性分区管相互垂直交叉分布，且柔性修复管依次贯穿多个柔性分区管并与其内部固定连接，柔性修复管的内部滑动连接有溢液网壳、主封液柱和副封液柱，溢液网壳位于主封液柱和副封液柱之间，且主封液柱和副封液柱二者的外表面与柔性修复管内壁之间呈面接触密封状态；

溢液网壳的两端均固定连接有输液绳管，且输液绳管远离溢液网壳的一端沿着柔性修复管内壁延伸至外界，其中一个输液绳管的端部固定连接有与其相通的注液接头，主封液柱的两端均固定连接有主调位绳，且主调位绳远离主封液柱的一端同样沿着柔性修复管内壁延伸至外界，副封液柱的两端均固定连接有副调位绳，且副调位绳远离副封液柱的一端同样沿着柔性修复管内壁延伸至外界。

上述基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备，可根据实际环境需要，实现有选择性空间的、大面积的、较为均匀的土壤原位修复效果。

作为本申请的进一步补充，靠近溢液网壳的主调位绳和副调位绳均活动贯穿溢液网壳的网孔并与其滑动连接，主封液柱上开设有一对分别供其中一个输液绳管和其中一个副调位绳滑动贯穿的主滑孔，副封液柱上开设有一对分别供另一个输液绳管和其中一个主调位绳滑动贯穿的副滑孔。

作为本申请的进一步补充，输液绳管、主调位绳和副调位绳三者的长度均与柔性修复管的长度相同，不带有注液接头的输液绳管的端部固定连接有端头

上述基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备，其修复方法包括以下步骤：

S1、确定修复区域：根据实际环境，确定矿业废弃地上待修复的区域Y；

然后根据区域Y在原位修复网上的分布位置，确定出位于区域Y两侧边缘处的一对柔性修复管；

S2、限定修复液流动空间：调节S1中一对柔性修复管以及二者之间其他柔性修复管内部的主封液柱和副封液柱位置，使主封液柱和副封液柱分别移动至区域Y的另两侧边缘处，柔性修复管内部主封液柱和副封液柱之间的空间即为修复液流动空间；

S3、原位修复：向S2中多个柔性修复管内部的修复液流动空间中均注入修复液，修复液通过此空间的柔性修复管微孔溢出，渗入至周围的矿业废弃地，促进原位修复。

作为本申请的又一种改进，上述基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备还包括注液软管，注液软管包括注液管，注液管的外端固定连接有多个均匀分布的并与其内部相通的管头。

作为本申请的又一种改进的补充，管头与注液接头之间螺纹连接，且相邻一对管头之间的距离与相邻一对柔性修复管之间的距离相同。

作为本申请的再一种改进，主调位绳端部、副调位绳端部以及不带有注液接头的输液绳管端部均连接有绕绳器，绕绳器位于柔性修复管的外侧。

作为本申请的再一种改进的补充，绕绳器包括一对侧连板，一对侧连板之间连接有压绳柱和卷绳柱，且压绳柱和卷绳柱之间相互接触。

作为本申请的再一种改进的补充，压绳柱的两端固定连接于一对侧连板之间，卷绳柱的两端均开设有圆槽，侧连板靠近卷绳柱的一端固定连接有圆杆，圆杆转动连接于圆槽的内部。

作为本申请的再一种改进的补充，主调位绳、副调位绳以及输液绳管的端部分别固定连接于相应的卷绳柱外端，压绳柱采用弹性橡胶材料。

综上所述，相比较现有的土壤原位微生物修复设备，本申请采用柔性修复管的单线修复手段代替现有原位微生物修复设备的单点修复手段，通过将柔性修复管和柔性分区管组成设置成原位修复网，实现了多个柔性修复管对土壤进行的多线修复效果，有效扩大了修复液的渗透面积，提高了对土壤原位修复的均匀性，并且，通过限制修复液在柔性修复管内的流动空间，可根据实际环境需要，对特定的修复区域进行多线修复，从而实现了有选择性空间的、大面积的、较为均匀的土壤原位修复效果。

附图说明

图1为本申请第1种实施方式的安装图；

图2为本申请第1种实施方式的立体图；

图3为本申请第1种实施方式的局部立体图一；

图4为本申请第1种实施方式的局部立体图二；

图5为本申请1种实施方式的局部操作示意图；

图6为本申请2种实施方式的立体图；

图7为本申请第1种实施方式的使用步骤一的结构示意图；

图8为本申请第1种实施方式的使用步骤二的结构示意图；

图9为本申请2种实施方式的使用步骤三的结构示意图；

图10为本申请3种实施方式的立体图；

图11为本申请3种实施方式的侧面结构示意图。

图中标号说明：

1柔性修复管、2柔性分区管、3溢液网壳、301输液绳管、302注液接头、303端头、4主封液柱、401主调位绳、5副封液柱、501副调位绳、6注液管、601管头、7绕绳器、71压绳柱、72卷绳柱、73侧连板。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的3种实施方式作详细说明。

第1种实施方式：

本发明提供了基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备，请参阅图1，包括铺设于矿业废弃地表面(图中采用M表示)的原位修复网，请参阅图2，原位修复网包括多个均匀排列的柔性修复管1和多个均匀排列的柔性分区管2，柔性修复管1和柔性分区管2相互垂直交叉分布，且柔性修复管1依次贯穿多个柔性分区管2并与其内部固定连接，请参阅图3，柔性修复管1的内部滑动连接有溢液网壳3、主封液柱4和副封液柱5，溢液网壳3位于主封液柱4和副封液柱5之间，且主封液柱4和副封液柱5二者的外表面与柔性修复管1内壁之间呈面接触密封状态。

结合图3和图4，溢液网壳3的两端均固定连接有输液绳管301，且输液绳管301远离溢液网壳3的一端沿着柔性修复管1内壁延伸至外界，其中一个输液绳管301的端部固定连接有与其相通的注液接头302，通过注液接头302可方便与外部输液设备连接，将修复液输入输液绳管301中，主封液柱4的两端均固定连接有主调位绳401，且主调位绳401远离主封液柱4的一端同样沿着柔性修复管1内壁延伸至外界，副封液柱5的两端均固定连接有副调位绳501，且副调位绳501远离副封液柱5的一端同样沿着柔性修复管1内壁延伸至外界，主调位绳401用于手动对主封液柱4进行牵引移动，副调位绳501用于手动对副封液柱5进行牵引移动。

靠近溢液网壳3的主调位绳401和副调位绳501均活动贯穿溢液网壳3的网孔并与其滑动连接，主封液柱4上开设有一对分别供其中一个输液绳管301和其中一个副调位绳501滑动贯穿的主滑孔，副封液柱5上开设有一对分别供另一个输液绳管301和其中一个主调位绳401滑动贯穿的副滑孔，通过上述结构的设置，使溢液网壳3不易对主调位绳401和副调位绳501的移动造成阻碍，主封液柱4不易对输液绳管301和副调位绳501的移动造成，副封液柱5不易对输液绳管301和主调位绳401的移动造成，从而实现溢液网壳3、主封液柱4和副封液柱5三者在柔性修复管1内部进行所需的移动，限定修复液的流动空间，对相应的土壤区域进行修复。

输液绳管301、主调位绳401和副调位绳501三者的长度均与柔性修复管1的长度相同，方便手动使溢液网壳3、主封液柱4和副封液柱5在柔性修复管1内进行来回移动，调节位置，不带有注液接头302的输液绳管301的端部固定连接有端头303，端头303对该输液绳管301端部进行封堵。

上述基于微生物肥料的矿业废弃地生态修复用恢复设备，其修复方法包括以下步骤：

S1、确定修复区域：请参阅图7，根据实际环境，确定矿业废弃地上待修复的区域Y；

然后根据区域Y在原位修复网上的分布位置，确定出位于区域Y两侧边缘处的一对柔性修复管1；

S2、限定修复液流动空间：请参阅图8，调节S1中一对柔性修复管1以及二者之间其他柔性修复管1内部的主封液柱4和副封液柱5位置，使主封液柱4和副封液柱5分别移动至区域Y的另两侧边缘处，柔性修复管1内部主封液柱4和副封液柱5之间的空间即为修复液流动空间；

S3、原位修复：向S2中多个柔性修复管1内部的修复液流动空间中均注入修复液，修复液通过此空间的柔性修复管1微孔溢出，渗入至周围的矿业废弃地，促进原位修复。

结合图8所示，主封液柱4和副封液柱5的移动区域分别在溢液网壳3的两侧，溢液网壳3始终在主封液柱4和副封液柱5之间，当确定区域Y后，通过拉动主调位绳401使主封液柱4在柔性修复管1内移动，靠近区域Y的边缘处，通过拉动副调位绳501使副封液柱5在柔性修复管1内移动，靠近区域Y的另一边缘处，在进行修复时，将修复液通过注液接头302输入输液绳管301中，修复液沿着输液绳管301内部流动，当到达溢液网壳3处时，可通过溢液网壳3的网孔流出至柔性修复管1中，通过主封液柱4、副封液柱5二者与柔性修复管1内壁之间的面接触密封状态，实现对修复液的封堵作用，使修复液通过位于主封液柱4和副封液柱5之间的柔性修复管1上微孔缓慢溢出，渗入区域Y内的土壤内部，促进原位修复过程。

相比较现有的土壤原位微生物修复设备，本申请采用柔性修复管1的单线修复手段代替现有原位微生物修复设备的单点修复手段，通过将柔性修复管1和柔性分区管2组成设置成原位修复网，实现了多个柔性修复管1对土壤进行的多线修复效果，有效扩大了修复液的渗透面积，提高了对土壤原位修复的均匀性，并且，通过限制修复液在柔性修复管1内的流动空间，可根据实际环境需要，对特定的修复区域进行多线修复，从而实现了有选择性空间的、大面积的、较为均匀的土壤原位修复效果。

第2种实施方式：

本实施方式在实施方式1的基础上，增设了注液软管，具体如下：请参阅图6，注液软管包括注液管6，注液管6的外端固定连接有多个均匀分布的并与其内部相通的管头601，管头601与注液接头302之间螺纹连接，且相邻一对管头601之间的距离与相邻一对柔性修复管1之间的距离相同。

在步骤S3的修复过程中，请参阅图9，将注液管6置于柔性修复管1上带有注液接头302的一侧，将区域Y中柔性修复管1上的注液接头302与注液管6上的管头601连接，其余管头601保持封闭状态，将注液管6的管口与外部输液设备连接，使得修复液先输入注液管6中，再通过注液管6分散进入区域Y中的各个柔性修复管1中，实现向多个柔性修复管1中同步添加修复液，相比较现有原位修复技术，本实施例在提高修复均匀性的同时，极大程度优化了修复液的添加过程，有效提高了修复液的添加效率，节省了人力和时间。

第3种实施方式：

本实施方式在实施方式1或实施方式2的基础上，增设了绕绳器7，并采用绕绳器7代替了端头303的设置，具体如下：请参阅图10，主调位绳401端部、副调位绳501端部以及不带有注液接头302的输液绳管301端部均连接有绕绳器7，绕绳器7位于柔性修复管1的外侧，绕绳器7包括一对侧连板73，一对侧连板73之间连接有压绳柱71和卷绳柱72，且压绳柱71和卷绳柱72之间相互接触，压绳柱71的两端固定连接于一对侧连板73之间，卷绳柱72的两端均开设有圆槽，侧连板73靠近卷绳柱72的一端固定连接有圆杆，圆杆转动连接于圆槽的内部，结合图11，主调位绳401、副调位绳501以及输液绳管301的端部分别固定连接于相应的卷绳柱72外端，压绳柱71采用弹性橡胶材料。

在溢液网壳3、主封液柱4和副封液柱5的位置确定后，伸出柔性修复管1外侧的输液绳管301、主调位绳401和副调位绳501一般会有较长的长度，为使其不易随意置于地面上，本实施方式通过设置绕绳器7实现了对输液绳管301、主调位绳401和副调位绳501的收卷作用，以主调位绳401为例：通过转动卷绳柱72，使柔性修复管1外侧主调位绳401逐渐缠绕在卷绳柱72外端，因压绳柱71的弹性形变功能，一方面主调位绳401可顺利进入压绳柱71和卷绳柱72之间，实现缠绕，另一方面，通过压绳柱71对缠绕后主调位绳401进行压制，可使其在不受外力情况下，不易主动从卷绳柱72外端松开，实现了主调位绳401的稳定收卷，同理，输液绳管301和副调位绳501操作相同，并且，由于压绳柱71和卷绳柱72的挤压，输液绳管301的空心套筒状态会被压制成扁平状，因此，绕绳器7同时具备了端头303起到的封堵输液绳管301端部的作用。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。