一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备及方法

技术领域

本发明涉及土壤处理技术领域，具体涉及一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备及方法。

背景技术

随着大气层的破坏，地球的温度变得越来越高，政府对待环境问题加强了处理，环境问题包括气体污染、水污染和土壤污染等问题，土壤污染最为严重；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，世界上许多地方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，需要配备相应的土壤修复设备对污染土壤进行修复处理。

然而，在对土壤修复之前需要对土壤进行筛分预处理，现有的筛分处理装置存在着很大局限性，其往往只能去除大型的杂质，土壤中依旧会存在着小颗粒杂质；同时，现有的土壤筛分装置不能对土壤中筛分出的石块等杂物进行综合利用。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备及方法。

本发明的技术方案为：一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备，包括底板、设置在底板上的筛分组件和破碎组件；

筛分组件包括通过支撑板水平设置在底板上的筛分筒、转动卡接在筛分筒内部的筛网构件、设置在筛分筒侧壁上且用于为筛网构件提供动力的筛分电机和设置在筛分筒侧壁远离筛分电机的一侧的进料构件；筛网构件包括转动卡接在筛分筒内部一侧且内侧设置有驱动齿圈的旋转板、设置在旋转板上且与筛分筒转动卡接的一级网筒和设置在旋转板上且依次套设在一级网筒内部的二级网筒、三级网筒；一级网筒、二级网筒和三级网筒上的网孔直径依次增大；旋转板上设置有贯穿孔；筛分筒下端设置有第一下料头，筛分筒端部且与一级网筒、二级网筒和三级网筒位置对应处均设置有第二下料头；筛分筒端部滑动卡接有用于遮挡第二下料头的挡板，各个挡板上均设置有筛网部和通孔部；筛分电机的输出轴贯穿筛分筒且设置有与驱动齿圈啮合连接的驱动齿轮；

破碎组件包括设置在底板上的支架和从上至下依次设置在支架内部的研磨构件、粉碎座、收集斗；研磨构件包括卡接在支架内顶部的横架、转动卡接在横架下底面的旋转柱、转到卡接在旋转柱两侧下端的研磨辊和设置在横架上端面且为旋转柱提供动力的研磨电机；粉碎座上设置有通孔。

进一步地，进料构件包括设置在筛分筒远离筛分电机一侧且贯穿筛分筒的进料管和设置在进料管上的喂料斗；

说明：利用喂料斗将土壤通过进料管投入筛分筒内部，有利于提高向筛分筒内部土壤投加时的便利性。

进一步地，进料管上设置有推料螺旋；

说明：通过设置推料螺旋，有利于提高土壤进入筛分筒内部时的连续性。

进一步地，筛分筒内部远离旋转板的一端设置有安装座，一级网筒、二级网筒和三级网筒分别与安装座转动卡接；安装座上环向分布有数组清理刮板，且每一组清理刮板等距分布有数个，每一组的各个清理刮板分别与一级网筒、二级网筒和三级网筒的内壁抵接：

说明：当一级网筒、二级网筒和三级网筒旋转时，利用清理刮板不仅能够对一级网筒、二级网筒和三级网筒内壁上附着的土壤颗粒进行清理，同时清理刮板与土壤颗粒碰撞时能够起到土壤破碎的作用。

进一步地，一级网筒、二级网筒和三级网筒与安装座连接处均设置有连接齿圈；各个清理刮板均与安装座转动卡接，且各个清理刮板端部均设置有与对应位置处的连接齿圈啮合连接的小齿轮：

说明：当一级网筒、二级网筒和三级网筒旋转时，利用连接齿圈带动小齿轮旋转，从而使得各个清理刮板转动，旋转的清理刮板能够对土壤进行搅拌处理，有利于提高土壤的筛分效率。

进一步地，旋转柱两侧下端均设置有推料板，推料板与研磨辊间隔设置；

说明：利用推料板能够对粉碎座上堆积的物料进行铺平处理，从而提高研磨辊对大块物料进行研磨破碎处理。

进一步地，旋转柱内部下端滑动卡接有旋转座，研磨辊与旋转座转动卡接，推料板与旋转座固定连接；旋转柱侧壁上滑动卡接有与旋转座连接的顶杆，顶杆上套设有分别与顶杆外壁、旋转柱抵接的压缩弹簧；

说明：通过在顶杆上设置压缩弹簧，使得旋转座带动研磨辊始终靠近粉碎座，有利于提高研磨辊的粉碎效果，进一步提高土壤中筛分出的石块的二次利用效率。

进一步地，横架下底面设置有喷水管：

说明：利用喷水管对石块等杂物表面附着的细小土壤颗粒进行冲洗操作，提高了粉碎后的石块的使用效果，实现了石块的资源化利用。

进一步地，底板下底面设置有减振衬板；

说明：通过在底板下底面设置减振衬板，有利于减缓设备运行过程中产生的振动，提高设备的运行稳定性。

本发明还提供了一种复杂土壤多级筛分及分类处理方法，包括以下步骤：

S1、分别将筛分电机和研磨电机与外部电源连接；

S2、开启筛分电机，利用筛分电机带动旋转板旋转，从而使得一级网筒、二级网筒和三级网筒同时转动；

S3、将待处理土壤通过进料构件投入筛分筒内部，旋转各个挡板，使得挡板上的筛网部与各个第二下料头导通；待处理土壤首先进入三级网筒内部，依次经过三级网筒、二级网筒和一级网筒进行分级筛分，筛分出的不同等级的土壤通过第一下料头和第二下料头排出收集；

S4、再次旋转各个挡板，使得挡板上的通孔部与第二下料头导通；将三级网筒、二级网筒和一级网筒内部阻隔的石块等杂物通过各个第二下料头排出，并转移至支架内部的粉碎座上；

S5、开启研磨电机，利用研磨电机带动旋转柱和研磨辊旋转，对粉碎座上的石块进行破碎处理，破碎后的石块颗粒通过粉碎座进入收集斗内部，最后对收集斗排出的物料进行收集即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

第一、本发明的设备结构设计合理，通过在筛分筒内部设置一级网筒、二级网筒和三级网筒，能够对复杂土壤进行精细化筛分和分类收集，提高污染土壤修复时时的预处理效果；

第二、本发明通过在安装座上设置能够旋转的清理刮板，不仅能够对一级网筒、二级网筒和三级网筒内壁上附着的泥土进行清理，保证稳定的筛分效果；同时能够对土壤进行搅拌处理，提高一级网筒、二级网筒和三级网筒内部土壤的筛分效率；

第三、本发明利用破碎组件对土壤中筛分出的石块等杂物进行破碎和二次利用，实现了土壤废弃物的资源化利用，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明的纵剖图；

图2是本发明的筛分筒与底板的连接示意图；

图3是本发明的旋转板与驱动齿轮的连接示意图；

图4是本发明的一级网筒、二级网筒和三级网筒与安装座的连接示意图；

图5是本发明的进料构件的结构示意图；

图6是本发明的挡板与筛分筒的连接示意图；

图7是本发明的顶杆与旋转座的连接示意图；

图8是本发明的推料板与旋转座的连接示意图；

其中，1-底板、2-筛分组件、20-筛分筒、200-支撑板、201-第一下料头、202-第二下料头、21-筛网构件、210-驱动齿圈、211-旋转板、212-一级网筒、213-二级网筒、214-三级网筒、215-连接齿圈、22-筛分电机、220-驱动齿轮、23-进料构件、230-进料管、231-喂料斗、232-推料螺旋、24-挡板、240-筛网部、241-通孔部、25-安装座、250-清理刮板、251-小齿轮、3-破碎组件、30-支架、31-研磨构件、310-横架、311-旋转柱、312-研磨辊、313-研磨电机、314-推料板、315-旋转座、316-顶杆、3160-压缩弹簧、32-粉碎座、33-收集斗、34-喷水管。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备，包括底板1、设置在底板1上的筛分组件2和破碎组件3；

如图1、2、3、6所示，筛分组件2包括通过支撑板200水平设置在底板1上的筛分筒20、转动卡接在筛分筒20内部的筛网构件21、设置在筛分筒20侧壁上且用于为筛网构件21提供动力的筛分电机22和设置在筛分筒20侧壁远离筛分电机22的一侧的进料构件23；筛网构件21包括转动卡接在筛分筒20内部一侧且内侧设置有驱动齿圈210的旋转板211、设置在旋转板211上且与筛分筒20转动卡接的一级网筒212和设置在旋转板211上且依次套设在一级网筒212内部的二级网筒213、三级网筒214；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214上的网孔直径依次增大；旋转板211上设置有贯穿孔；筛分筒20下端设置有第一下料头201，筛分筒20端部且与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214位置对应处均设置有第二下料头202；筛分筒20端部滑动卡接有用于遮挡第二下料头202的挡板24，各个挡板24上均设置有筛网部240和通孔部241；筛分电机22的输出轴贯穿筛分筒20且设置有与驱动齿圈210啮合连接的驱动齿轮220；进料构件23为进料斗；

如图1所示，破碎组件3包括设置在底板1上的支架30和从上至下依次设置在支架30内部的研磨构件31、粉碎座32、收集斗33；研磨构件31包括卡接在支架30内顶部的横架310、转动卡接在横架310下底面的旋转柱311、转到卡接在旋转柱311两侧下端的研磨辊312和设置在横架310上端面且为旋转柱311提供动力的研磨电机313；粉碎座32上设置有通孔。

实施例2

本实施例记载的是应用实施例1的设备进行复杂土壤多级筛分及分类处理的方法，包括以下步骤：

S1、分别将筛分电机22和研磨电机313与外部电源连接；

S2、开启筛分电机22，利用筛分电机22带动旋转板211旋转，从而使得一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214同时转动；

S3、将待处理土壤通过进料构件23投入筛分筒20内部，旋转各个挡板24，使得挡板24上的筛网部240与各个第二下料头202导通；待处理土壤首先进入三级网筒214内部，依次经过三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212进行分级筛分，筛分出的不同等级的土壤通过第一下料头201和第二下料头202排出收集；

S4、再次旋转各个挡板24，使得挡板24上的通孔部241与第二下料头202导通；将三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212内部阻隔的石块等杂物通过各个第二下料头202排出，并转移至支架30内部的粉碎座32上；

S5、开启研磨电机313，利用研磨电机313带动旋转柱311和研磨辊312旋转，对粉碎座32上的石块进行破碎处理，破碎后的石块颗粒通过粉碎座32进入收集斗33内部，最后对收集斗33排出的物料进行收集即可。

实施例3

如图1所示的一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备，包括底板1、设置在底板1上的筛分组件2和破碎组件3；底板1下底面设置有减振衬板；

如图1、2、3、5、6所示，筛分组件2包括通过支撑板200水平设置在底板1上的筛分筒20、转动卡接在筛分筒20内部的筛网构件21、设置在筛分筒20侧壁上且用于为筛网构件21提供动力的筛分电机22和设置在筛分筒20侧壁远离筛分电机22的一侧的进料构件23；筛网构件21包括转动卡接在筛分筒20内部一侧且内侧设置有驱动齿圈210的旋转板211、设置在旋转板211上且与筛分筒20转动卡接的一级网筒212和设置在旋转板211上且依次套设在一级网筒212内部的二级网筒213、三级网筒214；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214上的网孔直径依次增大；旋转板211上设置有贯穿孔；筛分筒20下端设置有第一下料头201，筛分筒20端部且与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214位置对应处均设置有第二下料头202；筛分筒20端部滑动卡接有用于遮挡第二下料头202的挡板24，各个挡板24上均设置有筛网部240和通孔部241；筛分电机22的输出轴贯穿筛分筒20且设置有与驱动齿圈210啮合连接的驱动齿轮220；进料构件23包括设置在筛分筒20远离筛分电机22一侧且贯穿筛分筒20的进料管230和设置在进料管230上的喂料斗231；进料管230上设置有推料螺旋232；

如图1所示，破碎组件3包括设置在底板1上的支架30和从上至下依次设置在支架30内部的研磨构件31、粉碎座32、收集斗33；研磨构件31包括卡接在支架30内顶部的横架310、转动卡接在横架310下底面的旋转柱311、转到卡接在旋转柱311两侧下端的研磨辊312和设置在横架310上端面且为旋转柱311提供动力的研磨电机313；粉碎座32上设置有通孔。

实施例4

本实施例记载的是应用实施例3的设备进行复杂土壤多级筛分及分类处理的方法，包括以下步骤：

S1、分别将筛分电机22、推料螺旋232和研磨电机313与外部电源连接；

S2、开启筛分电机22，利用筛分电机22带动旋转板211旋转，从而使得一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214同时转动；

S3、开启推料螺旋232，将待处理土壤投入喂料斗231内部，土壤在推料螺旋232的作用下通过进料管230进入筛分筒20内部，旋转各个挡板24，使得挡板24上的筛网部240与各个第二下料头202导通；待处理土壤首先进入三级网筒214内部，依次经过三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212进行分级筛分，筛分出的不同等级的土壤通过第一下料头201和第二下料头202排出收集；

S4、再次旋转各个挡板24，使得挡板24上的通孔部241与第二下料头202导通；将三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212内部阻隔的石块等杂物通过各个第二下料头202排出，并转移至支架30内部的粉碎座32上；

S5、开启研磨电机313，利用研磨电机313带动旋转柱311和研磨辊312旋转，对粉碎座32上的石块进行破碎处理，破碎后的石块颗粒通过粉碎座32进入收集斗33内部，最后对收集斗33排出的物料进行收集即可。

实施例5

如图1所示的一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备，包括底板1、设置在底板1上的筛分组件2和破碎组件3；底板1下底面设置有减振衬板；

如图1、2、3、4、5、6所示，筛分组件2包括通过支撑板200水平设置在底板1上的筛分筒20、转动卡接在筛分筒20内部的筛网构件21、设置在筛分筒20侧壁上且用于为筛网构件21提供动力的筛分电机22和设置在筛分筒20侧壁远离筛分电机22的一侧的进料构件23；筛网构件21包括转动卡接在筛分筒20内部一侧且内侧设置有驱动齿圈210的旋转板211、设置在旋转板211上且与筛分筒20转动卡接的一级网筒212和设置在旋转板211上且依次套设在一级网筒212内部的二级网筒213、三级网筒214；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214上的网孔直径依次增大；旋转板211上设置有贯穿孔；筛分筒20下端设置有第一下料头201，筛分筒20端部且与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214位置对应处均设置有第二下料头202；筛分筒20端部滑动卡接有用于遮挡第二下料头202的挡板24，各个挡板24上均设置有筛网部240和通孔部241；筛分电机22的输出轴贯穿筛分筒20且设置有与驱动齿圈210啮合连接的驱动齿轮220；进料构件23包括设置在筛分筒20远离筛分电机22一侧且贯穿筛分筒20的进料管230和设置在进料管230上的喂料斗231；进料管230上设置有推料螺旋232；筛分筒20内部远离旋转板211的一端设置有安装座25，一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214分别与安装座25转动卡接；安装座25上环向分布有3组清理刮板250，且每一组清理刮板250等距分布有4个，每一组的各个清理刮板250分别与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214的内壁抵接：一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214与安装座25连接处均设置有连接齿圈215；各个清理刮板250均与安装座25转动卡接，且各个清理刮板250端部均设置有与对应位置处的连接齿圈215啮合连接的小齿轮251：

如图1所示，破碎组件3包括设置在底板1上的支架30和从上至下依次设置在支架30内部的研磨构件31、粉碎座32、收集斗33；研磨构件31包括卡接在支架30内顶部的横架310、转动卡接在横架310下底面的旋转柱311、转到卡接在旋转柱311两侧下端的研磨辊312和设置在横架310上端面且为旋转柱311提供动力的研磨电机313；粉碎座32上设置有通孔。

实施例6

本实施例记载的是应用实施例5的设备进行复杂土壤多级筛分及分类处理的方法，包括以下步骤

S1、分别将筛分电机22、推料螺旋232和研磨电机313与外部电源连接；

S2、开启筛分电机22，利用筛分电机22带动旋转板211旋转，从而使得一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214同时转动；

S3、开启推料螺旋232，将待处理土壤投入喂料斗231内部，土壤在推料螺旋232的作用下通过进料管230进入筛分筒20内部，旋转各个挡板24，使得挡板24上的筛网部240与各个第二下料头202导通；待处理土壤首先进入三级网筒214内部，依次经过三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212进行分级筛分，筛分出的不同等级的土壤通过第一下料头201和第二下料头202排出收集；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214旋转时，利用清理刮板250对一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214内壁上附着的土壤颗粒进行清理；同时，利用连接齿圈215带动小齿轮251旋转，从而使得各个清理刮板250转动，旋转的清理刮板250能够对土壤进行搅拌处理；

S4、再次旋转各个挡板24，使得挡板24上的通孔部241与第二下料头202导通；将三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212内部阻隔的石块等杂物通过各个第二下料头202排出，并转移至支架30内部的粉碎座32上；

S5、开启研磨电机313，利用研磨电机313带动旋转柱311和研磨辊312旋转，对粉碎座32上的石块进行破碎处理，破碎后的石块颗粒通过粉碎座32进入收集斗33内部，最后对收集斗33排出的物料进行收集即可。

实施例7

如图1所示的一种复杂土壤多级筛分及分类处理用一体式设备，包括底板1、设置在底板1上的筛分组件2和破碎组件3；底板1下底面设置有减振衬板；

如图1、2、3、4、5、6所示，筛分组件2包括通过支撑板200水平设置在底板1上的筛分筒20、转动卡接在筛分筒20内部的筛网构件21、设置在筛分筒20侧壁上且用于为筛网构件21提供动力的筛分电机22和设置在筛分筒20侧壁远离筛分电机22的一侧的进料构件23；筛网构件21包括转动卡接在筛分筒20内部一侧且内侧设置有驱动齿圈210的旋转板211、设置在旋转板211上且与筛分筒20转动卡接的一级网筒212和设置在旋转板211上且依次套设在一级网筒212内部的二级网筒213、三级网筒214；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214上的网孔直径依次增大；旋转板211上设置有贯穿孔；筛分筒20下端设置有第一下料头201，筛分筒20端部且与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214位置对应处均设置有第二下料头202；筛分筒20端部滑动卡接有用于遮挡第二下料头202的挡板24，各个挡板24上均设置有筛网部240和通孔部241；筛分电机22的输出轴贯穿筛分筒20且设置有与驱动齿圈210啮合连接的驱动齿轮220；进料构件23包括设置在筛分筒20远离筛分电机22一侧且贯穿筛分筒20的进料管230和设置在进料管230上的喂料斗231；进料管230上设置有推料螺旋232；筛分筒20内部远离旋转板211的一端设置有安装座25，一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214分别与安装座25转动卡接；安装座25上环向分布有3组清理刮板250，且每一组清理刮板250等距分布有4个，每一组的各个清理刮板250分别与一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214的内壁抵接：一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214与安装座25连接处均设置有连接齿圈215；各个清理刮板250均与安装座25转动卡接，且各个清理刮板250端部均设置有与对应位置处的连接齿圈215啮合连接的小齿轮251：

如图1、7、8所示，破碎组件3包括设置在底板1上的支架30和从上至下依次设置在支架30内部的研磨构件31、粉碎座32、收集斗33；研磨构件31包括卡接在支架30内顶部的横架310、转动卡接在横架310下底面的旋转柱311、转到卡接在旋转柱311两侧下端的研磨辊312和设置在横架310上端面且为旋转柱311提供动力的研磨电机313；旋转柱311两侧下端均设置有推料板314，推料板314与研磨辊312间隔设置；旋转柱311内部下端滑动卡接有旋转座315，研磨辊312与旋转座315转动卡接，推料板314与旋转座315固定连接；旋转柱311侧壁上滑动卡接有与旋转座315连接的顶杆316，顶杆361上套设有分别与顶杆361外壁、旋转柱311抵接的压缩弹簧3160；粉碎座32上设置有通孔；横架310下底面设置有喷水管34。

实施例8

本实施例记载的是应用实施例7的设备进行复杂土壤多级筛分及分类处理的方法，包括以下步骤：

S1、分别将筛分电机22、推料螺旋232和研磨电机313与外部电源连接；

S2、开启筛分电机22，利用筛分电机22带动旋转板211旋转，从而使得一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214同时转动；

S3、开启推料螺旋232，将待处理土壤投入喂料斗231内部，土壤在推料螺旋232的作用下通过进料管230进入筛分筒20内部，旋转各个挡板24，使得挡板24上的筛网部240与各个第二下料头202导通；待处理土壤首先进入三级网筒214内部，依次经过三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212进行分级筛分，筛分出的不同等级的土壤通过第一下料头201和第二下料头202排出收集；一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214旋转时，利用清理刮板250对一级网筒212、二级网筒213和三级网筒214内壁上附着的土壤颗粒进行清理；同时，利用连接齿圈215带动小齿轮251旋转，从而使得各个清理刮板250转动，旋转的清理刮板250能够对土壤进行搅拌处理；

S4、再次旋转各个挡板24，使得挡板24上的通孔部241与第二下料头202导通；将三级网筒214、二级网筒213和一级网筒212内部阻隔的石块等杂物通过各个第二下料头202排出，并转移至支架30内部的粉碎座32上；

S5、利用喷水管34对石块等杂物表面附着的细小土壤颗粒进行冲洗操作，冲洗废水通过收集斗33排出；然后开启研磨电机313，利用研磨电机313带动旋转柱311和研磨辊312和推料板314旋转，利用研磨辊312对粉碎座32上的石块进行破碎处理，利用推料板314对粉碎座32上堆积的物料进行铺平处理；破碎后的石块颗粒通过粉碎座32进入收集斗33内部，最后对收集斗33排出的物料进行收集即可。

需要说明的是，本发明所用的筛分电机22、推料螺旋232和研磨电机313均采用现有技术，在此不做特殊限定，可根据实际需要选择相应的产品。