本發(fā)明針對(duì)土壤含水率低、碎石含量高和大、小顆粒物相互粘附，黏塊多的特點(diǎn)，結(jié)合土壤污染的粒徑分布特征和現(xiàn)有技術(shù)裝備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，提供一種自動(dòng)控制變換運(yùn)行方式，精確淋洗和篩分，效率高，效果好的土壤異位淋洗篩分聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，同時(shí)提供一種該淋洗系統(tǒng)的淋洗篩分方法。
一、本發(fā)明的土壤異位淋洗篩分聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，采用以下技術(shù)方案：
該系統(tǒng)，包括淋洗裝置、篩分裝置和變頻噴淋管路；淋洗裝置包括淋洗滾筒、物料變送裝置和調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置，淋洗滾筒與調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置連接，物料變送裝置設(shè)置在淋洗滾筒中；篩分裝置連接在淋洗滾筒的出口端；變頻噴淋管路設(shè)置于淋洗裝置中。
所述
土壤淋洗裝置通過(guò)稱重輸送機(jī)與打散給料機(jī)連接（打散給料機(jī)、稱重輸送機(jī)和淋洗篩分裝置依次連接）。打散給料機(jī)用于將土壤打散并推進(jìn)至稱重輸送機(jī)；稱重輸送機(jī)用于將含水率較低的打散土壤稱量并輸送至淋洗篩分裝置。
所述淋洗滾筒入口處設(shè)置有進(jìn)口重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，檢測(cè)進(jìn)入淋洗滾筒內(nèi)的土壤中污染物含量。
所述調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置包括變頻調(diào)速電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，變頻調(diào)速電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與淋洗滾筒連接。調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)淋洗滾筒正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，且速度可調(diào)為低速、中速和高速。
所述物料變送裝置，包括沿淋洗滾筒軸向設(shè)置的變送單元，每排變送單元包括變送板、轉(zhuǎn)軸、推拉桿和推拉機(jī)構(gòu)，每節(jié)變送板通過(guò)轉(zhuǎn)軸與推拉桿連接，轉(zhuǎn)軸連接在淋洗滾筒側(cè)壁上，推拉桿與推拉機(jī)構(gòu)連接。推拉機(jī)構(gòu)帶動(dòng)推拉桿軸向移動(dòng)，推拉桿再帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)又改變每節(jié)變送板相對(duì)軸向的傾斜角度；當(dāng)所有單排變送單元上的變送板均相對(duì)淋洗滾筒軸向傾斜時(shí)，所有變送板就形成了螺旋排列，淋洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料就會(huì)被螺旋排列的變送板向前或向后推進(jìn)；當(dāng)所有單排變送單元上的變送板均平行于淋洗滾筒軸向時(shí)，淋洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料就不會(huì)被推送，以增加物料在淋洗滾筒內(nèi)的淋洗時(shí)間。
所述篩分裝置，包括分級(jí)篩網(wǎng)筒，各級(jí)篩網(wǎng)筒依次連接，每級(jí)篩網(wǎng)筒具有一個(gè)篩網(wǎng)孔徑，可以根據(jù)實(shí)際需要依次實(shí)現(xiàn)淋洗后不同粒徑物料的篩選分離。所述篩網(wǎng)筒的底部設(shè)置有接料斗，接料斗下方設(shè)置有輸送機(jī)。所述接料斗中連接有出料重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，以實(shí)時(shí)檢測(cè)各級(jí)篩出物中的污染物含量。
所述變頻噴淋管路，包括變頻高壓水泵、供水主管、供水支管和噴頭，變頻高壓水泵與供水主管連接，供水主管上連接有供水支管，供水支管分布在淋洗滾筒內(nèi)（不與淋洗滾筒連接），供水支管上分布有噴頭。變頻噴淋管路可以實(shí)現(xiàn)多角度和不同壓力噴水。所述供水支管可沿淋洗滾筒內(nèi)壁軸向布置，以實(shí)現(xiàn)在簡(jiǎn)體長(zhǎng)度方向和徑向上對(duì)物料的多角度噴淋。
上述系統(tǒng)對(duì)土壤進(jìn)行淋洗篩分的方法，包括以下步驟：
(1)土壤打散供料： 對(duì)土壤打散破碎，打散后的土壤輸送至淋洗滾筒內(nèi)；
(2)土壤淋洗： 通過(guò)淋洗滾筒入口處的進(jìn)口重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，檢測(cè)進(jìn)入淋洗滾筒內(nèi)的土壤中污染物含量，確定土壤污染程度，按照輕度污染、中度污染和重度污染，分別控制調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置使淋洗滾筒的轉(zhuǎn)速為低速、中速和高速旋轉(zhuǎn)，并按以下方式進(jìn)行：
?、偃缤寥牢廴境潭却_定為輕度污染，則將淋洗滾筒的轉(zhuǎn)速調(diào)到低速檔對(duì)土壤進(jìn)行清水淋洗分離，通過(guò)變頻噴淋管路將淋洗用水壓力控制為低壓、中壓和高壓；
?、谌缤寥牢廴境潭却_定為中度污染，則將淋洗滾筒的轉(zhuǎn)速調(diào)到中速檔對(duì)土壤進(jìn)行清水淋洗分離，通過(guò)變頻噴淋管路將淋洗用水壓力控制為低壓、中壓和高壓；
?、嗳缤寥牢廴境潭却_定為重度污染，則將淋洗滾筒的轉(zhuǎn)速調(diào)到高速檔對(duì)土壤進(jìn)行清水淋洗分離，通過(guò)變頻噴淋管路將淋洗用水壓力控制為低壓、中壓和高壓；
通過(guò)調(diào)整物料變送裝置，控制土壤在淋洗滾筒內(nèi)的停留時(shí)間；
(3)篩分：
控制物料變送裝置，使經(jīng)過(guò)淋洗滾筒淋洗后的物料向篩分裝置推進(jìn)，不同粒徑的物料落入相應(yīng)篩網(wǎng)筒下方的接料斗，由接料斗處的出料重金屬在線監(jiān)測(cè)儀該粒徑物料的污染程度，如果一種粒徑物料沒(méi)有達(dá)到設(shè)定要求，就控制物料變送裝置使物料停止推進(jìn)，使土壤繼續(xù)在淋洗滾筒內(nèi)淋洗，將淋洗滾筒的轉(zhuǎn)速由低速檔調(diào)到中速擋或由中速檔調(diào)到高速擋，通過(guò)變頻噴淋管路淋洗用水壓力由低壓升至中壓或由低壓升至高壓；直至篩網(wǎng)筒篩分出的每種粒徑物料都達(dá)到設(shè)定要求（滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)）；
(4)如果以上步驟均無(wú)法保證分離后的每種粒徑物料的污染程度都達(dá)到要求，則控制調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置使淋洗滾筒反向旋轉(zhuǎn)，然后控制物料變送裝置使物料不被推進(jìn)，只在淋洗滾筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)物料在淋洗滾筒內(nèi)的攪拌淋洗時(shí)間，淋洗用水壓力控制為低壓、中壓或高壓；直至篩分出的每種粒徑物料都達(dá)到要求；
(5)如果以上步驟均無(wú)法保證分離后的每種粒徑物料的污染程度都達(dá)到要求，則啟動(dòng)化學(xué)淋洗，通過(guò)變頻噴淋管路進(jìn)行化學(xué)淋洗，或者化學(xué)淋洗與清水淋洗交替進(jìn)行，直至篩分出的每種粒徑物料都達(dá)到要求。
所述低速轉(zhuǎn)速為10～15r/min、中速轉(zhuǎn)速為15～20r／min和高速轉(zhuǎn)速為20～25r/min。
所述水壓的低壓為0.25～0.5MPa，中壓為0.5～0.75MPa，高壓為0.75～l.OMPa。
所述輕度污染、中度污染和重度污染按下表劃分，只要土壤中有一種重金屬或其他污染物的含量在相應(yīng)污染程度的含量范圍內(nèi)，就屬于該污染程度：
土壤重金屬污染程度劃分表
二、本發(fā)明針對(duì)土壤含水率低、碎石含量高和大、小顆粒物相互粘附，黏塊多的特點(diǎn)，結(jié)合土壤中污染物的粒徑分布特征、現(xiàn)有技術(shù)裝備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)和資源化利用途徑（主要指按照GB14684-2011和GB14685-2011的分類要求以及JGJ52-2006和JGJ55-2011的建材用砂和卵石級(jí)配使用要求），針對(duì)土壤中的碎石(粒徑>4. 75mm)和中粗砂(lmm<粒徑<4. 75mm)，充分發(fā)揮不同滾筒式淋洗系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，對(duì)土壤中的上述組分進(jìn)行重點(diǎn)淋洗篩分，同時(shí)充分考慮自控要求，操作簡(jiǎn)單，便于實(shí)施，具有以下特點(diǎn)：
1．充分考慮土壤含水率低和土壤大、小顆粒物相互粘附，黏塊多的特點(diǎn)，根據(jù)重金屬在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示的土壤污染程度，自動(dòng)控制變換設(shè)備運(yùn)行方式，控制不同的滾動(dòng)攪拌強(qiáng)度、噴淋強(qiáng)度和淋洗時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了精確淋洗，節(jié)約能耗和有效避免篩分過(guò)程中可能發(fā)生的篩孔堵塞等問(wèn)題的同時(shí)，提高了淋洗效率；通過(guò)變換可調(diào)篩網(wǎng)孔徑和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了不同粒徑、不同重金屬含量的土壤組分的淋洗分離，達(dá)到土壤分類處理的目的。
2．可以靈活調(diào)節(jié)滾筒的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而調(diào)整滾動(dòng)攪拌強(qiáng)度，達(dá)到控制淋洗效果的目的；
3．可以靈活調(diào)節(jié)噴頭的噴淋方向和噴淋用水壓力，進(jìn)而調(diào)整淋洗強(qiáng)度，達(dá)到控制淋洗效果的目的；
4．可以靈活調(diào)節(jié)滾筒內(nèi)的物料變送裝置的傾角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高淋洗時(shí)間，控制淋洗效果；
5．可以靈活調(diào)節(jié)篩網(wǎng)孔徑和數(shù)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同粒徑土壤組分的篩分目的；
6．可以根據(jù)土壤的污染類型和污染程度靈活切換清水淋洗和化學(xué)淋洗，最大程度上減小化學(xué)淋洗對(duì)環(huán)境的污染。
7．通過(guò)在線檢測(cè)設(shè)備和控制系統(tǒng)的聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)了淋洗篩分過(guò)程的自動(dòng)控制，有助于實(shí)時(shí)跟蹤處理效果，提高了篩分效率和處理效率。
8．充分結(jié)合土壤重金屬污染顆粒的粒徑分布特征，將后續(xù)處理處置對(duì)象鎖定在較小的范圍（通常為Imm以下）內(nèi)，有效的解決了目前土壤重金屬污染治理工作針對(duì)性不足的問(wèn)題，極大的減輕了后續(xù)處理處置難度和處置壓力。
三、附圖說(shuō)明
圖l是本發(fā)明土壤異位淋洗篩分聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明中物料變送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是物料變送裝置的物料推進(jìn)狀態(tài)示意圖。
圖中：1.打散給料機(jī)，2．輸送機(jī)，3．淋洗滾筒，4．供水支管，5。噴頭，6．供水主管，7．變頻高壓水泵，8．變送單元，9．變頻調(diào)速電機(jī)，10．傳動(dòng)裝置，11.篩網(wǎng)筒，12．隔環(huán)，13．出料重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，14．接料斗，15．出料輸出機(jī)，16．進(jìn)口重金屬在線監(jiān)測(cè)儀，17．推拉桿，18．轉(zhuǎn)軸，19．變送板。
