CN119972767B - 基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，包括车载支撑机构，连接在车载支撑机构上的气相抽提机构，以及与气相抽提机构配套使用的生物堆处理机构；车载支撑机构包括车载支撑底盘，车载支撑底盘底部固定安装有多个履带式驱动轮组；车载支撑底盘顶部转动连接有水平布置的气相抽提支撑板；气相抽提机构包括多个通过支撑臂机构连接在气相抽提支撑板顶部的气相抽提单元；本发明具备高效修复能力，多台气相抽提单元同时工作能够在一定范围内将土壤中挥发性有机污染物更加彻底的抽吸出来，且利用冲击抽提机构能够将吸附在土壤深层的挥发性有机污染物被抽吸出来，使挥发性有机污染物去除的更加彻底。

Description

基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统

技术领域

本发明涉及土壤再生技术领域，具体为基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统。

背景技术

气相抽提技术(Soil Vapor Extraction，SVE)主要用于去除土壤中的挥发性有机污染物，污染土壤中的挥发性有机污染物在一定的温度和压力条件下，具有从液态或固态转变为气态的趋势。气相抽提技术通过在土壤中设置抽提井，利用真空泵或其他抽气设备产生负压。在负压作用下，土壤孔隙中的空气被抽出，这使得污染物从土壤颗粒表面挥发进入气相。例如，在石油污染的土壤中，像苯、甲苯等轻质烃类污染物，它们的挥发性较强，在抽提井产生负压时，就容易从土壤中挥发出来；

目前的气相抽提设备在抽提效率，以及对污染土壤进一步净化处理方面还存在不足之处，对于土壤中挥发性有机污染物的去除率还比较低，有待进一步改进优化。

发明内容

本发明的目的在于提供基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，能够针对土壤中挥发性有机污染物进行更加彻底的去除。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，包括车载支撑机构，连接在车载支撑机构上的气相抽提机构，以及与气相抽提机构配套使用的生物堆处理机构；

车载支撑机构包括车载支撑底盘，车载支撑底盘底部固定安装有多个履带式驱动轮组；

车载支撑底盘顶部转动连接有水平布置的气相抽提支撑板；

气相抽提机构包括多个通过支撑臂机构连接在气相抽提支撑板顶部的气相抽提单元；

气相抽提单元包括竖直延伸的气相抽提筒壳，气相抽提筒壳内固定有附加支撑筒壳，气相抽提筒壳内侧壁与附加支撑筒壳外侧壁之间固定有抽提阻隔滤布；

生物堆处理机构包括生物堆支撑盘，生物堆支撑盘顶部固定有竖直延伸的通气汇总管，通气汇总管外侧固定有多根与其内部相连通的通气分管，通气分管侧壁上具有多个内外相通的通气排气孔。

优选地，车载支撑底盘上具有竖直贯通的转塔支撑连接孔，气相抽提支撑板下端固定有转塔支撑旋转环，转塔支撑旋转环转动连接在转塔支撑连接孔中；

优选地，气相抽提支撑板上具有竖直贯通的中央通孔，中央通孔处设有静压通气机构，静压通气机构包括通过静压驱动机构连接在气相抽提支撑板顶部的静压通气支撑板，静压通气支撑板上固定有竖直延伸的静压通气管；

静压通气管下端为尖端，静压通气管上端与大气相连通，静压通气管的侧壁为内外相通的多孔镂空结构。

优选地，静压驱动机构包括固定在气相抽提支撑板顶部且竖直延伸的静压驱动支撑筒，静压驱动支撑筒内滑动连接有静压驱动支撑柱，静压驱动支撑柱上具有竖直贯通的静压驱动配合孔，静压驱动配合孔中螺纹传动连接有静压驱动轴，静压驱动支撑筒顶部固定有静压驱动容纳壳，静压驱动轴上端延伸至静压驱动容纳壳内，静压驱动容纳壳内固定有用于驱动静压驱动轴转动的静压驱动电机；

静压驱动支撑筒侧壁上具有内外相通且竖直延伸的静压移动通槽，静压驱动支撑柱通过静压驱动连接板与静压通气支撑板固定相连。

说明：利用静压通气机构在各个气相抽提单元围成的中心处插入一根与外界大气相连通的静压通气管，有利于土壤中挥发性有机污染物更好的进行横向迁移。

优选地，气相抽提筒壳内设有冲击抽提机构，冲击抽提机构包括固定在气相抽提筒壳内与其同轴延伸的冲击抽提外筒壳，冲击抽提外筒壳内侧壁滑动连接有冲击抽提内筒壳；

冲击抽提外筒壳侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提外通孔，冲击抽提内筒壳侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提内通孔；

气相抽提筒壳内底部固定有开口朝上的内壳驱动固定筒，内壳驱动固定筒中滑动连接有内壳驱动滑动筒，内壳驱动滑动筒外端与冲击抽提内筒壳固定相连；

内壳驱动固定筒内设有用于驱动内壳驱动滑动筒升降移动的内壳驱动伸缩杆。

说明：冲击抽提机构能够在冲击抽提外筒壳内制造冲击变化的气压，在冲击变化的气压作用下，使吸附在土壤深层的挥发性有机污染物能够更好的被抽吸出来。

优选地，支撑臂机构包括固定连接在气相抽提支撑板顶部且竖直延伸的支撑臂连接柱，支撑臂连接柱上转动连接有支撑臂连接环，支撑臂连接环外侧固定有支撑臂主梁；

支撑臂主梁另一端固定有抽提单元连接座，抽提单元连接座上转动连接有抽提单元连接轴，抽提单元连接轴上固定有抽提单元支撑板；

气相抽提筒壳通过抽提升降机构与抽提单元支撑板相连，抽提升降机构包括固定在抽提单元支撑板上且竖直延伸的抽提升降支撑筒，抽提升降支撑筒内滑动连接有抽提升降驱动柱，抽提升降驱动柱上具有竖直贯通的驱动连接孔，驱动连接孔内螺纹传动连接有抽提升降驱动轴，抽提升降支撑筒顶部固定有升降驱动容纳壳，抽提升降驱动轴上端延伸至升降驱动容纳壳内，升降驱动容纳壳内固定有用于驱动抽提升降驱动轴转动的升降驱动电机；

抽提升降支撑筒侧壁上具有内外相通且竖直延伸的升降移动通槽，抽提升降驱动柱通过抽提升降连接板与气相抽提筒壳固定相连。

说明：支撑臂连接环能够通过支撑臂主梁、抽提单元连接座以及抽提单元支撑板带动气相抽提单元一起移动，对各个气相抽提单元之间的相对位置进行调整。

优选地，抽提单元支撑板上设有钻孔机构，钻孔机构包括固定在抽提单元支撑板上且竖直延伸的钻孔机构支撑筒，钻孔机构支撑筒内滑动连接有钻孔机构支撑柱；

钻孔机构支撑柱上具有竖直贯通的钻孔驱动配合孔，钻孔驱动配合孔内螺纹传动连接有钻孔驱动轴，钻孔机构支撑筒顶部固定有钻孔驱动容纳壳，钻孔驱动轴上端延伸至钻孔驱动容纳壳内部，钻孔驱动容纳壳内固定有用于驱动钻孔驱动轴转动的钻孔驱动电机；

钻孔机构支撑筒侧壁上具有内外相通且竖直延伸的钻孔升降通槽，钻孔机构支撑柱通过钻孔驱动连接板连接有一台螺杆钻孔机。

说明：利用钻孔机构便于在地面上快速钻出符合抽提作业所需的深孔，提高整体工作效率。

优选地，气相抽提支撑板顶部固定设有负压汇总容纳罐，与负压汇总容纳罐相连通设有负压汇总抽气泵，负压汇总抽气泵的输入端通过管道与负压汇总容纳罐内部相连通；

负压汇总容纳罐通过气相抽提总管与气相抽提筒壳内部相连通，气相抽提总管上具有气相抽提控制阀；

负压汇总容纳罐上固定有与其内部相连通的废气外排管，废气外排管与一个废气外排输送泵的输入端相连通，废气外排管上具有废气外排控制阀；

气相抽提支撑板顶部固定设有冲击负压容纳罐，与冲击负压容纳罐相连通设有冲击负压抽气泵，冲击负压抽气泵的输入端通过管道与冲击负压容纳罐内部相连通；

冲击负压容纳罐通过冲击抽提连通管与冲击抽提外筒壳内部相连通，冲击抽提连通管上具有冲击抽提控制阀；

冲击负压容纳罐上固定有与其内部相连通的冲击外排管，冲击外排管也与废气外排输送泵的输入端相连通，冲击外排管上具有冲击外排控制阀。

说明：在负压作用下，土壤中挥发性有机污染物将透过气相抽提筒壳并通过气相抽提总管的传输作用进入到负压汇总容纳罐内部汇集起来。

优选地，通气分管上设有通气启闭机构，通气启闭机构包括转动连接在通气分管内且与其同轴布置的启闭控制管，启闭控制管侧壁上具有多个沿其径向贯通的排气配合孔；

通气分管内固定有用于驱动启闭控制管绕通气分管轴线转动的启闭驱动电机。

说明：利用通气启闭机构便于控制对土壤内部的空气输送。

优选地，多根通气分管绕通气汇总管的周向布置一圈记为一组，沿通气汇总管的轴线方向排列布置有多组通气分管；

沿通气汇总管的轴线方向排列的相邻两根通气分管外端之间通过一根临近连通管进行相连通；

通气汇总管内沿竖直方向滑动连接有临近控制轴，通气汇总管内固定有多片临近连通控制环，临近控制轴上固定有多片临近连通密闭盘，临近连通密闭盘一一对应密闭配合在各个临近连通控制环内；

通气汇总管上端为密封结构，临近控制轴上端延伸至通气汇总管外部；

通气汇总管外侧顶部固定有开口朝上的临近控制固定筒，临近控制固定筒内滑动连接有开口朝下的临近控制滑动筒，临近控制滑动筒外端与临近控制轴上端固定相连；

临近控制固定筒内设有用于驱动临近控制滑动筒升降移动的临近控制伸缩杆；

生物堆支撑盘内部为中空结构，通气汇总管下端与生物堆支撑盘内部相连通；

生物堆支撑盘外侧固定有与其内部相连通的通气输入管，生物堆支撑盘内部固定有沿竖直轴线螺旋延伸的通道隔板，通道隔板将生物堆支撑盘内部分隔为初始输入通道，初始输入通道的一端与通气输入管相连通，初始输入通道另一端与通气汇总管下端相连通；

通气汇总管上端外侧固定有与其内部相连通的平衡排气管，平衡排气管上具有平衡排气控制阀。

说明：通过控制通气启闭机构的状态，以及利用对成对配合使用的临近连通密闭盘和临近连通控制环将通气汇总管内部进行分段隔离，便于控制气体的流通路径，进而通过热空气的形式来调节土壤内部温度，且保证热交换过程更加均匀一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几个方面：

1、本发明结构设计合理，具备高效修复能力，多台气相抽提单元同时工作能够在一定范围内将土壤中挥发性有机污染物更加彻底的抽吸出来，且利用冲击抽提机构能够将吸附在土壤深层的挥发性有机污染物被抽吸出来，使挥发性有机污染物去除的更加彻底；

2、本发明操作方便，配合生物堆处理机构能够持续降解残留污染物，生物堆处理机构中具有四通八达的通气管，不仅能够为微生物提供足够的氧气，也能通过热交换的方式对土壤内部进行温度调节，以维持微生物的良好活性；

3、本发明利用静压通气机构在各个气相抽提单元围成的中心处插入一根与外界大气相连通的静压通气管，有利于土壤中挥发性有机污染物更好的进行横向迁移；

4、本发明具备广泛的适用性，适用于多种污染物，包括石油烃类污染物、挥发性有机化合物(如苯系物、氯代烃)、农药残留等，在化工污染场地，可能同时存在多种有机污染物，该系统都可以对这些复杂的污染物组合进行处理；

5、本发明对不同质地的土壤(如砂土、壤土、黏土等)都有较好的适用性，尽管土壤质地会影响气相抽提的效率，但可以通过调整抽提参数来适应，生物堆修复过程可以在一定程度上改善土壤结构，使系统能够在不同土壤类型的污染修复中发挥作用；

6、本发明相比一些传统的化学修复方法，该耦合系统减少了化学药剂的使用，避免产生二次污染风险；

7、本发明生物堆修复过程中，微生物的活动可以分解有机污染物，同时还能产生腐殖质等有机物质，增加土壤的肥力，微生物在代谢过程中产生的多糖等物质有助于土壤颗粒的团聚，改善土壤结构，增加土壤孔隙度，有利于植物生长和土壤生态系统的重建。

附图说明

图1是本发明污染土壤修复系统的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明气相抽提单元的结构示意图；

图4是本发明冲击抽提机构的结构示意图；

图5是本发明抽提升降机构的左视图；

图6是本发明生物堆处理机构的结构示意图；

图7是本发明生物堆支撑盘的仰视图；

图8是本发明通气启闭机构的结构示意图；

图9是本发明临近控制固定筒的结构示意图。

图中，10-车载支撑机构、11-车载支撑底盘、111-转塔支撑连接孔、12-履带式驱动轮组、13-气相抽提支撑板、130-中央通孔、131-转塔支撑旋转环、20-气相抽提机构、21-气相抽提单元、210-抽提阻隔滤布、211-气相抽提筒壳、212-附加支撑筒壳、22-冲击抽提机构、221-冲击抽提外筒壳、2210-冲击抽提外通孔、222-冲击抽提内筒壳、2220-冲击抽提内通孔、223-内壳驱动固定筒、224-内壳驱动滑动筒、225-内壳驱动伸缩杆、23-负压汇总容纳罐、231-负压汇总抽气泵、232-气相抽提总管、2320-气相抽提控制阀、233-废气外排管、2330-废气外排控制阀、234-废气外排输送泵、24-冲击负压容纳罐、241-冲击负压抽气泵、242-冲击抽提连通管、2420-冲击抽提控制阀、243-冲击外排管、2430-冲击外排控制阀、25-静压通气机构、250-静压通气管、251-静压通气支撑板、26-静压驱动机构、261-静压驱动支撑筒、2610-静压移动通槽、262-静压驱动支撑柱、2620-静压驱动配合孔、263-静压驱动轴、264-静压驱动容纳壳、265-静压驱动电机、266-静压驱动连接板、30-生物堆处理机构、31-生物堆支撑盘、311-通气输入管、312-通道隔板、32-通气汇总管、321-通气分管、3210-通气排气孔、322-临近连通管、323-平衡排气管、3230-平衡排气控制阀、33-通气启闭机构、331-启闭控制管、3310-排气配合孔、332-启闭驱动电机、34-临近控制轴、341-临近连通控制环、342-临近连通密闭盘、343-临近控制固定筒、344-临近控制滑动筒、345-临近控制伸缩杆、41-支撑臂机构、411-支撑臂连接柱、412-支撑臂连接环、413-支撑臂主梁、42-抽提单元连接座、421-抽提单元连接轴、422-抽提单元支撑板、43-抽提升降机构、431-抽提升降支撑筒、4310-升降移动通槽、432-抽提升降驱动柱、4320-驱动连接孔、433-抽提升降驱动轴、434-升降驱动容纳壳、435-升降驱动电机、436-抽提升降连接板、50-钻孔机构、51-钻孔机构支撑筒、510-钻孔升降通槽、511-钻孔机构支撑柱、5110-钻孔驱动配合孔、512-钻孔驱动轴、513-钻孔驱动容纳壳、514-钻孔驱动电机、515-钻孔驱动连接板、52-螺杆钻孔机。

具体实施方式

下面结合图1-图9对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与各自主视图或结构示意图本身投影关系的上下左右前后方向一致。

实施例1：基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，如图1、图6所示，包括车载支撑机构10，连接在车载支撑机构10上的气相抽提机构20，以及与气相抽提机构20配套使用的生物堆处理机构30；

如图1所示，车载支撑机构10包括车载支撑底盘11，车载支撑底盘11底部固定安装有多个履带式驱动轮组12；

履带式驱动轮组12为现有技术的由电机驱动的履带式驱动轮组总成，履带式驱动轮组12的悬架支撑结构与车载支撑底盘11底部固定相连；

车载支撑底盘11顶部转动连接有水平布置的气相抽提支撑板13；

如图1所示，气相抽提机构20包括多个通过支撑臂机构41连接在气相抽提支撑板13顶部的气相抽提单元21；

如图3所示，气相抽提单元21包括竖直延伸的气相抽提筒壳211，气相抽提筒壳211内固定有附加支撑筒壳212，气相抽提筒壳211内侧壁与附加支撑筒壳212外侧壁之间固定有抽提阻隔滤布210；

气相抽提筒壳211和附加支撑筒壳212的侧壁均为内外相通的多孔镂空结构；

抽提阻隔滤布210为现有技术的无纺布；

如图6所示，生物堆处理机构30包括生物堆支撑盘31，生物堆支撑盘31顶部固定有竖直延伸的通气汇总管32，通气汇总管32外侧固定有多根与其内部相连通的通气分管321，通气分管321侧壁上具有多个内外相通的通气排气孔3210。

如图1所示，车载支撑底盘11上具有竖直贯通的转塔支撑连接孔111，气相抽提支撑板13下端固定有转塔支撑旋转环131，转塔支撑旋转环131转动连接在转塔支撑连接孔111中；

车载支撑底盘11上固定有现有技术的伺服电机，伺服电机通过齿轮传动驱动转塔支撑旋转环131绕转塔支撑连接孔111的竖直轴线转动；

如图3、图4所示，气相抽提筒壳211内设有冲击抽提机构22，冲击抽提机构22包括固定在气相抽提筒壳211内与其同轴延伸的冲击抽提外筒壳221，冲击抽提外筒壳221内侧壁滑动连接有冲击抽提内筒壳222；

冲击抽提内筒壳222只能沿冲击抽提外筒壳221的轴线方向滑动；

冲击抽提外筒壳221侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提外通孔2210，冲击抽提内筒壳222侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提内通孔2220；

气相抽提筒壳211内底部固定有开口朝上的内壳驱动固定筒223，内壳驱动固定筒223中滑动连接有内壳驱动滑动筒224，内壳驱动滑动筒224外端与冲击抽提内筒壳222固定相连；

内壳驱动固定筒223内设有用于驱动内壳驱动滑动筒224升降移动的内壳驱动伸缩杆225，内壳驱动伸缩杆225为现有技术的电控伸缩杆，内壳驱动伸缩杆225的外杆端部与内壳驱动固定筒223内底部固定相连，内壳驱动伸缩杆225的内杆端部与内壳驱动滑动筒224内顶部固定相连；

冲击抽提内筒壳222沿冲击抽提外筒壳221轴线方向滑动过程中，当各个冲击抽提内通孔2220与各个冲击抽提外通孔2210一一对应相连通时，则设定冲击抽提机构22处于“开启状态”；

当各个冲击抽提内通孔2220与各个冲击抽提外通孔2210相互错位隔离时，则设定冲击抽提机构22处于“关闭状态”。

实施例2：在实施例1的基础上，如图1所示，支撑臂机构41包括固定连接在气相抽提支撑板13顶部且竖直延伸的支撑臂连接柱411，支撑臂连接柱411上转动连接有支撑臂连接环412，支撑臂连接环412外侧固定有支撑臂主梁413；

支撑臂连接环412由固定在支撑臂连接柱411上的现有技术的伺服电机驱动绕支撑臂连接柱411的竖直轴线转动；

支撑臂主梁413另一端固定有抽提单元连接座42，抽提单元连接座42上转动连接有抽提单元连接轴421，抽提单元连接轴421上固定有抽提单元支撑板422；

抽提单元连接轴421由固定在抽提单元连接座42上的现有技术的伺服电机驱动绕竖直轴线转动。

如图5所示，气相抽提筒壳211通过抽提升降机构43与抽提单元支撑板422相连，抽提升降机构43包括固定在抽提单元支撑板422上且竖直延伸的抽提升降支撑筒431，抽提升降支撑筒431内滑动连接有抽提升降驱动柱432，抽提升降驱动柱432上具有竖直贯通的驱动连接孔4320，驱动连接孔4320内螺纹传动连接有抽提升降驱动轴433，抽提升降支撑筒431顶部固定有升降驱动容纳壳434，抽提升降驱动轴433上端延伸至升降驱动容纳壳434内，升降驱动容纳壳434内固定有用于驱动抽提升降驱动轴433转动的升降驱动电机435；

升降驱动电机435为现有技术的伺服电机，升降驱动电机435的输出轴通过联轴器与抽提升降驱动轴433上端进行传动连接；

抽提升降支撑筒431侧壁上具有内外相通且竖直延伸的升降移动通槽4310，抽提升降驱动柱432通过抽提升降连接板436与气相抽提筒壳211固定相连。

实施例3：在实施例2的基础上，如图1所示，气相抽提支撑板13上具有竖直贯通的中央通孔130，中央通孔130处设有静压通气机构25，静压通气机构25包括通过静压驱动机构26连接在气相抽提支撑板13顶部的静压通气支撑板251，静压通气支撑板251位于中央通孔130正上方，静压通气支撑板251上固定有竖直延伸的静压通气管250；

静压通气管250下端为尖端，静压通气管250上端与大气相连通，静压通气管250的侧壁为内外相通的多孔镂空结构；

静压驱动机构26包括固定在气相抽提支撑板13顶部且竖直延伸的静压驱动支撑筒261，静压驱动支撑筒261内滑动连接有静压驱动支撑柱262，静压驱动支撑柱262上具有竖直贯通的静压驱动配合孔2620，静压驱动配合孔2620中螺纹传动连接有静压驱动轴263，静压驱动支撑筒261顶部固定有静压驱动容纳壳264，静压驱动轴263上端延伸至静压驱动容纳壳264内，静压驱动容纳壳264内固定有用于驱动静压驱动轴263转动的静压驱动电机265；

静压驱动电机265为现有技术的伺服电机，静压驱动电机265的输出轴通过联轴器与静压驱动轴263上端进行传动连接；

静压驱动支撑筒261侧壁上具有内外相通且竖直延伸的静压移动通槽2610，静压驱动支撑柱262通过静压驱动连接板266与静压通气支撑板251固定相连。

实施例4：在实施例3的基础上，如图5所示，抽提单元支撑板422上设有钻孔机构50，钻孔机构50包括固定在抽提单元支撑板422上且竖直延伸的钻孔机构支撑筒51，钻孔机构支撑筒51内滑动连接有钻孔机构支撑柱511；

钻孔机构支撑柱511上具有竖直贯通的钻孔驱动配合孔5110，钻孔驱动配合孔5110内螺纹传动连接有钻孔驱动轴512，钻孔机构支撑筒51顶部固定有钻孔驱动容纳壳513，钻孔驱动轴512上端延伸至钻孔驱动容纳壳513内部，钻孔驱动容纳壳513内固定有用于驱动钻孔驱动轴512转动的钻孔驱动电机514；

钻孔驱动电机514为现有技术的伺服电机，钻孔驱动电机514的输出轴通过联轴器与钻孔驱动轴512上端进行传动连接；

钻孔机构支撑筒51侧壁上具有内外相通且竖直延伸的钻孔升降通槽510，钻孔机构支撑柱511通过钻孔驱动连接板515连接有一台螺杆钻孔机52；

螺杆钻孔机52为现有技术的螺旋钻杆式钻孔机。

实施例5：在实施例4的基础上，如图2所示，气相抽提支撑板13顶部固定设有负压汇总容纳罐23，与负压汇总容纳罐23相连通设有负压汇总抽气泵231，负压汇总抽气泵231的输入端通过管道与负压汇总容纳罐23内部相连通；

负压汇总容纳罐23通过气相抽提总管232与气相抽提筒壳211内部相连通，气相抽提总管232上具有气相抽提控制阀2320；

负压汇总容纳罐23上固定有与其内部相连通的废气外排管233，废气外排管233与一个废气外排输送泵234的输入端相连通，废气外排管233上具有废气外排控制阀2330；

气相抽提支撑板13顶部固定设有冲击负压容纳罐24，与冲击负压容纳罐24相连通设有冲击负压抽气泵241，冲击负压抽气泵241的输入端通过管道与冲击负压容纳罐24内部相连通；

冲击负压容纳罐24通过冲击抽提连通管242与冲击抽提外筒壳221内部相连通，冲击抽提连通管242上具有冲击抽提控制阀2420；

冲击负压容纳罐24上固定有与其内部相连通的冲击外排管243，冲击外排管243也与废气外排输送泵234的输入端相连通，冲击外排管243上具有冲击外排控制阀2430。

实施例6：在实施例5的基础上，如图8所示，通气分管321上设有通气启闭机构33，通气启闭机构33包括转动连接在通气分管321内且与其同轴布置的启闭控制管331，启闭控制管331侧壁上具有多个沿其径向贯通的排气配合孔3310；

通气分管321内固定有用于驱动启闭控制管331绕通气分管321轴线转动的启闭驱动电机332，启闭驱动电机332为现有技术的伺服电机，启闭驱动电机332通过齿轮齿圈传动进而驱动启闭控制管331转动；

启闭控制管331在转动过程中，当各个排气配合孔3310与各个通气排气孔3210一一对应相连通时，则通气启闭机构33处于“开启状态”；

当各个排气配合孔3310与各个通气排气孔3210相互错位隔离时，则通气启闭机构33处于“关闭状态”；

如图6所示，多根通气分管321绕通气汇总管32的周向布置一圈记为一组，沿通气汇总管32的轴线方向排列布置有多组通气分管321；

沿通气汇总管32的轴线方向排列的相邻两根通气分管321外端之间通过一根临近连通管322进行相连通；

通气汇总管32内沿竖直方向滑动连接有临近控制轴34，通气汇总管32内固定有多片临近连通控制环341，临近控制轴34上固定有多片临近连通密闭盘342，临近连通密闭盘342一一对应密闭配合在各个临近连通控制环341内；

通气汇总管32上端为密封结构，临近控制轴34上端延伸至通气汇总管32外部；

如图9所示，通气汇总管32外侧顶部固定有开口朝上的临近控制固定筒343，临近控制固定筒343内滑动连接有开口朝下的临近控制滑动筒344，临近控制滑动筒344外端与临近控制轴34上端固定相连；

临近控制固定筒343内设有用于驱动临近控制滑动筒344升降移动的临近控制伸缩杆345，临近控制伸缩杆345为现有技术的电控伸缩杆，临近控制伸缩杆345的外杆端部与临近控制固定筒343内底部固定相连，临近控制伸缩杆345的内杆端部与临近控制滑动筒344内顶部固定相连；

生物堆支撑盘31内部为中空结构，通气汇总管32下端与生物堆支撑盘31内部相连通；

生物堆支撑盘31外侧固定有与其内部相连通的通气输入管311，生物堆支撑盘31内部固定有沿竖直轴线螺旋延伸的通道隔板312，通道隔板312将生物堆支撑盘31内部分隔为初始输入通道，初始输入通道的一端与通气输入管311相连通，初始输入通道另一端与通气汇总管32下端相连通；

通气汇总管32上端外侧固定有与其内部相连通的平衡排气管323，平衡排气管323上具有平衡排气控制阀3230。

实施例7：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例1的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，包括以下步骤：

S1、在履带式驱动轮组12的驱动下，使整个系统移动至待修复区域并使各个气相抽提单元21在车载支撑底盘11四周均匀散开布置；

S2、利用现有技术的钻孔设备在地面上钻出用于气相抽提的深孔，然后将气相抽提单元21放入深孔中进行气相抽提作业；

S3、利用冲击抽提机构22对土壤中挥发性有机污染物进行抽提；

冲击抽提机构22能够在冲击抽提外筒壳221内制造冲击变化的气压，在冲击变化的气压作用下，使吸附在土壤深层的挥发性有机污染物能够更好的被抽吸出来；

S4、抽提完毕的土壤利用生物堆处理机构30进行微生物发酵处理；

将抽提完毕的土壤进行破碎处理，在土壤中掺入发酵菌为铜绿假单胞菌，铜绿假单胞菌的投加量为5g/Kg；

将掺有发酵菌的土壤堆积在生物堆支撑盘31上，利用现有技术的空气输送泵向生物堆支撑盘31内部输送空气，生物堆支撑盘31内部的空气进入通气汇总管32后再分配至各个通气分管321，为土壤内部的微生物提供氧气，进行微生物发酵处理。

实施例8：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例2的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例7不同之处在于，步骤S1中，支撑臂连接环412由固定在支撑臂连接柱411上的现有技术的伺服电机驱动绕支撑臂连接柱411的竖直轴线转动；

支撑臂连接环412进而通过支撑臂主梁413、抽提单元连接座42以及抽提单元支撑板422带动气相抽提单元21一起移动，对各个气相抽提单元21之间的相对位置进行调整；

抽提单元连接轴421由固定在抽提单元连接座42上的现有技术的伺服电机驱动绕竖直轴线转动，抽提单元连接轴421带动抽提单元支撑板422连同气相抽提单元21一起转动，使气相抽提筒壳211在竖直方向上与深孔同轴对齐；

气相抽提筒壳211在抽提升降机构43的驱动下伸入至深孔内，在负压作用下，对污染土壤进行气相抽提作业；

升降驱动电机435的输出轴带动抽提升降驱动轴433转动，在螺纹传动配合下，抽提升降驱动轴433驱动抽提升降驱动柱432在抽提升降支撑筒431内下移，抽提升降驱动柱432通过抽提升降连接板436带动气相抽提筒壳211一起下移，使气相抽提筒壳211伸入到深孔内；

气相抽提筒壳211上端位置具有一圈外凸的密闭配合环，能够紧密贴合在深孔的洞口处。

实施例9：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例3的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例8不同之处在于，步骤S1中，利用静压通气机构25在各个气相抽提单元21围成的中心处插入一根与外界大气相连通的静压通气管250，有利于土壤中挥发性有机污染物更好的进行横向迁移；

静压驱动电机265带动静压驱动轴263转动，在螺纹传动配合下，静压驱动轴263带动静压驱动支撑柱262在静压驱动支撑筒261内下移，静压驱动支撑柱262再通过静压驱动连接板266带动静压通气支撑板251连同静压通气管250一起下移，使静压通气管250的尖端在静压作用下插入土壤中。

实施例10：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例4的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例9不同之处在于，步骤S2中，利用钻孔机构50在地面上进行钻出用于气相抽提的深孔，首先启动螺杆钻孔机52，钻孔驱动电机514的输出轴带动钻孔驱动轴512转动，在螺纹传动配合下，钻孔驱动轴512带动钻孔机构支撑柱511在钻孔机构支撑筒51内下移，钻孔机构支撑柱511通过钻孔驱动连接板515带动螺杆钻孔机52一起下移，利用螺杆钻孔机52的螺旋钻杆在地面上钻出深孔；

然后钻孔驱动电机514的输出轴反转通过钻孔驱动轴512以及钻孔机构支撑柱511带动螺杆钻孔机52一起上移，使螺杆钻孔机52从深孔中抽离。

实施例11：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例5的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例10不同之处在于，步骤S2中，利用负压汇总抽气泵231对负压汇总容纳罐23内部抽真空，待负压汇总容纳罐23内压力达到10^-2Pa后停止，开启气相抽提控制阀2320；负压汇总容纳罐23通过气相抽提总管232与气相抽提筒壳211相连通，在负压作用下，土壤中挥发性有机污染物将透过气相抽提筒壳211并通过气相抽提总管232的传输作用进入到负压汇总容纳罐23内部汇集起来；

与本系统配合使用的有现有技术的尾气处理设备，能够针对土壤中挥发性有机污染物进行净化处理；

当负压汇总容纳罐23内气压与外界平衡后，关闭气相抽提控制阀2320，启动废气外排输送泵234并开启废气外排控制阀2330，将负压汇总容纳罐23内收集的废气输送至现有技术的尾气处理设备进行净化处理；

然后重复对负压汇总容纳罐23进行抽真空，继续在负压作用下收集土壤中挥发性有机污染物。

实施例12：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例5的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例11不同之处在于，步骤S3中，首先利用冲击负压抽气泵241对冲击负压容纳罐24内部进行抽真空，待冲击负压容纳罐24内压力达到10^-2Pa后停止，开启冲击抽提控制阀2420，使冲击负压容纳罐24通过冲击抽提连通管242与冲击抽提外筒壳221内部相连通；

冲击抽提内筒壳222沿冲击抽提外筒壳221轴线方向滑动过程中，当各个冲击抽提内通孔2220与各个冲击抽提外通孔2210一一对应相连通时，则设定冲击抽提机构22处于“开启状态”；

当各个冲击抽提内通孔2220与各个冲击抽提外通孔2210相互错位隔离时，则设定冲击抽提机构22处于“关闭状态”；

接着在内壳驱动伸缩杆225的内杆往复伸出与缩回的驱动下，冲击抽提内筒壳222沿冲击抽提外筒壳221的轴线往复移动，使冲击抽提机构22在“开启状态”与“关闭状态”之间循环往复切换；

当冲击抽提机构22处于“开启状态”时，冲击抽提外筒壳221内部通过冲击抽提外通孔2210和冲击抽提内通孔2220与气相抽提筒壳211内部相连通，进而在冲击变化的气压作用下，将吸附在土壤深层的挥发性有机污染物抽吸出来，并在冲击抽提连通管242的输送作用下，将这些挥发性有机污染物输送至冲击负压容纳罐24中汇集起来；

当冲击负压容纳罐24内气压与外界平衡后，关闭冲击抽提控制阀2420，启动废气外排输送泵234并开启冲击外排控制阀2430，将冲击负压容纳罐24内收集的废气输送至现有技术的尾气处理设备进行净化处理。

实施例13：本实施例记载的是基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复方法，基于上述实施例6的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，与实施例12不同之处在于，还包括步骤S5；

S5、发酵温度调节：

通气分管321内固定有用于驱动启闭控制管331绕通气分管321轴线转动的启闭驱动电机332，启闭驱动电机332为现有技术的伺服电机，启闭驱动电机332通过齿轮齿圈传动进而驱动启闭控制管331转动；

启闭控制管331在转动过程中，当各个排气配合孔3310与各个通气排气孔3210一一对应相连通时，则通气启闭机构33处于“开启状态”；

当各个排气配合孔3310与各个通气排气孔3210相互错位隔离时，则通气启闭机构33处于“关闭状态”；

且在临近控制伸缩杆345的驱动下，使临近控制轴34下移，使临近连通密闭盘342一一对应密闭配合在各个临近连通控制环341内，对通气汇总管32内部进行分段隔离；

当需要对土壤内部进行温度调节时，使通气启闭机构33处于“关闭状态”，利用现有技术的空气输送泵通过通气输入管311向生物堆支撑盘31内部输送热空气，由于临近连通管322的连通作用，生物堆支撑盘31内部的热空气进入通气汇总管32后自下而上依次通过各个通气分管321，使热空气能够与土壤内部进行充分热交换，调节土壤内部温度，有利于提高微生物活性；

对沿通气汇总管32的轴线方向排列布置的多组通气分管321自下而上进行编号，依次为L₁、L₂、L₃、L₄……Ln；

L₁与L₂外端之间通过临近连通管322一一对应相连通；

L₃与L₄外端之间通过临近连通管322一一对应相连通，以此类推；

对成对配合使用的临近连通密闭盘342和临近连通控制环341自下而上进行编号，依次为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄……Zn；

Z₁阻隔在通气汇总管32内位于L₁与L₂之间的位置，使L₁与L₂只通过临近连通管322相连通，而L₂与L₃则继续通过通气汇总管32相连通；

Z₂阻隔在通气汇总管32内位于L₃与L₄之间的位置，使L₃与L₄只通过临近连通管322相连通，而L₄与L₅则继续通过通气汇总管32相连通，以此类推。

实施例14：与实施例13不同之处在于，在土壤中掺入的发酵菌为铜绿假单胞菌、芽孢杆菌按质量比1:2混合，投加量为10g/Kg。

实施例15：与实施例13不同之处在于，在土壤中掺入的发酵菌为红球菌、白腐真菌按质量比1:2混合，投加量为20g/Kg。

实施例16：与实施例13不同之处在于，在土壤中掺入的发酵菌为黑曲霉、链霉菌按质量比1:2混合，投加量为30g/Kg。

Claims (8)

1.基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，包括车载支撑机构(10)，连接在所述车载支撑机构(10)上的气相抽提机构(20)，以及与所述气相抽提机构(20)配套使用的生物堆处理机构(30)；

所述车载支撑机构(10)包括车载支撑底盘(11)，所述车载支撑底盘(11)底部固定安装有多个履带式驱动轮组(12)；

所述车载支撑底盘(11)顶部转动连接有水平布置的气相抽提支撑板(13)；

所述气相抽提机构(20)包括多个通过支撑臂机构(41)连接在所述气相抽提支撑板(13)顶部的气相抽提单元(21)；

所述气相抽提单元(21)包括竖直延伸的气相抽提筒壳(211)，所述气相抽提筒壳(211)内固定有附加支撑筒壳(212)，所述气相抽提筒壳(211)内侧壁与所述附加支撑筒壳(212)外侧壁之间固定有抽提阻隔滤布(210)；

所述气相抽提支撑板(13)上具有竖直贯通的中央通孔(130)，所述中央通孔(130)处设有静压通气机构(25)，所述静压通气机构(25)包括通过静压驱动机构(26)连接在所述气相抽提支撑板(13)顶部的静压通气支撑板(251)，所述静压通气支撑板(251)上固定有竖直延伸的静压通气管(250)；

所述静压通气管(250)下端为尖端，所述静压通气管(250)上端与大气相连通，所述静压通气管(250)的侧壁为内外相通的多孔镂空结构；

所述气相抽提筒壳(211)内设有冲击抽提机构(22)，所述冲击抽提机构(22)包括固定在所述气相抽提筒壳(211)内与其同轴延伸的冲击抽提外筒壳(221)，所述冲击抽提外筒壳(221)内侧壁滑动连接有冲击抽提内筒壳(222)；

所述冲击抽提外筒壳(221)侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提外通孔(2210)，所述冲击抽提内筒壳(222)侧壁上具有多个沿其径向贯通的冲击抽提内通孔(2220)；

所述气相抽提筒壳(211)内底部固定有开口朝上的内壳驱动固定筒(223)，所述内壳驱动固定筒(223)中滑动连接有内壳驱动滑动筒(224)，所述内壳驱动滑动筒(224)外端与所述冲击抽提内筒壳(222)固定相连；

所述内壳驱动固定筒(223)内设有用于驱动所述内壳驱动滑动筒(224)升降移动的内壳驱动伸缩杆(225)；

所述生物堆处理机构(30)包括生物堆支撑盘(31)，所述生物堆支撑盘(31)顶部固定有竖直延伸的通气汇总管(32)，所述通气汇总管(32)外侧固定有多根与其内部相连通的通气分管(321)，所述通气分管(321)侧壁上具有多个内外相通的通气排气孔(3210)。

2.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述车载支撑底盘(11)上具有竖直贯通的转塔支撑连接孔(111)，所述气相抽提支撑板(13)下端固定有转塔支撑旋转环(131)，所述转塔支撑旋转环(131)转动连接在所述转塔支撑连接孔(111)中。

3.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述静压驱动机构(26)包括固定在所述气相抽提支撑板(13)顶部且竖直延伸的静压驱动支撑筒(261)，所述静压驱动支撑筒(261)内滑动连接有静压驱动支撑柱(262)，所述静压驱动支撑柱(262)上具有竖直贯通的静压驱动配合孔(2620)，所述静压驱动配合孔(2620)中螺纹传动连接有静压驱动轴(263)，所述静压驱动支撑筒(261)顶部固定有静压驱动容纳壳(264)，所述静压驱动轴(263)上端延伸至所述静压驱动容纳壳(264)内，所述静压驱动容纳壳(264)内固定有用于驱动所述静压驱动轴(263)转动的静压驱动电机(265)；

所述静压驱动支撑筒(261)侧壁上具有内外相通且竖直延伸的静压移动通槽(2610)，所述静压驱动支撑柱(262)通过静压驱动连接板(266)与所述静压通气支撑板(251)固定相连。

4.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述支撑臂机构(41)包括固定连接在所述气相抽提支撑板(13)顶部且竖直延伸的支撑臂连接柱(411)，所述支撑臂连接柱(411)上转动连接有支撑臂连接环(412)，所述支撑臂连接环(412)外侧固定有支撑臂主梁(413)；

所述支撑臂主梁(413)另一端固定有抽提单元连接座(42)，所述抽提单元连接座(42)上转动连接有抽提单元连接轴(421)，所述抽提单元连接轴(421)上固定有抽提单元支撑板(422)；

所述气相抽提筒壳(211)通过抽提升降机构(43)与所述抽提单元支撑板(422)相连，所述抽提升降机构(43)包括固定在所述抽提单元支撑板(422)上且竖直延伸的抽提升降支撑筒(431)，所述抽提升降支撑筒(431)内滑动连接有抽提升降驱动柱(432)，所述抽提升降驱动柱(432)上具有竖直贯通的驱动连接孔(4320)，所述驱动连接孔(4320)内螺纹传动连接有抽提升降驱动轴(433)，所述抽提升降支撑筒(431)顶部固定有升降驱动容纳壳(434)，所述抽提升降驱动轴(433)上端延伸至所述升降驱动容纳壳(434)内，所述升降驱动容纳壳(434)内固定有用于驱动所述抽提升降驱动轴(433)转动的升降驱动电机(435)；

所述抽提升降支撑筒(431)侧壁上具有内外相通且竖直延伸的升降移动通槽(4310)，所述抽提升降驱动柱(432)通过抽提升降连接板(436)与所述气相抽提筒壳(211)固定相连。

5.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述抽提单元支撑板(422)上设有钻孔机构(50)，所述钻孔机构(50)包括固定在所述抽提单元支撑板(422)上且竖直延伸的钻孔机构支撑筒(51)，所述钻孔机构支撑筒(51)内滑动连接有钻孔机构支撑柱(511)；

所述钻孔机构支撑柱(511)上具有竖直贯通的钻孔驱动配合孔(5110)，所述钻孔驱动配合孔(5110)内螺纹传动连接有钻孔驱动轴(512)，所述钻孔机构支撑筒(51)顶部固定有钻孔驱动容纳壳(513)，所述钻孔驱动轴(512)上端延伸至所述钻孔驱动容纳壳(513)内部，所述钻孔驱动容纳壳(513)内固定有用于驱动所述钻孔驱动轴(512)转动的钻孔驱动电机(514)；

所述钻孔机构支撑筒(51)侧壁上具有内外相通且竖直延伸的钻孔升降通槽(510)，所述钻孔机构支撑柱(511)通过钻孔驱动连接板(515)连接有一台螺杆钻孔机(52)。

6.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述气相抽提支撑板(13)顶部固定设有负压汇总容纳罐(23)，与所述负压汇总容纳罐(23)相连通设有负压汇总抽气泵(231)，所述负压汇总抽气泵(231)的输入端通过管道与所述负压汇总容纳罐(23)内部相连通；

所述负压汇总容纳罐(23)通过气相抽提总管(232)与所述气相抽提筒壳(211)内部相连通，所述气相抽提总管(232)上具有气相抽提控制阀(2320)；

所述负压汇总容纳罐(23)上固定有与其内部相连通的废气外排管(233)，所述废气外排管(233)与一个废气外排输送泵(234)的输入端相连通，所述废气外排管(233)上具有废气外排控制阀(2330)；

所述气相抽提支撑板(13)顶部固定设有冲击负压容纳罐(24)，与所述冲击负压容纳罐(24)相连通设有冲击负压抽气泵(241)，所述冲击负压抽气泵(241)的输入端通过管道与所述冲击负压容纳罐(24)内部相连通；

所述冲击负压容纳罐(24)通过冲击抽提连通管(242)与所述冲击抽提外筒壳(221)内部相连通，所述冲击抽提连通管(242)上具有冲击抽提控制阀(2420)；

所述冲击负压容纳罐(24)上固定有与其内部相连通的冲击外排管(243)，所述冲击外排管(243)也与所述废气外排输送泵(234)的输入端相连通，所述冲击外排管(243)上具有冲击外排控制阀(2430)。

7.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，所述通气分管(321)上设有通气启闭机构(33)，所述通气启闭机构(33)包括转动连接在所述通气分管(321)内且与其同轴布置的启闭控制管(331)，所述启闭控制管(331)侧壁上具有多个沿其径向贯通的排气配合孔(3310)；

所述通气分管(321)内固定有用于驱动所述启闭控制管(331)绕所述通气分管(321)轴线转动的启闭驱动电机(332)。

8.根据权利要求1所述的基于气相抽提和生物堆耦合的污染土壤修复系统，其特征在于，多根所述通气分管(321)绕通气汇总管(32)的周向布置一圈记为一组，沿通气汇总管(32)的轴线方向排列布置有多组通气分管(321)；

沿通气汇总管(32)的轴线方向排列的相邻两根通气分管(321)外端之间通过一根临近连通管(322)进行相连通；

所述通气汇总管(32)内沿竖直方向滑动连接有临近控制轴(34)，所述通气汇总管(32)内固定有多片临近连通控制环(341)，所述临近控制轴(34)上固定有多片临近连通密闭盘(342)，所述临近连通密闭盘(342)一一对应密闭配合在各个所述临近连通控制环(341)内；

所述通气汇总管(32)上端为密封结构，所述临近控制轴(34)上端延伸至所述通气汇总管(32)外部；

所述通气汇总管(32)外侧顶部固定有开口朝上的临近控制固定筒(343)，所述临近控制固定筒(343)内滑动连接有开口朝下的临近控制滑动筒(344)，所述临近控制滑动筒(344)外端与所述临近控制轴(34)上端固定相连；

所述临近控制固定筒(343)内设有用于驱动所述临近控制滑动筒(344)升降移动的临近控制伸缩杆(345)；

所述生物堆支撑盘(31)内部为中空结构，所述通气汇总管(32)下端与所述生物堆支撑盘(31)内部相连通；

所述生物堆支撑盘(31)外侧固定有与其内部相连通的通气输入管(311)，所述生物堆支撑盘(31)内部固定有沿竖直轴线螺旋延伸的通道隔板(312)，所述通道隔板(312)将所述生物堆支撑盘(31)内部分隔为初始输入通道，初始输入通道的一端与所述通气输入管(311)相连通，所述初始输入通道另一端与所述通气汇总管(32)下端相连通；

所述通气汇总管(32)上端外侧固定有与其内部相连通的平衡排气管(323)，所述平衡排气管(323)上具有平衡排气控制阀(3230)。