一種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物學(xué)領(lǐng)域和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的交叉科學(xué)技術(shù)，涉及一種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車、工業(yè)生產(chǎn)、燃煤、揚(yáng)塵等是當(dāng)前我國(guó)大部分城市環(huán)境空氣中顆粒物的主要來(lái)源，約占85% -90%。揚(yáng)塵是構(gòu)成城市環(huán)境空氣污染的極其重要的因素之一，揚(yáng)塵對(duì)大氣顆粒物的年分擔(dān)率平均為18%，采暖季為12%，非采暖季為23%。揚(yáng)塵造成的危害多種多樣，主要表現(xiàn)為影響空氣質(zhì)量、危害人類身體健康、影響城市景觀和植物生長(zhǎng)?；趽P(yáng)塵存在的危害，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)紛紛對(duì)其防治技術(shù)進(jìn)行了大量研究和應(yīng)用，當(dāng)前防治方法主要有灑水防塵法、機(jī)械加蓋法、防風(fēng)墻法、防塵網(wǎng)法和表面固化防塵法等，但普遍存在功能單一、價(jià)格昂貴、甚至具有毒性、腐蝕性、難降解以及二次污染等一系列弊端。與傳統(tǒng)方法相比，微生物方法環(huán)境友好、無(wú)二次污染，投資少、見效快，操作簡(jiǎn)單。
[0003]固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料主要原理是在微生物作用下，有機(jī)鈣源轉(zhuǎn)化為方解石礦物并將臨時(shí)堆土表層細(xì)粒膠結(jié)起來(lái)，阻止表層土壤風(fēng)蝕揚(yáng)塵，但膠結(jié)強(qiáng)度不高，且可在一定范圍調(diào)節(jié)，不會(huì)影響臨時(shí)堆土的后續(xù)使用，最終產(chǎn)物大都是無(wú)害、穩(wěn)定的物質(zhì)，不破壞植物生長(zhǎng)所需的環(huán)境，處理時(shí)間短，并且投資少，操作簡(jiǎn)單。對(duì)于固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料，規(guī)模連續(xù)化應(yīng)用成為工程應(yīng)用亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用裝置及方法，操作簡(jiǎn)單、效果顯著、環(huán)境友好，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用裝置，包括液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)、潤(rùn)濕系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)和壓實(shí)系統(tǒng)，其中，
[0007]所述液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)用于以固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料和水為原料制備液態(tài)微生物膠凝材料，其包括一個(gè)內(nèi)部為空腔的殼體，所述殼體的一側(cè)頂部和下側(cè)部分別設(shè)置有固體加料口和水加料口，殼體的另一側(cè)上部設(shè)置有溢流口，溢流口連接噴灑系統(tǒng)，殼體中還設(shè)置有攪拌器；
[0008]所述潤(rùn)濕系統(tǒng)用于在噴灑液態(tài)微生物膠凝材料前將表層土壤潤(rùn)濕，其為一個(gè)內(nèi)部為空腔的圓柱形體，其頂部開設(shè)有潤(rùn)濕系統(tǒng)加料口，其底部設(shè)置有潤(rùn)濕噴灑口 ；
[0009]所述粉碎系統(tǒng)用于將表層土壤破碎、整平，其設(shè)置有破碎葉片；
[0010]所述噴灑系統(tǒng)用于將液態(tài)微生物膠凝材料噴灑在土壤表面，其為一個(gè)內(nèi)部為空腔的圓柱形體，其頂部開設(shè)有噴灑系統(tǒng)加料口，其底部設(shè)置有噴灑口 ；
[0011]所述壓實(shí)系統(tǒng)用于將噴灑液態(tài)微生物膠凝材料后的土壤壓實(shí)，其為圓柱形。
[0012]進(jìn)一步的，所述液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)中，固體加料口靠近溢流口的一側(cè)設(shè)置有隔離板，避免粉料沒(méi)有經(jīng)過(guò)解溶就從溢流口流出。
[0013]進(jìn)一步的，所述液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)的殼體的底部設(shè)置有沉降室，所述沉降室的入口及出口分別設(shè)置有第一截止閥和第二截止閥。
[0014]進(jìn)一步的，所述潤(rùn)濕系統(tǒng)的潤(rùn)濕噴灑口為三排，分別為開設(shè)于底部、底部?jī)蓚?cè)45°位置。
[0015]進(jìn)一步的，所述噴灑系統(tǒng)的噴灑口為三排，分別為開設(shè)于底部、底部?jī)蓚?cè)45°位置。
[0016]進(jìn)一步的，所述潤(rùn)濕系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)分別通過(guò)一個(gè)單桿伸縮裝置與施工車體連接，潤(rùn)濕系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)通過(guò)螺栓安裝于各自的單桿伸縮裝置上。
[0017]進(jìn)一步的，所述粉碎系統(tǒng)、壓實(shí)系統(tǒng)分別通過(guò)一個(gè)雙桿伸縮裝置與施工車體連接，粉碎系統(tǒng)、壓實(shí)系統(tǒng)通過(guò)錐形齒輪安裝于各自的雙桿伸縮裝置上。
[0018]進(jìn)一步的，所述壓實(shí)系統(tǒng)為一個(gè)空心的圓柱形體，其上下端分別設(shè)置有進(jìn)水口和出水口。
[0019]—種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用方法，包括以下步驟:
[0020](I)將水通入噴灑系統(tǒng)，均勻噴灑在土壤表面，將土壤潤(rùn)濕，增大土壤的含水率、降低微生物膠凝材料的用量；
[0021](2)通過(guò)粉碎系統(tǒng)將表面土壤破碎、整平，增大微生物膠凝材料的滲透性，以便微生物膠凝材料可以將松散的土壤顆粒固結(jié)形成一定厚度的固結(jié)層；
[0022](3)將微生物膠凝材料粉劑、水輸送至液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)，充分?jǐn)嚢杌靹?，固相載體沉降至底部，液態(tài)微生物膠凝材料輸送至噴灑系統(tǒng)，均勻噴灑在土壤表面；
[0023](4)通過(guò)壓實(shí)系統(tǒng)將土壤表面壓實(shí)，降低土壤孔隙率，提高微生物膠凝材料固結(jié)松散土壤顆粒形成固結(jié)層的機(jī)械性能。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、與傳統(tǒng)方法的分布操作、間歇化操作相比，實(shí)現(xiàn)了微生物膠凝材料在工程應(yīng)用中連續(xù)化施工，提高了施工效率，揚(yáng)塵抑制效果更顯著。
[0027]2、在微生物膠凝材料噴灑前，對(duì)土壤表面進(jìn)行潤(rùn)濕、粉碎預(yù)處理，降低了微生物膠凝材料的用量，增大了滲透性；在微生物膠凝材料噴灑后，對(duì)土壤表面壓實(shí)，降低了表層土壤孔隙率，提高了固結(jié)松散顆粒形成固結(jié)層的機(jī)械性能；
[0028]液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)設(shè)有沉降室，收集固相載體，實(shí)現(xiàn)了載體的循環(huán)利用，同時(shí)可以避免固相載體堵塞噴灑設(shè)備；采用溢流方式采出液態(tài)微生物膠凝材料，有效延長(zhǎng)了固相載體沉降時(shí)間，降低了能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1的俯視圖；
[0031 ] 圖3為液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為噴灑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為噴灑系統(tǒng)的剖視圖；
[0034]圖6為粉碎系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為粉碎系統(tǒng)的剖視圖。
[0036]圖中，1-液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)，11固體加料口，12-水加料口，13-隔離板，14-溢流口，15-殼體，16-攪拌器，17-沉降室，18-第一截止閥，19-第二截止閥；2_潤(rùn)濕系統(tǒng)，21-潤(rùn)濕系統(tǒng)加料口，22-潤(rùn)濕噴灑口 ；3_粉碎系統(tǒng)，31-破碎葉片；4_噴灑系統(tǒng)，41-噴灑系統(tǒng)加料口，42-噴灑口，5-壓實(shí)系統(tǒng)，51-進(jìn)水口，52-出水口 ；6_單桿伸縮裝置；7-雙桿伸縮裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0038]如圖1、2所示為一種固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料的施用裝置，包括液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)1、潤(rùn)濕系統(tǒng)2、粉碎系統(tǒng)3、噴灑系統(tǒng)4和壓實(shí)系統(tǒng)5。
[0039]如圖3，液態(tài)微生物膠凝材料制備系統(tǒng)I用于以固相負(fù)載捕碳微生物膠凝材料和水為原料制備液態(tài)微生物膠凝材料，其包括一個(gè)內(nèi)部為空腔的殼體15，殼體15的一側(cè)頂部和下側(cè)部分別設(shè)置有固體加料口 11和水加料口 12，殼體15的另一側(cè)上部設(shè)置有溢流口14，溢流口 14連接噴灑系統(tǒng)4，殼體15中還設(shè)置有攪拌器16 ;固體加料口 11靠近溢流口的一側(cè)設(shè)置有隔離板13 ;殼體15的底部設(shè)置有沉降室17，所述沉降室17的入口及出口分別設(shè)置有第一截止閥18和第二截止閥19。
[0040]潤(rùn)濕系統(tǒng)2用于在噴灑液態(tài)微生物膠凝材料前將表層土壤潤(rùn)濕，其為一個(gè)內(nèi)