[实用新型]新能源驱动仿生植物系统

说明书

本实用新型公开了一种新能源驱动仿生植物系统，该系统包括太阳能发电系统、风能发电系统、仿生植物茎、挥发/半挥发性有机污染物降解系统、有机物挥发系统、控制阀、负压抽风系统和尾气处理系统。本实用新型解决了现有修复技术设备适用性不强，投资及运行成本高，耗能高且会产生二次污染的缺点。

技术领域

本实用新型属于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复技术领域，涉及一种用于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复的新能源驱动仿生植物系统。

背景技术

2005年4月至2013年12月，环保部与国土资源部首次开展了全国范围内的土壤调查，结果显示，全国土壤总点位超标率为16.1％，其中轻微污染占11.2％，轻度污染占2.3％，中度污染1.5％，重度污染1.1％，其中，有机污染物六六六、滴滴涕、多环芳烃3类有机污染物点位超标率分别为0.5％、1.9％、1.4％，耕地的主要有机污染物为滴滴涕和多环芳烃，林地的主要有机污染物为六六六和滴滴涕，重点企业污染用地、工业废弃地、工业园区、固体废物集中处理处置场地、采油区、采矿区、污水灌溉区、干线公路两侧均监测出多环芳烃、石油烃等有机污染物。

传统的植物修复有机污染物是通过植物提取(Phytoextraction)、植物挥发(Phytovolatilization)、植物固定(Phytostabilisation)、植物转化(Phytotransformation)、根际植物修复(Rhizosphere bioremediation)等技术实现对有机污染物的吸收、富集和降解，其局限在于：(1)受污染物种类和浓度的限制，某些生物只能降解特定的污染物，也就是说，一种生物不能降解所有种类的污染物，一旦污染物的种类、存在状态或浓度等发生变化，生物修复能力便不能正常发挥，有机污染物浓度过高会抑制生物的活性，使生物降解无法正常进行；(2)受环境条件制约，温度、湿度、pH值及营养状况也影响生物的生存，从而影响生物降解；(3)负作用，生物修复过程中使用的微生物可能会使地下水污染，也可能会引起植物病害，繁殖过量时会堵塞土壤的毛细孔，影响植物对土壤水分的吸收等，被降解的污染物生成的代谢产物的可能毒性、迁移性及生物可利用性等可能会加强，从而造成新的污染。

传统的热脱附修复有机污染物是通过直接或间接加热污染土壤到较高温度，使土壤中的有机污染物组分从土壤介质中蒸发到气相而分离出来，同时由于采用的隔绝氧燃烧，可以减少二噁英的产生，可广泛用于有机污染物的原位或异位修复，但其局限在于：(1)设备投资成本高、设备适用性不强、运行费用昂贵，耗能极高；(2)对不同污染物的认识不够，不当的参数组合会导致其他副产物的产生，特别是含氯有机物的处理过程中会产生二噁英；(3)土壤修复工程产生的噪音、扬尘和粉尘污染等新污染源控制难。

实用新型内容

为了达到上述目的，本实用新型提供一种新能源驱动仿生植物系统，将其应用于土壤挥发/半挥发性有机污染物修复系统中，以实现对土壤有机污染物的修复，此设备的适应性强、运行费用低、耗能低，可以对不同类型、不同深度的土壤进行有机污染物修复，且无二次污染。

本实用新型所采用的技术方案是，新能源驱动仿生植物系统，包括风能发电系统、太阳能发电系统、仿生植物茎、挥发/半挥发性有机污染物降解系统、有机物挥发系统、控制阀、负压抽风系统和尾气处理系统；风能发电系统、太阳能发电系统分别设置在地面上，挥发/半挥发性有机污染物降解系统设置在地面下；太阳能发电系统及风能发电系统分别通过不锈钢管制得的仿生植物茎与挥发/半挥发性有机污染物降解系统连接；挥发/半挥发性有机污染物降解系统即为仿生植物主根，仿生植物主根的侧面安装有机物挥发系统，有机物挥发系统通过控制阀依次与负压抽风系统及尾气处理系统连接。

进一步的，所述太阳能发电系统及风能发电系统分别与风光互补控制器连接，风光互补控制器及逆变器分别与蓄电池组连接，逆变器和挥发/半挥发性有机污染物降解系统连接，由太阳能发电系统及风能发电系统通过风光互补控制器对蓄电池组充电，再通过逆变器使用蓄电池组中储存的电能对交流负载供电。