[发明专利]一种干旱地区铅镉污染土壤修复系统

摘要

一种干旱地区铅镉污染土壤修复系统，包括棉花种植区、灌溉装置、电源、上置阳极和下置阴极筒。棉花种植区设置在待修复土壤地块的上表面，棉花种植区充填的土壤由当地土壤、人畜粪便和粉碎的植物秸秆按体积比110.5混合制成；电源为直流电源；上置阳极采用石墨或金属材料制成，上置阳极的形状为圆柱形或长方体形状；下置阴极筒包括外筒、阴极棒、无纺棉布和棉花秸秆磁性炭，外筒采用硬塑料或不锈钢材料制成，外筒的形状为圆柱形，圆柱形侧面设有若干孔洞，阴极棒设置在下置阴极筒的中心，阴极棒采用石墨或金属材料制成，阴极棒与电源的负极连通，无纺棉布内衬在外筒的内壁，无纺棉布围成的圆柱形空间内填充棉花秸秆磁性炭。

主权项

一种干旱地区铅镉污染土壤修复系统，其特征在于：包括棉花种植区(1)、灌溉装置(2)、电源(3)、上置阳极(4)和下置阴极筒(5)；所述的棉花种植区(1)设置在待修复土壤地块的上表面，棉花种植区充填的土壤由当地土壤、人畜粪便和粉碎的植物秸秆按体积比1:1:0.5混合制成，棉花种植区的厚度为80～100cm；所述灌溉装置(2)设置在棉花种植区上部，灌溉装置包括若干水管、开关和水泵；所述电源(3)为直流电源，电源(3)的正极通过导线与上置阳极(4)相连，负极通过导线与下置阴极筒(5)相连；所述上置阳极(4)采用石墨或金属材料制成，上置阳极(4)的形状为圆柱形或长方体形状；上置阳极(4)的尺寸根据待处理的土壤地块的大小和土壤污染的深度实验决定；上置阳极(4)工作时位于棉花种植区的底部；上置阳极(4)设有若干根，相互之间在空间呈平行状态；所述下置阴极筒(5)包括外筒(5‑1)、阴极棒(5‑2)、无纺棉布(5‑3)和棉花秸秆磁性炭(5‑4)；下置阴极筒(5)的尺寸根据待处理的土壤地块的大小和土壤污染的深度实验决定；下置阴极筒(5)工作时埋入土壤的深度根据实验确定；下置阴极筒(5)工作时水平放置并与上置阳极(4)在空间呈平行状态；下置阴极筒(5)设有若干根，相互之间在空间呈平行状态；所述外筒(5‑1)采用硬塑料或不锈钢材料制成，外筒的形状为圆柱形中空结构，圆柱形侧面设有若干孔洞；所述阴极棒(5‑2)设置在下置阴极筒的中心，阴极棒采用石墨或金属材料制成，阴极棒(5‑2)与电源的负极连通；所述无纺棉布(5‑3)内衬在外筒的内壁，无纺棉布围成的圆柱形空间内填充棉花秸秆磁性炭(5‑4)；所述棉花秸秆磁性炭(5‑4)的制作过程为：①把棉花秸秆收割、晾晒；②把晾晒后的棉花秸秆粉碎、过60～100目筛；③将筛分后的棉花秸秆洗涤、烘干后放入管式炉中，以250ml/min的流量通入氮气，升温速率为10～20℃/min，设置温度为400～700℃的恒温时间为2～3h，之后冷却至室温，得到棉花秸秆炭；④把棉花秸秆炭和FeCl3·6H2O按质量1～2:10的比例混合、浸入到去离子水中，在温度30～50℃条件下搅拌、浸泡1～3小时，然后烘干、研磨；⑤把研磨后的物品在氮气条件下和800～1200℃条件下热解60～90分钟；冷却至室温；研磨、过60～80目筛；⑥把筛分后的物品用永久磁铁吸附，收集附着在永久磁铁上的物品，得到棉花秸秆磁性炭。