[发明专利]一种基于反馈控制的多级土柱淋滤系统及其淋滤实验方法

说明书

本发明公开了一种基于反馈控制的多级土柱淋滤系统及其淋滤实验方法，属于淋滤实验设备领域，其中通过对应设置组装式柱体、反馈控制组件、取样组件，利用将柱体单元两端分别设置为圆锥台结构，可快速实现多级柱体的可靠组装，并自动、准确、快速地实现样品的采集。本发明的基于反馈控制的多级土柱淋滤系统，其结构简单，组装拆洗便捷，能在准确模拟淋滤液在土壤中自然流动的前提下有效实现多级土柱的淋滤实验，淋滤实验的准确性和自动化程度高，能有效缩短淋滤系统的组装时间和取样时间，大大提升淋滤实验的效率和准确性，减少淋滤实验过程中引入的人为误差，具有较好的应用前景和推广价值。

技术领域

本发明属于淋滤实验设备领域，具体涉及一种基于反馈控制的多级土柱淋滤系统及其淋滤实验方法。

背景技术

近年来，我国固体废弃物污染的总体形势愈发严峻，这些固体废弃物包括人类生产和生活中产生的生活垃圾、工业固体废物和危险废物等，固体废物长期露天堆放，其有害成分往往会在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的水体和土壤迁移，进而造成大气、水体和土壤的污染，最终危害人体的健康。

为了了解污染物在土壤和固体废弃物中的分布规律，模拟污染物在土壤及固体废弃物等混合体系中的迁移转化过程显得尤为重要。在模拟方法中，淋洗法是探究土壤及固体废弃物中污染物迁移转化规律的一种十分高效的方法，其一般通过在土壤或其它淋滤物中注入或渗入冲洗液，使其流经需治理的介质层，解析污染物在土壤或其它介质中传质及分布规律。此外，淋滤实验不仅可以有效研究污染物在介质层中吸附、转化、净化机制，还可以为评价固体废弃物淋洗及土壤修复技术的效果提供科学依据。

目前，土柱淋滤试验大多需要通过淋滤系统或淋滤设备来实现，而现有的淋滤系统往往存在或多或少的缺陷，例如：1、现有的土柱用导管作为喷淋口，液体喷淋不均匀，加剧了淋滤液在土壤中的优先流效应，导致淋滤实验无法准确模拟污染物在土壤中的流动状态；2、现有的一体式柱体根据特定试验设计，柱体高度恒定，不能满足不同实验对于不同土层高度的需求，通用性较差，且柱体采用细长及上端开口的结构，每次实验结束只能通过上端将土壤倾出，操作极其麻烦，不容易清洗柱体内的残留物，还有损伤和破坏柱体的风险；3、现有淋滤系统的取样工作复杂繁重，自动化程度低，人工操作导致的误差大，且取样周期长、效率低；此外，由于污染物在淋滤系统中的运移和穿透是一个缓慢的过程，往往无法事先预测污染物在装置中达到稳定运移和穿透的时间，因此只能从实验一开始就连续不断取样，最后再通过从测试结果中删除无用数据来获取有用的实验数据，极大地浪费人力和测试资源，且每次取样之后，大多还需要对样品进行过滤等进一步处理才能测试，过程比较繁琐，存在较大的局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种基于反馈控制的多级土柱淋滤系统及其淋滤实验方法，其中通过对应设置组装式柱体、反馈控制组件、取样组件，利用将柱体单元两端分别设置为圆锥台结构，可快速实现多级柱体的准确组装，并自动、准确、快速地实现样品的采样，能有效扩大淋滤系统的适用范围，大大提升淋滤实验的实验效率和准确性，提升淋滤实验的自动化程度。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种基于反馈控制的多级土柱淋滤系统，包括柱体支撑组件和供液集液组件，其特征在于，还包括组装式柱体、取样组件和反馈控制组件；