一种污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构的制作方法

1.本实用新型涉及土壤环境修复技术领域，具体涉及一种污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构。


背景技术：

[0002]“净土”工作是我国三大环保攻坚战之一，是建设美丽中国的重要组成部分。随着《土壤污染防治法》的颁布实施，目前，土壤污染防治工作得到前所未有的重视。污染土壤修复模式包括原位修复和异位修复，异位修复涉及土方开挖、土壤转运和暂存等施工弊端。热脱附修复技术主要适用范围是半挥发性和挥发性的有机污染物，包括多环芳烃、有机农药、杀虫剂和多氯联苯等，处理结果会受到土壤含水率、粒径、渗透性以及系统温度等影响。热脱附技术由于修复周期短、修复效果显著逐渐成为重度有机污染地块的理想修复技术。目前土壤原位热处理逐渐成为有机污染土壤修复的热点技术。
[0003]
原位热脱附是一种通过加热土壤促使污染物挥发并对其进行集中处理的土壤修复方法，依据加热方式的不同，常用的原位热脱附包括热传导、电阻加热以及蒸汽加热三种类型，其中热传导包括电加热热传导与燃气加热热传导。热传导具有加热温度高的优势，但是也存在能耗高、修改成本高的弊端。在燃气加热原位热脱附修复过程中，覆盖层直接影响到土壤升温效果及加热能源使用效率。现有的覆盖层通常采用直接在污染土壤表面打混凝土结构层，但这种结构层不保温，浪费能源。另外，随着土壤温度升高，混凝土容易开裂，土壤中的污染气体会通过混凝土的裂缝溢出到大气中，造成二次污染。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，具备良好的防雨保温功能、防治污染气体挥发溢散、便于修复地块运行安全和美观等重要功能，从而节省修复成本，有助于实现绿色修复。
[0005]
本实用新型采用如下技术方案：
[0006]
一种污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，包括：
[0007]
碎石层，其覆盖在待处理污染土壤表面上方，从污染土壤里挥发的污染气体在土壤表面通过所述碎石层内的缝隙流通，便于外部表面抽提管抽取污染气体；
[0008]
保温层，其位于所述碎石层上方，用于污染土壤的保温隔热，减少土壤温度散失；
[0009]
防护层，其紧贴所述保温层上方设置，用于防止土壤中污染气体外溢、以及外部雨水渗入土壤。
[0010]
所述覆盖层结构还包括防水隔层，所述防水隔层位于所述碎石层与所述保温层之间。
[0011]
所述碎石层由直径为2cm～4cm的碎石组合而成。
[0012]
所述保温层为能够耐400℃以上高温的轻质泡沫混凝土层，所述保温层中泡沫混凝土的密度为300～1200kg/m3，导热系数为0.08～0.3w/(m
·
k)。
[0013]
所述防护层为c25混凝土结构层，其厚度为15-20cm。
[0014]
所述防护层表面设有坡向边部的0.5％～1％的坡度。
[0015]
在所述覆盖层结构的边部还设有断面为三角形的覆盖层边界部。
[0016]
所述覆盖层边界部包括内侧保温层和外侧防护层，所述内侧保温层为与所述的碎石层和保温层边部贴合的三角形断面结构，所述外侧防护层位于所述内侧保温层外侧。
[0017]
所述内侧保温层所用材料同所述保温层，所述外侧防护层所用材料同所述防护层。
[0018]
本实用新型技术方案，具有如下优点：
[0019]
a、本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，适用于土壤原位热脱附修复或原地异位建堆热脱附修复的土壤表面保温及密封，碎石层的设置能够让从土壤里挥发的污染气体在土壤表面流通，便于外部表面抽提管抽取污染气体。保温层具有保温隔热，节能减排的作用，与无保温层的覆盖层结构相比，减少热量损失从而降低能源消耗，缩短加热周期提高修复效率。另外，保温层还能够保护混凝土防护层，防止其受热开裂。
[0020]
b、本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，混凝土防护层与保温层相结合，能够避免防护层受热开裂，防止污染气体外溢，避免二次污染，防止雨水渗入土壤而影响污染土壤加热效果。另外，混凝土保护层的设置便于污染土壤热脱附修复过程中运行人员进行设备操作和检测、监测时在地块通行，避免地面高温危险保障人员及设施安全。
[0021]
c、本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，在防护层表面设有坡向边部的坡度，能倒流地块降雨雨水，防止雨水渗入土壤避免重复加热，结合边界排水沟有效防止地块修复过程二次污染。
[0022]
d、本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，具有方便施工、表面平整、重量轻、施工安装效率高、优化工序、节省材料用量，运行使用和维修方便，后期处理方便等特点，可为实际修复工程提供节省能源、安全防护、防止二次污染等保障措施。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]
图1为本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构整体结构示意图。
[0025]
图中标识如下：
[0026]
1-碎石层；2-防水隔层；3-保温层；4-防护层；5-覆盖层边界部，51-内侧保温层，52-外侧防护层。
具体实施方式
[0027]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用
新型保护的范围。
[0028]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030]
如图1所示，本实用新型提供了一种污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，包括自下而上依次设置的碎石层1、保温层3和防护层4，碎石层1覆盖在待处理污染土壤表面上方，从污染土壤里挥发的污染气体在土壤表面通过碎石层1内的缝隙流通，便于外部表面抽提管抽取污染气体；保温层3位于碎石层1上方，用于污染土壤的保温隔热，减少土壤温度散失；防护层4紧贴保温层3上方设置，用于防止土壤中污染气体外溢、以及外部雨水渗入土壤。本实用新型适用于土壤原位热脱附修复或原地异位建堆热脱附修复的土壤表面保温及密封，碎石层的设置能够让从土壤里挥发的污染气体在土壤表面流通，便于外部表面抽提管抽取污染气体。保温层具有保温隔热，节能减排的作用，与无保温层的覆盖层结构相比，减少热量损失从而降低能源消耗，缩短加热周期提高修复效率。另外，保温层还能够保护混凝土防护层，防止其受热开裂。防护层与保温层相结合，能够避免防护层受热开裂，防止污染气体外溢，避免二次污染，防止雨水渗入土壤而影响污染土壤加热效果。另外，保护层的设置便于污染土壤热脱附修复过程中运行人员进行设备操作和检测、监测时在地块通行，避免地面高温危险保障人员及设施安全。
[0031]
进一步地，碎石层1由直径为2cm～4cm的碎石组合而成，要选用洁净度较高的碎石，避免碎石灰尘堵塞外部设置的抽提管道过滤网。保温层3选用轻质泡沫混凝土，因其含有大量封闭的细小孔隙，具有良好的节能效果，耐热可达400℃以上，不存在热分解，不会造成绝热失效。保温层3中泡沫混凝土密度等级通常在300～1200kg/m3，导热系数为0.08～0.3w/(m
·
k)，热阻约为普通混凝土的10～20倍，整体性好，可现场浇注施工，与主体工程结合紧密。现浇泡沫混凝土吸水率较低，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能；折叠泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。另外，折叠泡沫混凝土施工方便，只需使用水泥发泡机，可实现自动化作业，可泵送实现垂直高度200米的远距离输送，工作量为150～300立方/工作日。防护层4为c25混凝土结构层，强度选用c25混凝土，浇筑厚度15～20cm。混凝土浇筑前要向保温层3，避免轻质泡沫混凝土吸收防护层混凝土浇筑时的水份，影响混凝土的养护效果使混凝土开裂。混凝土浇筑要求坡度0.5％～1％，一边或多边，坡向地块边界，可根据现场需求分级放坡，能倒流地块降雨雨水，防止雨水渗入土壤避免重复加热，结合边界排水沟有效防止地块修复过程二次污染。
[0032]
本实用新型保温覆盖层结构还包括防水隔层2，防水隔层2位于碎石层1与保温层3
之间，防水隔层2可选用各种具有防水功能的防水材料制成，用于碎石层1上方找平，主要作用是防止保温层3的发泡混凝土水分渗入碎石层1。
[0033]
在覆盖层结构的边部还设有断面为三角形的覆盖层边界部5，包括内侧保温层51和外侧防护层52，内侧保温层51为与碎石层1和保温层3边部贴合的三角形断面结构，外侧防护层52位于内侧保温层51外侧。内侧保温层51所用材料同保温层3，外侧防护层52所用材料同防护层4。施工时，在地块边界红线以外20-50cm，用轻质保温混凝土放坡浇筑后再浇筑防护层混凝土。
[0034]
本实用新型污染土壤热脱附修复用轻质保温覆盖层结构，具有方便施工、表面平整、重量轻、施工安装效率高、优化工序、节省材料用量，运行使用和维修方便，后期处理方便等特点，可为实际修复工程提供节省能源、安全防护、防止二次污染等保障措施。
[0035]
本实用新型未述之处适用于现有技术。
[0036]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。