CN116251829A - 一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域,公开了一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕及其用途。该止水帷幕包括相对设置的第一钢板和第二钢板,第一钢板和第二钢板之间设置有隔热腔,隔热腔内设置有隔热夹层。通过将传统的单层钢结构止水帷幕设置为双层,并在双层钢结构之间填充隔热夹层,一方面能够增加止水帷幕的强度,另一方面能够降低止水帷幕的导热系数,从而极大程度地降低原位热修复过程中的热量散失率,提高能效。

Description

一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕及其用途
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域,具体涉及一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕及其用途。
背景技术
原位热修复法是一种常见的有机污染土壤修复方法,该方法通过布设加热元件向地下输入热能,从而加热土壤,改变土壤中有机污染物的饱和蒸气压及溶解度,进而促进有机污染物的挥发和溶解,最后再通过抽提技术将有机污染物去除。该技术对于存在污染源或非水相液体的重污染土壤具有修复更迅速、更彻底的优点,适用于污染位置较深、污染位置位于建筑低下或者异位开挖施工难度较大的污染区域。与其他竞争技术相比,原位热修复技术的修复效果不受有机污染物类型的地质分层和传质阻力的影响,因而对多种有机污染物具有普适性,且修复效率均较高。
在原位热修复过程中,为达到较高的有机污染物去除率,需要将土壤加热到较高温度,通常需要达到或接近有机污染物的沸点,因此原位热修复技术能耗较大。在地下能量传导的过程中,土壤含水率、地下水位和地下水流速均会影响传热效果。当污染源位于地下水位以下或地下水补给速率过快时,由于水较低的热扩散速率及较大的蒸发潜热,大量地下水的存在不利于热量在污染区域的累积与传递。因此,为减少修复过程中的热量损失,达到节约能源并提高修复效率的目的,需要在地下采取相应的隔热措施。
相关技术中,为防止地下水的影响,通常需要对地下水丰富的原位加热修复区域修建止水帷幕。止水帷幕按材料的不同可分为混凝土止水帷幕和钢板桩止水帷幕。然而,在实现本发明的过程中,发明人发现,传统止水帷幕对原位热修复过程中的热量损失的改善效果较差,导致在使用传统的混凝土和钢结构止水帷幕后,仍然存在热量损失严重的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕及其用途,以解决传统止水帷幕对原位热修复过程中的热量损失的改善效果较差的问题。
第一方面,本发明提供了一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕,包括相对设置的第一钢板和第二钢板,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有隔热腔,所述隔热腔内设置有隔热夹层。
发明人研究发现,相关技术中,止水帷幕的作用主要是用于隔离地下水对热修复区域的影响,因此主要关注其隔水性能。然而,传统的混凝土和钢结构止水帷幕热导性较高,隔热性较低,这同样会导致原位热修复区域快速散热,增大修复能耗。基于这一发现,本发明对止水帷幕的结构进行改进,以增强止水帷幕的隔热性能。
在本发明提供的上述止水帷幕中,止水帷幕包括相对设置的第一钢板和第二钢板,第一钢板和第二钢板之间设置有隔热腔,隔热腔内设置有隔热夹层。通过将传统的单层钢结构止水帷幕设置为双层,并在双层钢结构之间填充隔热夹层,一方面能够增加止水帷幕的强度,另一方面能够降低止水帷幕的导热系数,从而极大程度地降低原位热修复过程中的热量散失率,提高能效。
在一种可选的实施方式中,所述隔热夹层为隔热材料层,其中,隔热材料选自石棉、岩棉、气凝胶毡、丁腈橡胶保温隔热绵、硅酸隔热棉和聚氨酯泡沫板中的至少一种。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的厚度为0.3cm~5cm。在该范围内,隔热材料层既能够较好地提升止水帷幕的强度,又能够显著提升其隔热性能。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的至少一个侧面上设置有固定架,所述固定架呈网状。通过网状固定架的设置,进一步增强止水帷幕的填充强度。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的两个侧面均设置有所述固定架。
在一种可选的实施方式中,在所述固定架远离所述隔热材料层侧面的一个表面上,沿所述隔热材料层置入所述隔热腔内的方向,设置有至少一条滑轨。通过滑轨的设置,使得隔热材料层能够更加容易地放入/取出双层钢结构中,便于安装和拆卸。
在一种可选的实施方式中,所述隔热夹层为空气层,所述空气层的厚度为0.5cm~5cm。空气为低导热性物质,可在一定程度上起到隔热效果,并且,以空气作为隔热夹层,具有制造简单、造价低廉的特点。
在一种可选的实施方式中,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有至少一个支撑架,所述支撑架垂直所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面设置,并且所述支撑架连接所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面。支撑架用于连接第一钢板和第二钢板,增强止水帷幕的机械强度。
在一种可选的实施方式中,所述第一钢板的厚度为1.3cm~2cm,所述第二钢板的厚度为1.3cm~2cm。
第二方面,本发明还提供了上述所述的止水帷幕在土壤原位热修复中的用途。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述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发明的一些实施方式,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。
图1示意性示出了本发明实施例中一种隔热型止水帷幕的结构示意图;
图2示意性示出了本发明实施例中另一种隔热型止水帷幕的结构示意图。
附图标记说明:
1、第一钢板;2、第二钢板;3、隔热材料层;4、固定架;5、滑轨;6、空气层;7、支撑架。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
为了解决上述相关技术中存在的问题,根据本发明的第一方面,提供了一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕,包括相对设置的第一钢板和第二钢板,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有隔热腔,所述隔热腔内设置有隔热夹层。
发明人研究发现,相关技术中,止水帷幕的作用主要是用于隔离地下水对热修复区域的影响,因此主要关注其隔水性能。然而,传统的混凝土和钢结构止水帷幕热导性较高,隔热性较低,这同样会导致原位热修复区域快速散热,增大修复能耗。基于这一发现,本发明对止水帷幕的结构进行改进,以增强止水帷幕的隔热性能。
在本发明提供的上述止水帷幕中,止水帷幕包括相对设置的第一钢板和第二钢板,第一钢板和第二钢板之间设置有隔热腔,隔热腔内设置有隔热夹层。通过将传统的单层钢结构止水帷幕设置为双层,并在双层钢结构之间填充隔热夹层,一方面能够增加止水帷幕的强度,另一方面能够降低止水帷幕的导热系数,从而极大程度的降低原位热修复过程中的热量散失率,提高能效。
在一种可选的实施方式中,所述隔热夹层为隔热材料层,其中,隔热材料选自石棉、岩棉、气凝胶毡、丁腈橡胶保温隔热绵、硅酸隔热棉和聚氨酯泡沫板中的至少一种。优选地,隔热材料为气凝胶毡,气凝胶毡具有防火、隔热、疏水等性能,尤其适合用于制作本发明的止水帷幕。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的厚度为0.3cm~5cm。在该范围内,隔热材料层既能够较好地提升止水帷幕的强度,又能够显著提升其隔热性能。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的至少一个侧面上设置有固定架,所述固定架呈网状。通过网状固定架的设置,进一步增强止水帷幕的填充强度。
在一种可选的实施方式中,所述隔热材料层的两个侧面均设置有所述固定架。
在一种可选的实施方式中,在所述固定架远离所述隔热材料层侧面的一个表面上,沿所述隔热材料层置入所述隔热腔内的方向,设置有至少一条滑轨。通过滑轨的设置,使得隔热材料层能够更加容易地放入/取出双层钢结构中,便于安装和拆卸。
在一种可选的实施方式中,所述隔热夹层为空气层,所述空气层的厚度为0.5cm~5cm。空气为低导热性物质,可在一定程度上起到隔热效果,并且,以空气作为隔热夹层,具有制造简单、造价低廉的特点。
在一种可选的实施方式中,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有至少一个支撑架,所述支撑架垂直所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面设置,并且所述支撑架连接所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面。支撑架用于连接第一钢板和第二钢板,增强止水帷幕的机械强度。
在一种可选的实施方式中,支撑架可以由钢材或者隔热材料制成。
在一种可选的实施方式中,所述第一钢板的厚度为1.3cm~2cm,所述第二钢板的厚度为1.3cm~2cm。
第二方面,本发明还提供了上述所述的止水帷幕在土壤原位热修复中的用途。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
图1示意性示出了本发明实施例中一种隔热型止水帷幕的结构示意图。如图1所示,该止水帷幕包括相对设置的第一钢板1和第二钢板2,第一钢板1和第二钢板2之间设置有隔热腔,隔热腔内设置有隔热夹层。
其中,第一钢板1的厚度为1.3cm,第二钢板2的厚度为1.3cm。
隔热夹层为隔热材料层3,隔热材料为气凝胶毡。
隔热材料层3的厚度为1cm。
隔热材料层3的两个侧面均设置有网格状固定架4。固定架4能够有效增强隔热材料层3的机械强度,便于将隔热材料层3置入隔热腔内。
在每个网格状固定架4远离隔热材料层3侧面的一个表面上,沿隔热材料层3置入隔热腔内的方向,设置有两条滑轨5。通过设置滑轨5,使得隔热材料层3更加容易置入隔热腔内。
实施例2
图2示意性示出了本发明实施例中另一种隔热型止水帷幕的结构示意图。如图2所示,该止水帷幕包括相对设置的第一钢板1和第二钢板2,第一钢板1和第二钢板2之间设置有隔热腔,隔热腔内设置有隔热夹层。
其中,第一钢板1的厚度为1.3cm,第二钢板2的厚度为1.3cm。
隔热夹层为空气层6,空气层6的厚度为3cm。
第一钢板1和第二钢板2之间设置有至少一个支撑架7,支撑架7垂直第一钢板1和第二钢板2的两个相对表面设置,并且支撑架7连接第一钢板1和第二钢板2的两个相对表面。支撑架7为钢材或隔热材料组成。
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发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种土壤原位热修复用的隔热型止水帷幕,其特征在于,包括相对设置的第一钢板和第二钢板,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有隔热腔,所述隔热腔内设置有隔热夹层。
2.根据权利要求1所述的止水帷幕,其特征在于,所述隔热夹层为隔热材料层,其中,隔热材料选自石棉、岩棉、气凝胶毡、丁腈橡胶保温隔热绵、硅酸隔热棉和聚氨酯泡沫板中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的止水帷幕,其特征在于,所述隔热材料层的厚度为0.3cm~5cm。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的止水帷幕,其特征在于,所述隔热材料层的至少一个侧面上设置有固定架,所述固定架呈网状。
5.根据权利要求4所述的止水帷幕,其特征在于,所述隔热材料层的两个侧面均设置有所述固定架。
6.根据权利要求4或5所述的止水帷幕,其特征在于,在所述固定架远离所述隔热材料层侧面的一个表面上,沿所述隔热材料层置入所述隔热腔内的方向,设置有至少一条滑轨。
7.根据权利要求1所述的止水帷幕,其特征在于,所述隔热夹层为空气层,所述空气层的厚度为0.5cm~5cm。
8.根据权利要求7所述的止水帷幕,其特征在于,所述第一钢板和所述第二钢板之间设置有至少一个支撑架,所述支撑架垂直所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面设置,并且所述支撑架连接所述第一钢板和所述第二钢板的两个相对表面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的止水帷幕,其特征在于,所述第一钢板的厚度为1.3cm~2cm,所述第二钢板的厚度为1.3cm~2cm。
10.权利要求1至9中任一项所述的止水帷幕在土壤原位热修复中的用途。
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