[发明专利]热气循环式双层融雪系统及其回收利用积雪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及融雪系统及其回收利用积雪的方法。

背景技术

我国北方城市冬季道路与园区积雪清除问题既影响到城市交通及居民的正常生活，又关系到环境维护与水资源的有效利用，是一个具有多重效益的议题。我国北方寒地城市冬季漫长、气候严酷，使得雨水回收与处理设施无法持续维持运行，由于季节性闲置而难以维持和推广。我国对冰雪资源的利用研究不多，并且多数停留在理论分析上，在寒地城市的冬季降雪的处理方面，国外很多城市都积极予以关注，除了研制和开发先进的清雪设备外，许多寒地城市都建立了完善的融雪系统，积极开发降雪资源。如日本青森市的人行道融雪系统，一种是通过管道运送经加热的海水，利用海水的热量；另一种则是利用地热融化人行道和停车场积雪。此外，日本等淡水资源匮乏的国家，将积雪作为冷源应用于粮食的储存等方面，收效显著。这方面做得较好还有，加拿大、美国、北欧等国。地处北欧的冰岛首都雷克雅未克则铺设管道利用居民排放的废水余热和地热促进人行道和过街通道的积雪融化，或利用化学物质控制冰雪，方便居民出行。克服寒地城市规划对雨水回收利用的季节问题，实施了系列有效的手段。尤其值得一提的是瑞典的冬季雪水回收，在首都斯德哥尔摩近郊哈默比湖城环境建设中，遵照瑞典雨水处理规定(LOD)，所有的雨水和融雪就地处理，以明沟、暗渠、小管集中处置站等方式与运河、花园、湿地、湖泊连接成网络，很好地解决了寒地城市雨水利用的连续性问题。

在国内，关于城市道路冬季冰雪清除技术的研究发展较快，如各种电缆蓄热、太阳能蓄热、地源热泵地下埋管、机械操作及化学制剂清除冰雪的方法都有详尽的研究，但对清理后产生的堆积冰雪缺少相应的处理方法与技术，多数城市仍采用人工搬运的笨拙方法将其运至郊野废弃，而遍布城市居住区绿地、各类园区、庭园的积雪则任其自生自灭。待开春后，夹杂冬季尘埃的融化冰雪横流遍地，既污染了环境，又浪费宝贵的水资源。

采用抛洒融雪剂的方法在各国较为普遍，但也对环境造成危害。在目前使用的融雪剂中，除价格昂贵的环保型融雪剂外，常用的氯盐型融雪剂会腐蚀城市路桥的钢筋混凝土结构与金属地下管网、影响植物生长、促进土壤盐碱化、损耗臭氧层等，因而在国内一些城市，如哈尔滨已逐渐被限用或禁用。另外经过融雪剂处理的雪水直接经由下水道排走，不仅加重了城市排水管网的负荷，也浪费了宝贵的淡水资源。冰雪作为可开发利用资源其价值体现在多个方面，其中最为重要的是其提供了潜在的淡水资源。

北方城市冬季城市污水排放管网，洗澡水以及城市供热系统的残余热量，是宝贵的可循环利用能源，但目前在冬季很多热能被浪费掉，如果将其用于将积雪融化将是一个非常理想的生态举措。开发出回收热能的装置，减少能耗使用，具有重要的现实意义。

相较于我国南方城市，寒地城市的降雪量大，雪水水质较好，资源丰富。比如黑龙江省省会哈尔滨市，每年的降雪天数约为33天，降雪积雪率高，平均积雪深度在0.20m左右，地面积雪日数可达105天，亟待开发相关的融雪技术和工艺系统，与实际的景观设计结合实现雪资源的再利用。利用相应的雪水处理技术，如双层潜流池系统将城市各区域积存冰雪加以处理、储存，待开春后用于在公共用水和景观营造具有广阔的发展空间，同时亦体现很好的经济、环境和社会效益。

发明内容

本发明要解决现有的处理堆积冰雪的方法多采用人工搬运至郊野废弃或采用抛洒融雪剂的方法，存在浪费资源、污染环境的问题，而提供一种热气循环式双层融雪系统及其回收利用积雪的方法。

本发明热气循环式双层融雪系统，它包括双层潜流人工湿地景观水池，还包括至少一个融雪井，所述融雪井包括保温盖、井壁、保温作业门、加热箅子A、加热层、底部加热管、排水管、第一台阶、第一旋转轴、加热立管、凹槽和过滤格栅；所述井壁由第一井壁、第二井壁、第三井壁、第四井壁组成，第一井壁的上部与地面水平，保温作业门设置在第一井壁的上部，保温盖设置在保温作业门、第二井壁、第三井壁和第四井壁的上部；在井壁的内周设置有第一台阶，加热箅子A设置在第一台阶上，加热箅子A与第一台阶通过第一旋转轴相连接；加热层设置在融雪井的底部，底部加热管铺设在加热层中；排水管设置在第三井壁上，排水管上设置有过滤格栅；在井壁上设置有多个垂直方向上的凹槽，相邻凹槽的距离为0.15～0.20m，在凹槽中设置有井壁加热立管；所述融雪井通过排水管与双层潜流人工湿地景观水池的进水调节池相连通。