一种污染土壤固化稳定化后重力储能块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种污染土壤固化稳定化后重力储能块及其制备方法，所述高性能聚合物外壳上设置有上表面金属凸台，所述高性能聚合物外壳上开设有下表面金属凹槽，所述高性能聚合物外壳侧边设置有侧棱，所述高性能聚合物外壳的四个底角均设置有吊装卡扣接口，所述高性能聚合物外壳内部设置有固化稳定化产物内芯。制备方法包括S1:预处理；S2:固化稳定化；S3:固化稳定化效果检验；S4:预制高性能聚合物浆料；S5:外壳注料成型；S6:内芯压实成型；S7:养护。本发明专利技术利用废弃的污染土壤固化稳定化后制作大型重力储能块，同时对重力储能块进行安全装置设计，提升重力储能块安全性能的同时促进绿色储能技术的发展。色储能技术的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种污染土壤固化稳定化后重力储能块及其制备方法


[0001]本专利技术涉及废弃物资源化利用领域，具体涉及一种污染土壤固化稳定化后重力储能块及其制备方法。

技术介绍

[0002]塔式重力储能系统是指通过对重力储能块的升降，实现势能与电能的相互转化，对发电企业进行高峰储能与峰谷放能，能够低损耗进行电能的保存，具有极其重要的意义。与电化学储能相比，锂电池成本较高，储能效果良莠不齐，同时易导致有毒有害化学品的遗撒，因此纯物理储能的塔式重力储能系统具有更大的发展潜力。此外，塔式重力储能系统能量不会随时间递减，重力储能块来源广泛，对环境要求低，能够进行分散式储能，得到了越来越多的关注与应用。
[0003]重力储能块是塔式重力储能系统重要的运动部件，电力系统需要储能时利用电能将重力储能块提升至一定高度，需要放电时放下重力储能块，牵动轴承系统，通过转子切割磁力线进行发电。整个过程中重力储能块会经历拉升、重力挤压、下落等多种受力状态，因此对重力储能块质量提出了较高要求，尤其是抗压性、耐磨性、韧性、抗折性、抗冲击等指标。传统的混凝土建材力学性能指标更偏重于抗压性与静态受力，其耐磨性、韧性、抗折性、抗冲击等指标并不满足重力储能块更高的要求，因此传统的全混凝土材质重力储能块尚有较大的提升空间。此外，由于塔式重力储能系统提升高度大，重力储能块堆叠数量多，易发生大风刮倒等重大事故，而传统的重力储能块缺乏安全装置，存在较大的安全隐患。
[0004]大量研究表明，环氧树脂具有高力学强度，耐化学腐蚀和电气绝缘性能，同时还具有较低的固化收缩率和可控的交联密度，被广泛应用于结构材料等领域，但固化后的高交联度，导致环氧树脂韧性不足、易断裂，限制了其在要求高力学强度和高冲击韧性领域的应用，因此需要对环氧树脂进行增韧、改性，得到高性能的外壳材料。此外，改性后的环氧树脂制成品还能通过收集、热熔等方式进行二次循环利用，进一步降低了废弃物的产生。
[0005]随着土壤污染问题得到更多关注，大量的污染土壤得到修复，固化稳定化技术是治理污染土壤最为常用的手段之一，修复效果显著，但考虑到长期失效的风险，目前污染土壤固化稳定化后多进行了封场填埋，缺乏资源化的途径与方法。因此，如何利用污染土壤固化稳定化后的产物进行重力储能块的建造与安全利用，实现资源化利用，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的问题是提供一种污染土壤固化稳定化后重力储能块及其制备方法，利用废弃的污染土壤固化稳定化后制作大型重力储能块，同时对重力储能块进行安全装置设计，提高资源有效利用率、提升重力储能块安全性能的同时促进绿色储能技术的发展。
[0007]为解决技术问题，本专利技术采取如下技术方案：
[0008]一种污染土壤固化稳定化后重力储能块，重力储能块采用内外双层结构，包括上表面金属凸台、侧棱、吊装卡扣接口、钢筋梁、钢筋柱、钢筋网、下表面金属凹槽、固化稳定化产物内芯、高性能聚合物外壳；所述高性能聚合物外壳上设置有上表面金属凸台，多个所述上表面金属凸台等间距设置在高性能聚合物外壳的上表面上，所述高性能聚合物外壳上开设有下表面金属凹槽，多个所述下表面金属凹槽等间距设置在高性能聚合物外壳的下表面上，所述上表面金属凸台与下表面金属凹槽的数量及位置相对应，所述上表面金属凸台与下表面金属凹槽形成互锁结构，所述高性能聚合物外壳侧边设置有侧棱，侧棱一端与高性能聚合物外壳上表面连接，侧棱另一端与吊装卡扣接口连接，所述高性能聚合物外壳的四个底角均设置有吊装卡扣接口，所述高性能聚合物外壳内部设置有固化稳定化产物内芯，所述高性能聚合物外壳把固化稳定化产物内芯全部包住，所述高性能聚合物外壳上设置有钢筋网，所述高性能聚合物外壳和钢筋网一体设置，所述高性能聚合物外壳内部设置有钢筋梁和钢筋柱，钢筋梁和钢筋柱位于固化稳定化产物内芯和高性能聚合物外壳之间，所述上表面金属凸台与下表面金属凹槽均安装可拆卸耐磨损金属套壳。
[0009]一种污染土壤固化稳定化后重力储能块的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1:预处理：将污染土壤进行压实破碎、筛分混合得到产物A；
[0011]S2:固化稳定化：将预处理后的污染土壤与固化稳定化药剂进行充分混合搅拌，添加水，得到产物B，在阴凉处进行养护；
[0012]S3:固化稳定化效果检验：将养护结束后的产物B进行取样、送检；
[0013]S4:预制高性能聚合物浆料：将环氧树脂溶液中加入增韧剂、阻燃剂、偶联剂和固化剂，进行恒温搅拌后得到改性环氧树脂溶液；
[0014]S5:外壳注料成型：布置重力储能块外部模板，绑扎钢筋网与两柱两梁，将内芯模板固定住，将搅拌好的预制聚合物浆料注入外部模板和内芯模板之间，进行振捣、压制、养护，形成外壳；
[0015]S6:内芯压实成型：取出重力储能块内芯模板，将检验合格后的产物B压实填入，封闭钢筋网，注入高性能聚合物浆料，进行振捣、脱模，得到半成品配重块；
[0016]S7:养护：通过叉车将半成品配重块移至养护区进行阴凉养护，得到成品配重块。
[0017]进一步地，在步骤S1中，采用电动链板输送网带保证污染土壤进料稳定，压实破碎设备采用辊压机，筛分混合设备采用筛孔直径为5～20mm的圆孔振动筛和ALLU斗。
[0018]进一步地，在步骤S2中，采用ALLU斗进行药剂拌合，固化稳定化药剂添加量为0.5％～5.0％，边搅拌边加水，保持含水率30％～40％，完成搅拌后在阴凉处养护3天。
[0019]进一步地，在步骤S4中，配比如下：环氧树脂、增韧剂、阻燃剂、偶联剂和固化剂的质量比为100～200：10～30：5～15：0.2～2：30～50。
[0020]进一步地，在步骤S4中，搅拌温度为65～85℃，搅拌转速为150～500r/min，搅拌时间为5～9h。
[0021]进一步地，在步骤S5中，钢筋网绑扎后，注入预制聚合物浆料振捣、养护，形成外壳，外壳厚度为10～25cm，养护时间为24～32h。
[0022]进一步地，在步骤S6中，采用振动压实仪对内芯进行压实，振动频率为45～65HZ，运行时间为15～20min，封闭后，振捣24～32h后进行脱模。
[0023]进一步地，在步骤S7中，成品重力储能块尺寸为6.0～10.0m*4.5～6.5m*3.0～
5.0m，平均密度为1.89～2.44g/cm3，抗压强度大于15.4Mpa，养护时间为28～30天。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]1、本专利技术利用废弃的污染土壤固化稳定化后制作大型重力储能块，提高资源有效利用率的同时促进绿色储能技术的发展，生产成本比采用混凝土制作重力储能块低25％；
[0026]2、本专利技术制作的重力储能块采用内外双层结构，外壳钢筋网绑扎，内部两柱两梁加固，灌注物为高性能聚合物；内芯为固化稳定化后的压实土壤，提高了重力储能块的强度、耐磨性与耐久性；
[0027]3、本专利技术制作的重力储能块，上表面凸台与下表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤固化稳定化后重力储能块，重力储能块采用内外双层结构，其特征在于，包括上表面金属凸台(1)、侧棱(2)、吊装卡扣接口(3)、钢筋梁(4)、钢筋柱(5)、钢筋网(6)、下表面金属凹槽(7)、固化稳定化产物内芯(8)、高性能聚合物外壳(9)；所述高性能聚合物外壳(9)上设置有上表面金属凸台(1)，多个所述上表面金属凸台(1)等间距设置在高性能聚合物外壳(9)的上表面上，所述高性能聚合物外壳(9)上开设有下表面金属凹槽(7)，多个所述下表面金属凹槽(7)等间距设置在高性能聚合物外壳(9)的下表面上，所述上表面金属凸台(1)与下表面金属凹槽(7)的数量及位置相对应，所述上表面金属凸台(1)与下表面金属凹槽(7)形成互锁结构，所述高性能聚合物外壳(9)侧边设置有侧棱(2)，侧棱(2)一端与高性能聚合物外壳(9)上表面连接，侧棱(2)另一端与吊装卡扣接口(3)连接，所述高性能聚合物外壳(9)的四个底角均设置有吊装卡扣接口(3)，所述高性能聚合物外壳(9)内部设置有固化稳定化产物内芯(8)，所述高性能聚合物外壳(9)上设置有钢筋网(6)，所述高性能聚合物外壳(9)内部设置有钢筋梁(4)和钢筋柱(5)，钢筋梁(4)和钢筋柱(5)位于固化稳定化产物内芯(8)和高性能聚合物外壳(9)之间，所述上表面金属凸台(1)与下表面金属凹槽(7)均安装可拆卸耐磨损金属套壳。2.一种污染土壤固化稳定化后重力储能块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:预处理：将污染土壤进行压实破碎、筛分混合得到产物A；S2:固化稳定化：将预处理后的污染土壤与固化稳定化药剂进行充分混合搅拌，添加水，得到产物B，在阴凉处进行养护；S3:固化稳定化效果检验：将养护结束后的产物B进行取样、送检；S4:预制高性能聚合物浆料：将环氧树脂溶液中加入增韧剂、阻燃剂、偶联剂和固化剂，进行恒温搅拌后得到改性环氧树脂溶液；S5:外壳注料成型：布置重力储能块外部模板，绑扎钢筋网与两柱两梁，将内芯模板固定住，将搅拌好的预制聚合物浆料注入外部模板和内芯模板之间，进行振捣、压制、养护，形成外壳；S6:...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳炜，闫利刚，刘晨，周宇健，余湛，刘登峰，王京，于东雪，王路路，
申请(专利权)人：北京中岩大地环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：