1.本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种环保清雪融雪及无害化处置一体化装置及其工作方法。
背景技术：
2.道路交通是国民经济的重要命脉之一，我国已成为高速公路总里程最长的国家。由于纬度差异，我国有四分之三的地区属于冬季积雪地区，因此大部分道路交通会受到积雪影响，由此引发的交通事故已经成为北方冬季的主要事故类型，生命和财产损失不可估量。另外，随着人们生活质量的不断提高，乘飞机出行已经成为普通百姓的首选出行方式。然而在北方的冬季，如果机场跑道积雪不能得到及时清理，不但飞机起降会存在较大的安全风险，还会造成航班大面积延误甚至机场瘫痪。同样，如果居民小区内的公共道路积雪不能够得到及时清理，还会直接影响人们的正常生活。当前关于积雪的清理，主要有人工和机械清雪及融雪剂清雪，但人工和机械清雪往往需要投入大量的人力物力，并且时效性难以保障，清出的大量积雪也难以得到有效和及时的处理。因为融雪剂清雪所采用的化学融雪具有操作简便、融雪快速等优点，因此已成为道路除雪的主要措施。然而，当前绝大部分廉价易得并被广泛采用的化学融雪剂多为氯盐类融雪剂，如氯化钠、氯化钾、氯化镁或者与其复配的融雪剂等，该类含氯融雪剂对土壤的危害最为直接，具有长期性、线状或面状辐射分布的特点，且盐度累积直接抑制植物生长。含氯融雪剂还会对道路产生严重破坏，其中破坏最严重的就是沥青混凝土路面。同时，含氯融雪剂还会通过融化后的雪水经地面径流进入地面水体和地下水，对饮用水水质保障及流域和近海的生态安全构成直接威胁。另外，即使采用清雪车等动力机械清雪，也仅是将路面积雪堆存于路肩或马路两侧，只是在一定程度上保障了路面车辆的通行，但对于道路两侧的人行道积雪却无能为力，从而造成行人直接进入清雪后的主干道进行人车抢道，极大地增加了交通安全风险。同时，即使道路两侧的人行道被逐步踩踏形成新的人行道，则由于踩踏造成的积雪结冰使得行走困难。因此，开发一种高效、环保、廉价、易操作的一体化环保清雪融雪及无害化处置的工程装备，同时能够保障道路两侧人行道积雪的及时清理，对积雪清理、交通安全及生态环境保护具有非常重要的现实意义。
技术实现要素：
3.为解决上述技术问题，本发明提供了环保清雪融雪及无害化处置一体化装置及其工作方法。
4.具体技术方案如下：
5.环保清雪融雪及无害化处置一体化装置，包括动力车、积雪传送与收集系统和保温操作室；积雪收集传送系统包括推雪铲、输送管道、传送带、清雪动力车水箱及排气管余热利用系统；推雪铲与竖直方向夹角为30
°
，推雪铲内部设有竖式螺旋轴和横式螺旋轴；传送带设在输送管道内，与竖式螺旋轴相连；清雪动力车水箱及排气管余热利用系统包括动
力车排气管、动力车水箱、换热器、流动介质管，流动介质管经输送管道；保温操作室为内壁设置保温层的长方体耐腐蚀合金货柜，保温操作室前端设有进料口，上端设有刮板，末端设有双扇门，底端设有锥形沉淀槽及排泥阀；保温操控室内部设有蒸汽加热机、微波加热机、加药系统和喷淋系统等功能单元；蒸汽加热机包括蒸汽发生器和加热管组件，加热管组件分多层水平设置在保温操控室的边框上，加热方式为蒸汽管线散热利用空气加热；微波加热机包括微波发生器和光波管组件，光波管组件排列在保温操控室下端；加药系统包括花洒、计量器、加药机；喷淋系统包括高压排水装置和排水口，高压排水装置固定在保温操控室内，排水口为鸭嘴型，喷洒距离和范围可以自由调整，主要喷洒区域为道路沿线人行道或清雪后的残雪路面。
6.所述横式螺旋轴和竖式螺旋轴由电机控制旋转；传送带由电机控制传动；刮板由往复电机控制往复运动，运动方向与单个加热管分布方向一致；蒸汽发生器通过内部的电热管对水进行加热。
7.所述加药机内部填装有环保型融雪剂。
8.环保清雪融雪及无害化处置一体化装置的工作方法，具体包括如下步骤：
9.(1)根据积雪厚度与范围、持续或间歇性工作时间、作业场地特殊要求、雪水尾水利用等情况，对环保清雪融雪及无害化处置一体化装置进行适当放大或将功能模块拆分与组合，以适应不同需求；
10.(2)启动清雪动力车，将推雪铲设定合适的离地高度，打开横式螺旋轴、竖式螺旋轴、传送带、刮板、蒸汽发生器开关，并根据需要确定合适的横式螺旋轴和竖式螺旋轴的旋转速度、传送带的传送速度、刮板的移动速度以及蒸汽发生器的加热温度；
11.(3)根据实际路况，清雪动力车以安全速度向前行驶，行驶过程中推雪铲堆积的雪在横式螺旋轴作用下向竖式螺旋轴方向移动，并经竖式螺旋轴进入传送带，由传送带传动到保温操控箱，进入保温操控箱的雪在刮板的往复运动带动作用下均匀分布在加热管组件上，并受热融化，雪水流入保温操控箱的底部，如遇恶劣天气可打开加药机和微波发生器进而加快积雪的溶解；
12.(4)当保温操控箱底部的雪水积累到一定程度，打开高压排水装置，并根据需要自由调整喷洒距离和范围，进而将道路沿线人行道或清雪后的路面上残雪去除干净；
13.(5)清雪作业完成后，关闭相应设备的开关，冲洗保温操控箱，打开排泥阀，将泥、杂物等排出，以备下次使用。
14.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
15.(1)本发明实现了积雪的就地处理。传统的人工清雪或机械清雪，只是将积雪在一定程上进行搬运或迁移，且绝大部分清雪工作采用就近堆存占用路肩或者长距离输运，既存在一定的道路交通安全隐患，也存在一定的运输成本。本发明无需将积雪堆存或长距离输运，直接将积雪融化为雪水且就地排放，从而实现清雪融雪及无害化处理的一条龙式作业。
16.(2)本发明完全避免了因融雪剂使用而带来的环境风险，采用本发明所述装备，不采用任何化学融雪剂，完全从能量转化角度实现了融雪，并且还会将融化雪水进行适度处理后再喷淋排放，既避免了化学污染，同时还可对一定的道路残雪进行清理；
17.(3)本发明所述装备在应用过程中便于运输和固定。本发明所述装备采用模块化
设计，仅需链接与传统的清雪机械进行牵引，便于搬运组合，可以随时托移，并且可以根据清雪任务或道路特征进行放缩，从而有效保障了工程操作的便捷性。
18.(4)本发明所述装备制造成本低廉。本发明所述装备主要采用保温货柜，采用蒸汽加热机、微波加热机、加药机与喷淋泵等市场成熟产品进行组合拼装，制作成本低廉，易于推广应用。
19.(5)本发明在应对极端寒冷天气时，使用了加药机，通过加药机添加自主研发的环保型融雪剂，既可以加快积雪的溶解，又可以降低雪水的冰点，使得融化的雪水不易结冰，同时也不会对生态环境造成不良影响。
附图说明
20.图1为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置结构示意图；
21.图2为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置推雪铲结构示意图；
22.图3为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置清雪动力车水箱及排气管余热利用系统示意图；
23.图中，1—推雪铲；2—输送管道；3—传送带；4—动力车；5—进料口；6—保温操作室；7—刮板；8—花洒；9—计量器；10—加药机；11—蒸汽发生器；12—加热管组件；13—微波发生器；14—光波管组件；15—排泥阀；16—高压排水装置；17—沉淀槽；18—排水口；19—双扇门；20—换热器；21—流动介质管；22—动力车排气管；23—动力车水箱；24—竖式螺旋轴；25—横式螺旋轴。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受附图所限。
25.图1为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置结构示意图，图2为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置推雪铲结构示意图，图3为本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置清雪动力车水箱及排气管余热利用系统示意图，如图所示：本发明环保清雪融雪及无害化处置一体化装置包括动力车4、积雪传送与收集系统和保温操作室；积雪收集传送系统包括推雪铲1、输送管道2、传送带3、清雪动力车水箱及排气管余热利用系统；推雪铲1与竖直方向夹角为30
°
，推雪铲1内部设有竖式螺旋轴24和横式螺旋轴25；传送带3设在输送管道2内，与竖式螺旋轴24相连；清雪动力车水箱及排气管余热利用系统包括动力车排气管22、动力车水箱23、换热器20、流动介质管21，流动介质管21经输送管道2；保温操作室6为内壁设置保温层的长方体耐腐蚀合金货柜，保温操作室6前端设有进料口5，上端设有刮板7，末端设有双扇门19，底端设有锥形沉淀槽17及排泥阀15；保温操控室6内部设有蒸汽加热机、微波加热机、加药系统和喷淋系统等功能单元；蒸汽加热机包括蒸汽发生器11和加热管组件12，加热管组件12分多层水平设置在保温操控室6的边框上，加热方式为蒸汽管线散热利用空气加热；微波加热机包括微波发生器13和光波管组件14，光波管组件14排列在保温操控室6下端；加药系统包括花洒8、计量器9、加药机10；喷淋系统包括高压排水装置16和排水口18，高压排水装置16固定在保温操控室6内，排水口18为鸭嘴型，喷洒距离和范围可以自由调整，主要喷洒区域为道路沿线人行道或清雪后的残雪路面。所述横式螺旋轴25和竖式螺旋轴24由电机控制旋转；传送带3由电机控制传动；刮板7由往复电机控制
往复运动，运动方向与单个加热管分布方向一致；蒸汽发生器11通过内部的电热管对水进行加热。所述加药机10内部填装有环保型融雪剂。
26.环保清雪融雪及无害化处置一体化装置的工作方法，具体包括如下步骤：
27.(1)根据积雪厚度与范围、持续或间歇性工作时间、作业场地特殊要求、雪水尾水利用等情况，对环保清雪融雪及无害化处置一体化装置进行适当放大或将功能模块拆分与组合，以适应不同需求；
28.(2)启动清雪动力车4，将推雪铲1设定合适的离地高度，打开横式螺旋轴25、竖式螺旋轴24、传送带3、刮板7、蒸汽发生器11开关，并根据需要确定合适的横式螺旋轴25和竖式螺旋轴24的旋转速度、传送带3的传送速度、刮板7的移动速度以及蒸汽发生器11的加热温度；
29.(3)根据实际路况，清雪动力车4以安全速度向前行驶，行驶过程中推雪铲堆积的雪在横式螺旋轴25作用下向竖式螺旋轴24移动，并经竖式螺旋轴24进入传送带3，由传送带3传动到保温操控箱6，进入保温操控箱6的雪在刮板7的往复运动带动作用下均匀分布在加热管组件12上，并受热融化，雪水流入保温操控箱6的底部，如遇恶劣天气可打开加药机10和微波发生器13进而加快积雪的溶解；
30.(4)当保温操控箱6底部的雪水积累到一定程度，打开高压排水装置16，并根据需要自由调整喷洒距离和范围，进而将道路沿线人行道或清雪后的路面上残雪去除干净；
31.(5)清雪作业完成后，关闭相应设备的开关，冲洗保温操控箱6，打开排泥阀15，将泥、杂物等排出，以备下次使用。