[發(fā)明專利]一種能夠提高疏浚底泥堆場承載力的脫水干化方法

無效

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• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102392438A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴鼎立;何圣兵;高建文;謝希;王虹;楊峰峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/12
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程疏浚底泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠加快疏浚底泥脫水干化過程繼而提高堆場承載力的方法，快速降低堆場底泥的含水率，縮短堆場的土地占用周期，提高堆場的循環(huán)利用率，節(jié)省土地資源。

背景技術(shù)

環(huán)保疏浚被認(rèn)為是一種重要的湖泊重建技術(shù)，通過去除富含污染物的表層沉積物來控制污染物的釋放或減少污染物生物有效性，是清除受污染水體內(nèi)源污染的一種直接、有效的方式。

疏浚過程中會產(chǎn)生大量受污染底泥，其含水率高、顆粒細(xì)小、帶負(fù)電性、富含氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，部分受污染嚴(yán)重的疏浚底泥含有重金屬及難降解的有機(jī)物，自然狀態(tài)下疏浚泥漿不易泥水分離，所需的自然干化時間長達(dá)5～10年。疏浚底泥長期占用干化堆場，土地利用率低，如遇降水氣候，不但會減小疏浚底泥干化速度，更會由于雨水的沖刷、浸泡等帶來二次污染。因此，對于底泥疏浚工程而言，當(dāng)務(wù)之急是要找到一種能夠快速提高疏浚底泥堆場承載力的脫水干化方法，使疏浚底泥在較短時間內(nèi)滿足外運條件，為后續(xù)的資源化利用創(chuàng)造基本條件。

開發(fā)能夠加快疏浚底泥脫水干化速率的方法，對于縮短疏浚底泥占用堆場的時間，提高土地利用率有著重要的實踐價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種疏浚底泥快速脫水干化方法，能夠提高疏浚底泥堆場的承載力，縮短疏浚底泥臨時堆場占地時間。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明在疏浚底泥進(jìn)入堆場之前，向輸泥管道上分段投加脫水劑(PAC、FeCl₃)和改良劑(黃沙、爐渣、煤灰、石灰、粉煤灰)，提高疏浚底泥進(jìn)入堆場后的泥水分離速度和改善堆場泥層通透性；堆場一側(cè)設(shè)置排水口，排水口上側(cè)與堆場頂部平齊，在堆場底部間隔開設(shè)若干平行排水溝，排水溝中敷設(shè)排水管并以一定的坡度坡向排水口，排水管周圍每隔一定距離開設(shè)孔洞，以便于水分及時滲入，排水管的外圍包裹一層無紡布并放置滲水礫石，以避免底泥與排水管直接接觸而造成排水管堵塞。疏浚工程完畢后，從堆場頂部向底部人工插入塑料排水板，再在頂部敷設(shè)塑料集水管，并敷設(shè)密封膜以隔絕空氣，通過外部真空系統(tǒng)使塑料集水管處于負(fù)壓狀態(tài)。疏浚底泥進(jìn)入堆場后，底泥顆粒沉積在底部，澄清水從排水口溢出。在此后的底泥脫水干化過程中，分離出的游離水分通過沉淀底泥層流入底部排水溝，再流經(jīng)礫石，進(jìn)入排水管，經(jīng)排水管收集后排出堆場。當(dāng)游離水分基本不能通過底部排水管排出堆場時，外部真空系統(tǒng)將塑料集水管抽吸至負(fù)壓狀態(tài)增加堆場底泥的排水水頭，而投加的改良劑也會發(fā)揮水分遷移“中轉(zhuǎn)站”的作用，減小水分遷移阻力，加速堆場底泥中水分的脫除。

本發(fā)明的方法具體包括：

1、在底泥堆場的一側(cè)設(shè)置排水口，堆場圍堰上部的排水口的寬度為1.2～1.5m，排水口的底部距離堆場的底部為1～1.2m，排水口的上部與堆場的頂部平齊。

2、在堆場底部間隔開設(shè)若干平行排水溝，排水溝中敷設(shè)排水管并間隔開孔，排水管以0.5％的坡度坡向排水口。

3、在排水溝中排水管的外圍包裹無紡布并放置滲水礫石，以避免底泥與排水管直接接觸而造成排水管的堵塞。

4、疏浚底泥進(jìn)入堆場之前，采用兩段式混合反應(yīng)脫水方法，投加脫水劑(PAC、FeCl₃)和改良劑(黃沙、爐渣、煤灰、石灰、粉煤灰)，以提高進(jìn)入堆場后的泥水分離速度和改善堆場泥層通透性。

5、在疏浚工程完畢后，從堆場頂部向底部插入塑料排水板，再在頂部敷設(shè)塑料集水管，并敷設(shè)密封膜以隔絕空氣，通過外部真空系統(tǒng)使塑料集水管處于負(fù)壓狀態(tài)。

本發(fā)明中，底泥堆場中排水溝的平行間距為10-15m，排水溝的寬度與深度均為500mm。

本發(fā)明中，排水溝中敷設(shè)的排水管直徑為250mm，排水管外壁周圍每隔10cm打一個直徑為6mm的孔洞，排水管采用直徑為6mm的鋼筋制成骨架，骨架外面包裹無紡布。

本發(fā)明中，排水溝中排水管的外側(cè)敷設(shè)直徑為10-20mm的滲水礫石，用作滲水保護(hù)層。

本發(fā)明中，加速泥水分離的脫水劑為PAC或者FeCl₃；所述的用于改善底泥通透性的改良劑為粒徑0.25-0.5mm黃沙、5-15mm爐渣、0.05-0.25mm煤灰、5-15mm石灰顆粒、50μm以下的粉煤灰。

本發(fā)明中，塑料排水板外圍包裹無紡布，以防底泥與塑料排水管直接接觸而造成排水板的堵塞。

本發(fā)明中，塑料集水管直徑為50mm，外圍包裹一層無紡布。

本發(fā)明中，密封膜采用無紡布+土工布的形式布設(shè)。