[發明專利]一種高含水率淤泥的一體化處理與填料裝置及方法

在審

• 申請號: 202010154555.7
• 申請日: 2020-03-08
• 公開（公告）號: CN111321742A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 章榮軍;徐志豪;董超強;鄭俊杰;蔣達飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: E02D17/18
• 分類號: E02D17/18;E02D3/10;C02F11/00;C02F11/143;C02F11/147
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

本發明屬于淤泥處理與路堤填筑相關技術領域，其公開了一種高含水率淤泥的一體化處理與填料裝置及方法，所述方法包括以下步驟：(1)將待填方工程劃分為M層，并將每層劃分為N個區塊，以便進行分區塊填料；(2)在填方工程的第M?1層第n區塊上表面鋪設復合土工織物；(3)將高含水率淤泥、固化劑及絮凝劑混合成的淤泥混合物澆填到填方工程的第M?1層第n區塊，并進行低位真空預壓預定時間，同時在第M?1層的第n+1區塊上鋪設所述復合土工織物；接著，令n＝n+1；(4)重復步驟(3)，直至完成第M?1層所有區塊的處理及澆填，并令M＝M+1；(5)重復步驟(2)到步驟(4)，直至完成所有層的處理及澆填。本發明提高了效率，適用性較好。

技術領域

本發明屬于淤泥處理與路堤填筑相關技術領域，更具體地，涉及一種高含水率淤泥的一體化處理與填料裝置及方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，城鄉一體化建設進程加快，據初步估計，各類基礎設施新建和改造年均會產生數億方高含水率淤泥，以往在淤泥處置中往往采取直接傾倒填埋等傳統施工方法，隨著城市環保監管力度的不斷加大和填埋場(堆場)資源的不斷收縮，棄置淤泥隨意排放的現象已經全面禁止，工程在淤泥開挖、淤泥轉運和淤泥處置過程中需要遵守更嚴格的技術和環保要求，需要投入更多的人力、物理和財力，淤泥生態安全處理和資源化處理越來越成為工程中亟需解決的綜合性問題，目前工程界常見的淤泥處置技術主要包括以下幾種：

(1)就地排放或者直接外運。該方法簡單直接，但會產生額外工程成本以及二次環境污染的風險，帶來嚴重的環境問題和經濟問題。

(2)堆場(或者長期沉淀池)沉淀及風干處理。該方法將高含水率淤泥集中排放在堆場或者沉淀池內，經過長時間的沉淀、分離后排放上層的液體，待沉淀物自燃風干后進行就地填埋。該方法需要占用大量土地，這對于發達地區而言，實乃難以承受之重負。

(3)機械脫水處理。該方法利用機械壓濾裝置或者高速離心裝置將高含水率淤泥、脫水后的固體物質(泥餅)外運排放，脫出的水經處理后循環使用。該方法無需長期占用大量土地，但由于脫水后的泥餅仍具有較差的工程力學性能，致使無法直接資源化利用，所以大多只能以填埋而告終，加劇了當前填埋場/消納場超容量運營的嚴峻形勢。

(4)化學固化處理法。該方法通過向淤泥中加入固化劑，使得淤泥與固化劑反應生成具有一定強度的膠結體，硬化后的膠結體可代替砂石材料用作工程填料。該方法主要適用于含水率相對較低的淤泥，對于高含水率淤泥而言，直接進行固化處理效果甚微(或者需要摻入大量固化劑而顯著增加成本)。

由此可見，本領域亟需一種適用性較好的高含水率淤泥的一體化處理與填料裝置及方法。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種高含水率淤泥的一體化處理與填料裝置及方法，其在應用水泥固化技術和絮凝調理技術之外，還融入了低位真空預壓技術，以配合絮凝調理技術快速、深度地降低被處理淤泥的有效含水率，從而進一步降低水泥等固化劑摻量及工程成本；另外，采用分區塊逐步推進施工，分層逐層向上填筑的方法，實現了流動性施工做業，減少了施工周期，如此所述方法在減少天然筑堤材料消耗的同時，還可以將高含水率淤泥進行資源化再利用，經濟、社會和環境效益顯著。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種高含水率淤泥的一體化處理與填料方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將待填方工程劃分為M層，并將每層劃分為N個區塊，以便進行分區塊填料，M為大于等于2的正整數；

(2)在填方工程的第M-1層第n區塊上表面鋪設復合土工織物；

(3)將高含水率淤泥、固化劑及絮凝劑混合成的淤泥混合物澆填到填方工程的第M-1層第n區塊，并進行低位真空預壓預定時間，同時在第M-1層的第n+1區塊上鋪設所述復合土工織物，其中，n為大于等于1的正整數；接著，令n＝n+1；