專利名稱：一種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法
技術領域：
本發明屬于暗管排水技術領域，具體涉及ー種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。
背景技術：
暗管排水技術是農田潰、澇害防治和鹽堿地治理重要技術措施，在國內外被廣泛使用。排水暗管外包濾料是包裹在暗管 周圍的透水性能很強的材料，主要作用是維持暗管周圍土壤穩定，防止土粒堵塞暗管，改善暗管周圍水力性能，提高暗管排水效率和排水的持續有效性。近年來對于采用何種材料作為外包濾料一直是研究熱點。目前，暗管排水通常采用各種級配的砂礫、碎石等材料作為外包濾料。盡管砂礫、碎石滲濾性能很好，但砂礫料在許多平原地區來源少，且成本太高，約占整個暗管排水工程費用的一半。為了降低暗管排水工程成本，必須尋求新的過濾材料。近年來，出現了用有機材料如稻草、稻殼、麥桿、鋸沫、棕皮等作為暗管排水的外包濾料，盡管節省了成本，但有機濾料易腐敗，使用年限短，且易造成排水孔堵塞，從而影響排水效果，仍然不夠理想。

發明內容
本發明要解決的問題是提供一種成本低廉，滲濾性能好的排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種用于粘粒重量百分比在30%及以上的土壤(即排水暗管周圍的土壌)的排水暗管外包濾料，所述外包濾料是以粒徑小于38_的增鈣液態渣為原料制成。優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。液態渣是煤粉在燃煤立式旋風爐內經1450_1550°C高溫懸浮燃燒，其灰粉在高溫下呈熔融液滴，排出時被高壓水驟冷后形成的ー種粒狀廢渣。為了降低煤粉的熔點，提高灰渣的活性，可在煤粉中加入一定量的粉狀石灰石，所排出的渣即為增鈣液態渣。增鈣液態渣是ー種可以大量利用的廉價エ業固體廢棄物。本發明還提供ー種上述排水暗管外包濾料的制備方法。該方法以增鈣液態渣為原料，將原料經篩分、均勻混合后制成粒徑小于38_的所述濾料。優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。優選的，所述方法以增鈣液態渣為原料，將原料經孔徑38mm篩篩分5_10分鐘，篩下物均勻混合制成所述濾料。本發明還提供了所述排水暗管外包濾料的使用方法，即使用時，所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設厚度為5-lOcm。本發明還提供了一種用于粘粒重量百分比在30%以下(不含30%)的土壤的排水暗管外包濾料，所述外包濾料以增鈣液態渣為原料，按重量百分比由0-5%粒徑范圍在0-0. 075mm、10-25%粒徑范圍在 O. 075-0. 25mm、60-90%粒徑范圍在 O. 25_19mm和 0-10%粒徑范圍在19-38mm的增鈣液態渣制成。優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。本發明還提供了ー種上述排水暗管外包濾料的制備方法。該方法以增鈣液態渣為原料，將增1丐液態禮:依次經孔徑38mm、19mm、0. 25mm和O. 075mm篩篩分，姆次篩分5-10分鐘，按重量百分比分別由0-5%的O. 075mm篩的篩下物、10-25%的O. 075mm篩的篩上物、60-90%的O. 25mm篩的篩上物和0-10%的19mm篩的篩上物均勻摻混制成所述濾料。優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。本發明還提供所述排水暗管外包濾料的使用方法。即使用時，所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設厚度為10-15cm。本發明還提供了上述增鈣液態渣在排水暗管外包濾料中的應用。本發明具有的優點和積極效果是I、本發明將エ業固體廢棄物增鈣液態渣作為排水暗管外包濾料，變廢為寶，節約 了砂石等自然資源，實現了廢棄物資源的循環有效利用，有利于社會可持續發展，具有較高的社會效益和環境效益；2、增鈣液態渣外包濾料能有效維持排水暗管周圍土壤穩定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果，降低暗管排水工程建設成本；與傳統的砂石濾料比較，単位管長鋪設成本降低20%以上。3、本發明針對不同的排水暗管周圍土壤的粘粒含量，給出了不同粒徑的外包濾料及鋪設厚度，有效維持了暗管周圍土壤穩定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進ー步說明，但不限定本發明的保護范圍。實施例II、調查暗管排水工程建設場地暗管理深位置的土壌，分析其粒徑組成，如以重量百分比計，砂粒含量23. 6%，粉粒含量39. 5%，粘粒含量36. 9%，質地為粘壤土 ；粘粒含量在30%以上，為穩定性土壌。2、利用滲透儀分析測試待用增鈣液態渣滲透系數，為O. 46cm/s，符合要求。在相同的滲透系數下，與傳統的砂石濾料相比，用增鈣液態渣作為外包濾料，単位管長鋪設成本節省了 20%以上。3、制備增鈣液態渣外包濾料選擇振動篩分機，篩孔直徑38mm，根據篩分機技術指標，每次將200Kg左右的增鈣液態渣原料置于分樣篩上，篩分5分鐘，篩下物均勻混合待用。4、根據設計要求挖排水管溝，槽底壓實，坡降符合設計要求；在槽底部均勻滿鋪制備的增鈣液態渣外包濾料，厚度IOcm ;在增鈣液態渣外包濾料上鋪設排水管，排水管坡降符合合計要求；在排水管兩側同時均勻滿鋪制備的增鈣液態渣外包濾料，厚度16cm(濾料設計厚度IOcm與排水暗管管徑6cm之和)。5、管溝土方回填在排水管兩側同時回填土方，回填土粒徑小于5cm，回填土分層踏實。
實施例2I、調查暗管排水工程建設場地暗管理深位置的土壌，分析其粒徑組成，如以重量百分比計，砂粒含量53. 2%，粉粒含量41. 3%，粘粒含量5. 5%，質地為砂質壤土 ；粘粒含量在30%以下，為非穩定性土壌。
2、利用滲透儀分析測試待用增鈣液態渣滲透系數，在O. 43-0. 56cm/s之間，可以用作暗管排水外包濾料。3、制備增鈣液態渣外包濾料(I)選擇雙層振動篩分機，上層篩孔徑38mm，下層篩孔徑19mm ;根據篩分機技術指標，姆次將200Kg左右的增韓液態洛原料置于38mm分樣篩上,篩分5分鐘；38mm分樣篩篩上物棄去，19mm分樣篩篩上物均勻混合收集起來待用，19mm分樣篩篩下物收集起來繼續分篩分。(2)選擇上層篩孔徑O. 25mm、下層篩孔徑O. 075mm的雙層振動篩分機；根據篩分機技術指標，姆次將200Kg左右19mm分樣篩篩下物置于O. 25mm分樣篩上，篩分8分鐘；將
O.25mm分樣篩的篩上物,O. 075mm分樣篩的篩上物,O. 075mm分樣篩的篩下物分別均勻混合
收集起來待用。(3)按重量百分比分取待用的5%的O. 075mm分樣篩的篩下物，20%的O. 075mm分樣篩的篩上物，70%的O. 25mm分樣篩的篩上物，5%的19mm分樣篩篩上物，均勻混合制備成暗管排水外包濾料待用。4、根據設計要求挖排水管溝，槽底壓實，坡降符合設計要求；在槽底部均勻滿鋪制備的增鈣液態渣外包濾料，厚度15cm ;在增鈣液態渣外包濾料上鋪設排水管，排水管坡降符合合計要求；在排水管兩側同時均勻滿鋪制備的增鈣液態渣外包濾料，厚度21cm(濾料設計厚度15cm與排水暗管管徑Gcm之和)。5、管溝土方回填在排水管兩側同時回填土方，回填土粒徑小于3cm，回填土分層踏實。以上對本發明的較佳實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
權利要求
1.一種用于粘粒重量百分比在30%及以上的土壌的排水暗管外包濾料，其特征在于所述外包濾料是以粒徑小于38_的增鈣液態渣為原料制成；優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。
2.ー種制備權利要求I所述的排水暗管外包濾料的方法，其特征在于以增鈣液態渣為原料，將原料經篩分、均勻混合后制成粒徑小于38_的所述濾料；優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在干以增鈣液態渣為原料，將原料經孔徑38_篩篩分5-10分鐘，篩下物均勻混合制成所述濾料。
4.一種權利要求I所述的排水暗管外包濾料的使用方法，其特征在于所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設厚度為5-lOcm。
5.一種用于粘粒重量百分比在30%以下的土壌的排水暗管外包濾料，其特征在于所述外包濾料以增鈣液態渣為原料，按重量百分比由0-5%粒徑范圍在0-0. 075mm、10-25%粒徑范圍在O. 075-0. 25mm、60-90%粒徑范圍在O. 25_19mm和0-10%粒徑范圍在19_38mm的增鈣液態渣制成；優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。
6.ー種制備權利要求5所述的排水暗管外包濾料的方法，其特征在干以增鈣液態渣為原料，將增1丐液態禮:依次經孔徑38mm、19mm、0. 25mm和O. 075mm篩篩分，姆次篩分5-10分鐘，按重量百分比分別由0-5%的O. 075mm篩的篩下物、10-25%的O. 075mm篩的篩上物、.60-90%的O. 25mm篩的篩上物和0-10%的19mm篩的篩上物均勻摻混制成所述濾料；優選的，所述增鈣液態渣是粒狀エ業固體廢棄物增鈣液態渣，滲透系數在O. 35cm/s以上。
7.—種權利要求5所述的排水暗管外包濾料的使用方法，其特征在于所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設厚度為10-15cm。
8.增鈣液態渣在排水暗管外包濾料中的應用，其特征在于其采用權利要求I或5中所述的增鈣液態渣。
全文摘要
本發明提供一種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。本發明以增鈣液態渣為原料，針對粘粒重量百分比在30％及以上、30％以下的土壤，分別制成不同粒徑的外包濾料。本發明還提供了上述濾料的制備和使用方法。本發明充分利用工業固體廢棄物增鈣液態渣，變廢為寶，而且能有效維持暗管周圍土壤穩定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果。
文檔編號E02B11/00GK102641622SQ20121012378
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者張清, 張金龍, 王振宇 申請人:天津泰達園林建設有限公司