專利名稱：一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法
技術領域：
本發明涉及一種湖泊環保清淤及淤泥脫水利用的施工方法，屬于資源環境領域。
背景技術：
為了改善湖泊的水質問題、抑制湖泊底泥中內源N、P的釋放和清除底泥中的微囊藻孢子，我國的許多富營養化湖泊如太湖、西湖、巢湖、滇池、東山湖、麓湖都在開展大規模的清淤工程。目前，國內湖泊清淤淤泥的常規處理方法主要為堆場存放，并在存放后進行原位處理作為土地利用，或者經過各種改良以后作為材料進行利用。由于目前我國湖泊清淤大多采用的是絞吸式淤泥吹填設備，由于此類設備及其輸送工藝的限制，吹填淤泥的濃度偏低，處于15%-20%之間，這就造成了底泥在清除時變成了泥漿，體積可以增加到原來的4 5倍。因此，后續堆放淤泥的堆場規模很大，占地面積非常可觀。大部分清淤工程由于堆場場地的問題而受到嚴重的制約。為了解決淤泥占用堆場的問題，必須從兩個方面進行技術改進。(1)盡可能減少底泥變成泥漿時的增容率，在接近于底泥的體積的情況下進行清淤，這樣可以大大減少后續處理的泥量。( 經過中間處理使泥漿含水率降低到可以直接作為填土使用的狀態。如果這兩個方面能夠實現，清淤淤泥可以直接變成填土用的土材料。由于我國大部分城市建設都需要大量的填方材料，清淤淤泥可以通過轉化為填方材料而找到最終的出路。專利文獻“清淤輸泥的新方法新設備”和公開號為CNM35432實用新型專利“環保型清淤輸泥設備”涉及到疏浚淤泥的氣力推送，但是其進料方式為負壓吸入，輸送方式為泥柱中間墊氣柱的方式進行輸送，而本發明進料方式為螺旋擠入，輸送方式為高壓氣體將進料淤泥打散為氣、固混合相淤泥，然后進行氣力輸送，其進料和輸送方式有著很大的差異。

發明內容
本發明的目的是為了解決清淤濃度低、堆場占地面積大，吹填淤泥含水率高無法直接利用的問題。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，包括以下步驟
(1)利用高濃度清淤刀具對湖泊的底泥進行清淤；所述的高濃度清淤刀具可以為履帶式、真空抽吸式、旋斗式，清淤濃度達到60%以上，底泥的增容率控制在1. 3-1. 4范圍；
(2)在清淤船上將淤泥過振動篩，過濾掉淤泥中的大顆粒雜質；振動篩的篩網網孔為 5-20mm ；
(3)篩后淤泥經氣密性螺旋輸送設備傳送到淤泥輸送管道內；
(4)基于賓漢姆流體的力學性質將空壓機產生的高壓氣體與淤泥混合，混合后產生的氣、固混合相淤泥經淤泥輸送管道以氣壓方式輸送到岸邊，空壓機的出風壓力在 0. 8-1. 5MPa,出風量大于 20m3/min ；(5)將輸送到岸邊的淤泥通過柱塞泵直接輸入板框壓濾機內進行高度脫水，得到泥餅和尾水；脫水泥餅的含水率處于30%-35%之間；
(6)尾水經過尾水處理系統處理后達標排放；所述的尾水過濾系統包括沉淀池、快速濾池和人工濕地，或其中的任意組合。本發明的其主要特點是(1)通過高濃度(>60%)清淤將底泥的增容率控制在 1. 3 1. 4范圍；(2)基于賓漢姆流體通過氣力方式實現淤泥的高濃度(6(Γ70%)狀態下的輸送C3)能夠適用于直接處理高濃度(6(Γ70%)泥漿的板框壓濾機脫水到含水率為 3(Γ35%。通過這三個工序組合處理以后得到的脫水淤泥可以直接作為填土使用；得到的尾水經過過濾、濕地系統處理后達標排放。通過這種組合實現了清淤泥漿單位時間發生量和板框脫水單位時間處理量之間的數量匹配，可以避免清淤工程中堆場的使用。


圖1為本發明的工藝流程圖。圖1中1、高濃度清淤刀具；2、振動篩；3、篩后淤泥；4、氣密性螺旋輸送設備；5、 6、高壓氣體；7、淤泥輸送管道；8、氣、固混合相淤泥；9、空壓機；10、柱塞泵；11、板框壓濾機；12、泥餅；13、尾水過濾系統；14、沉淀池；15、尾水；16、快濾池；17、人工濕地。
具體實施例方式
實施例以下再按上述附圖結合具體實施例對本發明作進一步說明
圖1為本發明的工藝流程圖，參照圖1所示，一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，包括下列步驟
(1)利用清淤船上的高濃度清淤刀具1對江蘇一湖泊的底泥進行清淤。清淤泥漿的含水率處于60-70%間。(2)在清淤船上通過傳送裝置將清淤泥漿送入網眼約IOmm振動篩2，過濾掉淤泥中的大顆粒雜質。(3)篩后淤泥3通過氣密性螺旋輸送設備4輸入到淤泥輸送管道內，經空壓機9 (最大工作壓力1. 3MPa，最大出風量21m7min)產生的高壓氣體5與淤泥混合，混合后產生的氣、固混合相淤泥8經管淤泥輸送管道7輸送到岸邊。根據淤泥傳輸距離的長度調整空壓機的壓力，當管道傳輸距離超過空壓機9工作范圍時，在管道傳輸過程中注入高壓氣體6 進行增壓，以達到淤泥高濃度、長距離輸送的要求。(4)將輸送到岸邊的淤泥通過柱塞泵10直接輸送到板框壓濾機11內進行高濃度脫水，得到含水率為30%-35%左右的泥餅12和尾水15。得到的泥餅12通過卡車直接外運作為市政工程填土。(5)尾水15經過尾水過濾系統13的處理達到清潔排放的效果，具體過程是在沉淀池14中經過一段時間的沉淀去除一部分SS與吸附的污染物，上清液進入快濾池16過濾去除大部分的SS，出水被排放到人工濕地17中，進一步去除尾水中的COD和N、P，調整沉淀池14、快濾池16和人工濕地17的運行參數，可以滿足不同要求的尾水排放標準。
權利要求
1.一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，包括以下步驟(1)利用高濃度清淤刀具對湖泊的底泥進行清淤；(2)在清淤船上將淤泥過振動篩，過濾掉淤泥中的大顆粒雜質；(3)篩后淤泥經氣密性螺旋輸送設備傳送到淤泥輸送管道內；(4)將空壓機產生的高壓氣體與淤泥混合，混合后產生的氣、固混合相淤泥經淤泥輸送管道以氣壓方式輸送到岸邊；(5)將輸送到岸邊的淤泥通過柱塞泵直接輸入板框壓濾機內進行高度脫水，得到泥餅和尾水；(6)尾水經過尾水處理系統處理后達標排放。
2.權利要求1中所述的一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，其特征在于步驟(1)中的高濃度清淤刀具為履帶式、真空抽吸式、旋斗式，清淤濃度達到 60%以上，底泥的增容率控制在1. 3-1. 4范圍。
3.權利要求1中所述的一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，其特征在于步驟(2)中的振動篩的篩網網孔為5-20mm。
4.權利要求1中所述的一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，其特征在于步驟(4)中，空壓機的出風壓力在0. 8-1. 5MPa，出風量大于20m7min。
5.權利要求1中所述的一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，其特征在于步驟(5)獲得的脫水泥餅的含水率處于30%-35%之間。
6.權利要求1中所述的一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，步驟(5)中的尾水過濾系統包括沉淀池、快速濾池和人工濕地，或其中的任意組合。
全文摘要
本發明涉及的是一種不使用堆場的高濃度清淤及淤泥高度脫水利用的施工方法，其特征是利用高濃度清淤刀具對湖泊、河道底泥進行清淤，基于賓漢姆流體的力學性質，將高壓氣體和淤泥混合為氣、固混合相淤泥進行管道輸送，然后通過柱塞泵輸入到板框壓濾機內進行高濃度脫水，得到可以直接填方使用的泥餅和尾水，尾水經過濾系統處理后達標排放。本發明將高濃度清淤、混合相淤泥的高壓管道輸送、板框壓濾機的高濃度脫水、尾水過濾處理等方式組合使用滿足清淤發生泥漿數量與高濃度泥漿板框壓濾脫水數量之間完全匹配而避免使用堆場。本施工方法占地面積小，不用使用堆場，對環境無污染，具有巨大的經濟效益和良好的社會效益。
文檔編號C02F9/02GK102433906SQ201110362719
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者劉青松, 包建平, 呂一彥, 張春雷, 朱偉, 王升位 申請人:河海大學