河道淤泥真空脱水处理车的制作方法

本发明涉及一种河道淤泥真空脱水处理车。

背景技术：

在我国存在着数量巨大，分布十分广泛的淤堵污染严重的小河道、小湖泊需要治理，首先要对其进行清淤疏浚。传统的河道疏浚方法是采用船用抓斗式吊机，从河道中抓出淤泥，放在运输船上运到指定地点进行集中堆放，这种处理方式不仅在抓泥过程造成较严重的二次水体污染，而且淤泥含水量极大，运输处置量也大，还需要较大的堆场，占用土地。对于那些淤堵严重的小河道、小湖泊而言，即使采用这种传统方法，也无法将疏浚船开进，由于水深小，运输船只也无法作业。在美丽中国的建设中，迫切为需要河道的环境保护及治理提供一种行之有效的河道清淤与淤泥处理手段。

现有处理河道淤泥也有新技术产生，如采用离心脱水法脱水，减少淤泥的处置量，减少土地的占用，但这种方法需要的设备量及动力均较大，当大量处置时成本太高，故一时难以推广应用。对于淤泥的挖掘方式有用泵吸法，可连续工作，工作效率有较大提高，也可较好地避免对水体的二次污染，但泵吸入的水量相对也较大，对后继处理带来一定的困难。

技术实现要素：

为了克服已有河道淤泥处理方式的工作效率较低、处理效果较差的不足，本发明提供了一种工作效率较高、处理效率良好的河道淤泥真空脱水处理车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种河道淤泥真空脱水处理车，包括车辆本体，所述真空脱水处理车还包括真空淤泥罐和排水机构，所述排水机构包括真空泵、水平管和多组竖向排水管，所述真空泵的出口与所述水平管的一端连通，所述水平管上并排布置所述多组竖向排水管，所述真空淤泥罐的顶面上开有供所述多组竖向排水管插入的通孔，所述竖向排水管与通孔连接处设有密封环。

进一步，所述竖向排水管包括金属外管和塑料滤管，所述塑料滤管位于所述金属外管的内部，所述塑料滤管与金属外管之间设有从内到外布置土工布滤袋和金属过滤网。

再进一步，所述真空脱水处理车还包括真空排水设施安装起落架，所述真空排水设施安装起落架包括横梁、横梁升降油缸和真空管升降油缸，所述横梁升降油缸固定安装在所述真空淤泥罐的外壁，所述横梁的两端分别与横梁升降油缸的伸缩杆固定连接，所述真空管升降油缸固定在所述横梁上，所述真空管升降油缸的下部伸缩端与所述排水机构联动。

本发明的技术构思为：将真空排水脱水方式引入到淤泥快速脱水固结上来，以满足量大，面广的小河道、小湖泊环境治理中淤泥的快速脱水需求，同时采用车载形式，可满足分布广，一次处理量不太大的具体情况。本发明采用真空排水固结技术对淤泥进行快速脱水处理。当淤泥进入真空处理罐后，向罐内淤泥插入多组竖向排水管，竖向排水管通过水平管连通后直接接入真空泵，如图1。对罐内淤泥实施真空排水处理，经过几小时的快速排水处理后，淤泥可以达到车载不滴水的程度，装车运至堆放场。

与当前采用离心脱水方法相比，采用真空排水技术作为淤泥脱水处理的方法可以一次性处理较大量的淤泥，离心脱水方法需要将淤泥旋转，产生离心力，将其中的水脱出。而真空排水法中的淤泥是静止的，通过插入淤泥的真空管提供真空负压，将淤泥中的水吸出。两者所需的动力差别很大，真空脱水法所需的设备简单，所需动力小，处理淤泥的量不受动力设备的限制。

河道、湖泊中的淤泥含水率还是很高的，若不能将从河道和湖泊中挖出来的淤泥进行快速脱水，就需要用专用设备进行运输，专门的场地进行堆放，给周边环境和后继处理带来较大压力；所以对淤泥及时进行脱水处理、减少淤泥总量，为后继的处置提供条件是当前所迫切需要的技术；本发明能满足数量巨大，分布十分广泛的淤堵污染严重的小河道、小湖泊环境治理需要，提供一种针对河道、湖泊淤泥快速脱水固结，可快速运输处置的工程车，适合水深较小，且淤堵严重，无法用淤泥处理船舶的河道和小湖泊环境治理工程。

本发明的有益效果主要表现在：1、将真空脱水技术应用于河道、湖泊的淤泥脱水处理中，并将其处理系统置于专用汽车上，可较好地满足淤泥处理量较小且分散的情况；2、淤泥脱水系统全部自动控制，全液压动作，操作方便，准确。

附图说明

图1是真空脱水固结示意图。

图2是淤泥脱水处理流程图。

图3是真空排水设施安装起落架构造示意图。

图4是竖向真空管构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图4，一种河道淤泥真空脱水处理车，包括车辆本体，所述真空脱水处理车还包括真空淤泥罐1和排水机构，所述排水机构包括真空泵5、水平管4和多组竖向排水管3，所述真空泵5的出口与所述水平管4的一端连通，所述水平管4上并排布置所述多组竖向排水管3，所述真空淤泥罐1的顶面上开有供所述多组竖向排水管插入的通孔，所述竖向排水管与通孔连接处设有密封环。

在罐顶的通孔与竖向排水管的连接处设有密封环，形成密封配合，能有效保证罐内真空度的保持。

进一步，所述竖向排水管包括金属外管7和塑料滤管10，所述塑料滤管10位于所述金属外管7的内部，所述塑料滤管10与金属外管7之间设有从内到外布置土工布滤袋9和金属过滤网8。

再进一步，所述真空脱水处理车还包括真空排水设施安装起落架，所述真空排水设施安装起落架包括横梁13、横梁升降油缸11和真空管升降油缸12，所述横梁升降油缸11固定安装在所述真空淤泥罐1的外壁，所述横梁13的两端分别与横梁升降油缸11的伸缩杆固定连接，所述真空管升降油缸12固定在所述横梁13上，所述真空管升降油缸12的下部伸缩端与所述排水机构联动。

将如图1的真空淤泥罐放置在一辆专用车上，车可以开到河道、湖泊边上，根据车型及淤泥罐的容积大小，确定车的停放方式和淤泥罐的放置位置。待淤泥处理罐就位后就可将从河道、湖泊挖出的高含水量淤泥装入真空淤泥罐中，装满后就可安设真空脱水设施，对淤泥进行真空脱水处理后，移除真空处理设施，将处理后的淤泥自卸倾倒至下一级运输设施(如输送带、载重车等)上运走，然后真空淤泥罐重新就位进行下一循环的淤泥处理作业。淤泥处理过程中有水从淤泥罐中排出，需要对排水量进行计量并对排出的水进行处理，达到排放标准后方能排入附近水体。处理的工艺技术流程如图2所示。

真空淤泥罐1需根据具体情况设计制作，可以带有密封盖5。真空淤泥罐侧壁应采用聚四氟乙烯内衬板材，以减少摩擦阻力，便于倾倒；淤泥罐的大小可根据车辆的载重量考虑，淤泥罐也可以完全独立置于由车辆系统提供的外伸支架上，此种情况淤泥罐大小不受车载重能力限制，而车辆的外伸支架也只需考虑淤泥满载时的重力荷载即可，支架全部采用液压控制。真空淤泥罐本身的罐体可以设计成圆形，便于处理后的淤泥倾倒，也可以设计成矩形，便以车辆运输。处理后淤泥的倾倒方式可选用侧向倾倒，如自卸汽车，也可选择底卸方式。真空淤泥罐可用钢材制作而成，在其侧壁外部可增加升降油缸(横梁升降油缸11及密封盖和真空管升降油缸12相互独立成组，每组油缸不少于4个)和横梁及组成真空排水设施安装起落架，如图3所示，为竖向排水管、密封罐盖等安装、拆卸提供方便，起落架的起落由液压驱动；当真空淤泥罐装满待处理的淤泥后，架子下落，竖向排水管插入待处理的淤泥中，同时将罐密封，就可开始真空脱水处理；待真空处理达到预定目标后，即打开罐盖，提起竖向排水管，则可倾倒处理后的淤泥。在淤泥罐倾倒时，安装起落架可利用安装定位槽块14保持竖直状态不变，待淤泥罐复位后进行一下循环作业。

真空脱水是淤泥减量处理的关键工艺，竖向真空管为真空排水的主要通道，它由双层管组成，如图4所示，外层为带孔钢管，内衬金属过滤网，内管为塑料排水滤管，外套土工过滤布袋，内管及土工过滤布袋可根据需要方便地更换，以保证真空排水的效率。竖向真空排水管的间距以500mm～800mm为宜。

真空淤泥罐还建立一套集中监测控制系统，监测内容包括竖向排水管架的起落距离、真空脱水处理通过排出水量和淤泥罐中淤泥表面的下沉量。由此可确定淤泥含水量的减少情况，当含水量小于50％以下时可停止处理，可以停止真空脱水工艺。

在具体实施过程中上述的技术方案需根据实际工程条件进行调整，以下作为一般的工程条件简要说明具体实施方案。

1)将本发明的车开至工程所在河道、湖泊的岸边，根据淤泥挖掘和输送方法，确定淤泥处理罐车的位置，淤泥罐就位，升起起落架油缸11。

2)往往真空淤泥装填淤泥，将淤泥罐装满为止，同时分三层检测淤泥入罐的含水量，取平均值后作为淤泥的初始含水量w。

3)下落真空设施安装起落架油缸11，对准淤泥罐密封盖，起动竖向真空管升降油缸至密封盖盖紧，闭锁密封盖。

4)调整淤泥表面沉降传感器和真空泵出水口水流量传感，开启观察仪器。

5)起动真空泵，检查管路密封情况，使真空脱水压力保持在-90kPa，密封脱水时间由排出的水量控制，当所处理的淤泥含水量小于50％时，可以认为淤泥可以由车辆进行直接运输，真空脱水处理可以停止，也可以按下式计算确定。

(abHw-Q)/ab(H-H₁)<0.5

式中，a、b和H为真空淤泥罐的平面和高度几何尺寸，w为入舱淤泥的含水率，Q为真空泵排出的水量；H₁为真空淤泥舱中淤泥的固结下沉量。

6)开启淤泥罐密闭锁，升起真空管油缸，再升起落架横梁油缸，倾倒处理达标的淤泥至下一级运输单元；淤泥罐复位，进行下一循环淤泥的真空脱离水处理。