专利名称：U型低真空疏浚淤泥快速排水方法
技术领域：
本发明是一种对水利、港口航道工程建设中产生的低浓度疏浚淤泥进行快速 排水处理、大幅度提高淤泥堆场中疏浚淤泥浓度的方法，适用于低浓度疏浚淤泥 大面积堆场处置工程，属于水利和港口航道工程的技术领域。
背景技术：
我国的快速经济发展带來了水利、港口航道工程建设的高潮，在各种河道、 航道的疏浚和拓宽过程中以及港口新建、扩建工程中，不可避免地产生大量的废弃疏浚淤泥。据不完全统计，我国每年废弃的疏浚淤泥达到10000万H]3以上其中沿海地区如东海、北海地区产生了相当量的疏浚淤泥，同时为了河道能够维持 正常的泄洪能力和保证内陆航道的畅通，内陆河道的疏浚工程量也相当可观。目 前绝大部分内陆疏浚淤泥是废弃于陆地抛填区或低洼地区，有些占用原来的鱼塘 或耕田，而目前土地宝贵，征地费用很高，例如南水北调东线第一期土地征用的经费占工程总费用的60%左右。由于我国疏浚淤泥经常采用绞吸、耙吸方式通过管道输送到堆场进行处理， 在堆场中沉淀的疏浚淤泥含有大量的水，含水量经常高达液限的3 4倍，属于 低浓度淤泥。若能将低浓度淤泥中的水分尽快排出，将大幅度提高堆场疏浚浓泥 的浓度，有效地减少堆场所需的面积，降低工程造价，减小大面积的土地征用与 群众利益之间的矛盾。目前已有的提高低浓度淤泥、污泥的技术是添加化学促沉剂，或者使用离心 机等机械设备来实现的。利用现有的这些技术，处理的淤泥量通常比较小，且单 价成本高， 一般只适用于小型的市政工程、污水处理工程等，不能满足水利、港 口航道工程建设的产生的大量疏浚淤泥处置的实际要求。发明内容技术问题本发明的目的是提供一种U型低真空疏浚淤泥快速排水方法， 针对低浓度疏浚淤泥产生量大、含水量高、自然排水很慢、沉积排水固结时间很长的问题，在淤泥堆场中预先架设U型排水体系，在排水体系中施加低真空负压，快速排出淤泥中的水分，以达到快速排出高含水量淤泥中的水分，在堆场淤泥吹填施工期之内大幅度提高堆场淤泥浓度的目的。技术方案本发明的整个系统由抽真空装置、U型排水体系和装有阀门的和大气连通的透气装置组成，施工工艺简单，成本低廉。本发明的方案如下在淤泥堆场围堰内架设直径5.0~10.0cm的U型砂袋，U型砂袋的两端用木桩 (或毛竹)固定，U型砂袋的两端朝向沿着堆场长度方向布置，U型砂袋两端的 水平距离为l.Om左右，U型砂袋的两端分别沿着堆场宽度方向排成两排，U型砂 袋之间的间隔距离根据实际工程要求而定。然后，在U型砂袋的内分别布设直 径(4.0 7.0cm)小于砂袋直径的带孔PVC管(外裹土工布)，U型砂袋两端的 PVC管分别连接于固定在木桩顶部的水平PVC管，两端的水平PVC管再分别与 布设在围堰上的抽真空装置和透气装置连接。利用抽真空装置施加真空负压抽 水，利用透气装置的阀门开启度根据淤泥含水量调节围堰堆场里的砂袋排水体系 内的真空负压值和气流，防止高含水量疏浚淤泥的抽水过程发生淤堵，保证抽水 过程排水通道的通畅。在疏浚淤泥堆场内预先架设以上描述的U型排水体系之后，在疏浚淤泥的吹 填过程中，通过调节透气装置阀门的开启度，使得排水系统内的真空度处于较低 水平，随着淤泥中的水分被抽出，淤泥含水量的降低，调节透气装置阀门开启度， 逐步增加排水系统内的真空度。在真空负压作用下，排水砂袋中会产生气流，气 流作用于排水砂袋内部和表面，防止由于真空负压吸水过程中将淤泥中的细小颗 粒吸入排水体系或者在排水通道周围形成不透水泥膜层造成淤堵问题。在低真空 及排水砂袋中的气流作用下，本发明提出的U型低真空疏浚淤泥快速排水方法能 够在短时间内将堆场高达3. 0 4. 0倍液限含水量的疏浚淤泥中的相当部分水量 抽出，将疏浚淤泥的含水量降到1.0 1.5倍液限。有益效果本发明的有益效果在于(1) 能够将淤泥堆场的吹填淤泥在施工期内快速大幅度降低疏浚淤泥 的含水量，排出大量水分，提高淤泥的浓度，从而大幅度减少需要容纳大量疏 浚淤泥的堆场面积，节约土地资源，减少征地的社会矛盾。(2) 当淤泥抽水结束后，PVC管可以回收，连同抽真空装置和透气装 置可以重复使用，进一步节约成本。同时L)型砂袋可以用于淤泥堆场的后续处理， 如传统的真空固结、堆载排水固结等，为淤泥堆场的后续处理提供便利条件。(3) 由于吹填淤泥施工期内大幅度降低了疏浚淤泥的含水量，提高了 疏浚淤泥的强度，降低了淤泥堆场的后续处理难度，为节约堆场占地时间提供了 良好的条件。(4) 由于具有防止高含水量疏浚淤泥的抽水过程发生淤堵的功能，使 得淤泥细颗粒基本不能通过排水体系排出，保证了抽出的水能够达到直接排放的 标准，悬浮物浓度在5 20tng/升之间，无需对尾水进行处理。
图1是本发明的一个滤水管的构成示意图。 图2是本发明的一个U型砂袋单元的构成示意图。 图3是本发明的一个带阀门透气装置示意图。 图4是本发明的空间排水体系构成示意图。图5是本发明的U型低真空疏浚淤泥快速排水方法综合布置示意图。 以上的图中有PVC管1、 土工布2、滤水管3、 U型砂袋4、木桩5、围堰6、 抽真空装置7、透气装置8、第一导气管9、水平纵向排水管道IO、第二导气管 11、水平纵向导气管12、第一水平横向排水管13、第二水平横向排水管14、透 气阀门15、真空表16。
具体实施方式
1、架构空间排水体系(1) 加工材料对PVC管打孔，对打孔后的PVC管1外套层土工布2形成滤水管3，加工U型砂袋4和木桩(或毛竹)5， U型砂袋中设有加工好的滤水管， 同时做好各种排水管截断等工作；(2) 架设U型砂袋将准备好的U型砂袋移到围堰6内，U型砂袋的两端朝向沿着堆场长度方向布置，u型砂袋的水平间距和垂直间距视情况而定，用木桩 (或毛竹)将u型砂袋的两端垂直固定，木桩(或毛竹)打入泥中的深度要保证在吹淤过程中砂袋不被淤泥冲倒； (3)架设抽真空装置和透气装置并连通U型砂袋在围堰地基上布置抽真空装置7和透气装置8，抽真空装置通过导气管9连接到水平纵向排水管道10，透气装置由导气管11连接水平纵向导气管12， U型砂袋两端连接固定于木桩(或 毛竹)上的水平横向排水管13、 14，其中水平横向排水管13再连接到水平纵向 排水管IO，这样砂袋的一端就和透气装置相连通，而水平横向排水管14内再连 接到水平纵向导气管12，这样砂袋的另一端就和透气装置相连通，这时整个空 间排水系统架设完成。2、调节系统真空度和抽水架设好U型空间排水体系后便可以往围堰内吹 填淤泥，待淤泥漫过滤水管有孔的位置后丌始抽水，抽水时先将透气阀门15完 全打开，然后慢慢的调节透气阀门让连接砂袋的真空表16读数稳定在某个低真 空状态下，保证整个排水系统通道的畅通，不发生淤堵情况；在抽水过程中，根 据围堰内淤泥的含水量调节透气阀门的开启度，逐歩增加排水系统内的真空度， 保证系统的排水效率。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种U型低真空疏浚淤泥快速排水方法，其特征在于先在围堰(6)地基上架设多排U型砂袋(4)，其中U型砂袋(4)的两端分别通过第一水平横向排水管(13)或第二水平横向排水管(14)与水平纵向排水管道(10)和连水平纵向导气管(12)连接，水平纵向排水管道(10)接抽真空装置(7)，水平纵向导气管(12)连接透气装置(8)形成U型空间排水体系；在淤泥吹填过程中和吹填后期间，调节透气阀门(15)让排水系统处于低真空下抽水，保证了排水通道的畅通，促进泥水分离，较大幅的提高淤泥的浓度。
2. 根据权利要求1所述的U型低真空疏浚淤泥快速排水方法，其特征在于 U型砂袋(4)固定在木桩(5)上，在U型砂袋(4)中插入滤水管(3),滤水 管(3)的上部与第一水平横向排水管(13)或第二水平横向排水管(14)连接。
3. 根据权利要求1所述的U型低真空疏浚淤泥快速排水方法，其特征在于 滤水管(3)的里面为带孔的PVC管(1)，在PVC管(1)的外面包有一层土工布(2)。
全文摘要
U型低真空疏浚淤泥快速排水方法，涉及的是一种对水利、港口航道工程建设中产生的低浓度疏浚淤泥进行快速排水处理、大幅度提高淤泥堆场中疏浚淤泥浓度的方法。通过在围堰内预先架设U型砂袋形成U型排水体系，U型砂袋的两端分别与抽气装置和带有透气阀门的透气装置连接形成空间排水体系，为防止发生淤堵，抽水时调节透气阀门让排水系统在低真空条件下抽水，在抽水过程中，根据围堰内淤泥的含水量调节透气阀门的开启度，逐步增加排水系统内的真空度，保证系统的排水效率。本发明方法工艺简单，成本低廉，适用于低浓度疏浚淤泥大面积堆场处置工程。
文档编号E02D3/00GK101230568SQ200810020710
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者丁建文, 刘传俊, 锋 吉, 洪振舜, 邓东升, 高玉峰 申请人:南水北调东线江苏水源有限责任公司