一种水下淤泥隔水固化的方法及其所用固化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种水下淤泥隔水固化的方法，将淤泥与上部水体隔离后固化；还提供了固化装置，包括搅拌系统、隔水系统、固化剂输送系统和行走系统；所述隔水系统用于将淤泥与上部水体隔离，所述搅拌系统用于将隔离后的淤泥与固化剂混合，所述固化剂输送系统用于将固化剂输送至淤泥中，所述行走系统用于带动隔水系统移动。本发明专利技术水下直接固化，无需清淤；隔水固化，消除搅拌引起的淤泥扩散与固化剂流失的问题；无需清淤就可改善水质。

A method of underwater sludge solidification by water separation and its solidification device

The invention discloses a method for underwater sludge to solidify after being isolated from the upper water body, and also provides a solidifying device, including a mixing system, a water separating system, a solidifying agent conveying system and a walking system; the water separating system is used for isolating the sludge from the upper water body, the mixing system is used for mixing the isolated sludge with the solidifying agent, and the solidifying agent conveying system The walking system is used for driving the water separation system to move. The invention has the advantages of direct underwater solidification without desilting, water separation and solidification, eliminating the problems of sludge diffusion and loss of solidifying agent caused by mixing, and improving water quality without desilting.

【技术实现步骤摘要】
一种水下淤泥隔水固化的方法及其所用固化装置
本专利技术涉及一种水下淤泥隔水固化的方法及其所用固化装置，属于水利工程设施领域。
技术介绍
为改善河湖水质，保证河道正常通航与泄洪能力，世界各国都在开展大规模的清淤工程。但所清淤泥数量巨大，常需修建淤泥堆场贮存或倾倒进海洋。其中淤泥堆场一般占地上百亩，并涉及拆迁和农业、渔业赔偿以及土地污染等问题，给工程带来了很大的难度。另外向海洋倾倒也会给海洋环境造成不可弥补的破坏。因此处置淤泥所带来的淤泥占地、环境污染和成本压力日益突出，人们亟需一种经济环保的淤泥处置方法。由于所清淤泥往往具有含水率高、强度低、含有病原生物和有毒化学物质等特性，因此一般采用将淤泥无害化处理再利用。根据处理原理的不同，有三种实现途径：其一，采用热处理方法将淤泥烧熔，处理后用作砖瓦原料或制作陶土粒；其二，采用物理方法将淤泥干燥、脱水，处理后用作一般填土材料；其三，采用化学方法将淤泥固化，处理后用作固结填土材料。虽然这三种途径处理后的淤泥均可实现无害化和再利用，但前两种途径所需成本远高于第三种，无法大规模应用。目前国内外一般采用第三种途径处置淤泥，对解决淤泥占地和侵蚀土地造成的环境污染起到了一定的作用，但固化后的淤泥利用率较低，清淤固化仍然面临固化淤泥的占地问题。淤泥占地问题主要是清淤量太大造成的，如果能够将淤泥在水下直接固化便有可能规避该问题。但目前尚无有关淤泥水下固化的方法，在工程界也还是空白。考虑到固化淤泥需通过搅拌将固化剂和淤泥混合均匀，因此淤泥的水下固化将面临淤泥扩散与固化剂流失的问题。只有将淤泥与水体充分隔开，淤泥的水下固化才具有可行性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种水下淤泥隔水固化的方法及其所用固化装置，通过隔水装置将淤泥与水体隔离，在不清淤的情况下实现水下淤泥的直接固化。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种水下淤泥隔水固化的方法，将淤泥与上部水体隔离后固化。本专利技术还提供了一种用于隔水固化的固化装置，包括搅拌系统、隔水系统、固化剂输送系统和行走系统；所述隔水系统用于将淤泥与上部水体隔离，所述搅拌系统用于将隔离后的淤泥与固化剂混合，所述固化剂输送系统用于将固化剂输送至淤泥中，所述行走系统用于带动固化装置移动。作为改进，所述的隔水系统包括隔水板，所述搅拌系统包括分别位于隔水板上方的机舱和电动机、及位于隔水板下方的搅拌器，所述固化剂输送系统包括固化剂供给船、空压机和输料管，所述行走系统包括伸缩肢和自驱轮；所述机舱密封安装在隔水板上，电动机安装在机舱内，且电动机的转轴穿过隔水板中的连接孔与搅拌器连接；所述隔水板中开有输料管连接孔，输料管连接孔与输料管连通，输料管的另一端与所述固化剂供给船中的动力装置连接；所述伸缩肢安装在隔水板底部的四角，自驱轮安装在伸缩肢的底部。作为改进，所述隔水板的四周设有弧形上翘翼缘。作为改进，所述隔水板为长度、宽度均大于厚度且表面设有防腐蚀层的金属板。作为改进，所述伸缩肢呈圆柱状，伸缩肢包括内置的套管和外置的弹簧，所述内置的套管可随外置弹簧自由伸缩实现伸缩肢的长度调节。作为改进，所述机舱的顶部开有导线孔，电动机的导线经导线孔外接电源。作为改进，所述搅拌器安装在隔水板底部的几何中心。作为改进，所述自驱轮通过轴承安装在伸缩肢的底部。作为改进，所述自驱轮外侧安装平行桨，所述平行桨的规格一致，等间距垂直布置于自驱轮的外侧。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)水下直接固化，无需清淤将淤泥从河道中清除，并采用化学手段将淤泥固化，是无害化处理和再利用淤泥的常用方式。但清淤工程量巨大，固结淤泥利用率较低，因此淤泥堆积量随清淤工程的进行逐年增加，淤泥占地问题也越来越严重。本专利技术提出一种水下淤泥隔水固化的方法，该方法通过使用隔水装置将淤泥与水体隔离，在不清淤的情况下实现水下淤泥的直接固化。通过实施该技术，在无通航要求的水域将不会出现淤泥占地现象，在有通航要求的水域将会大大减少清淤量和淤泥占地现象，有效地解决了处置淤泥所带来的淤泥占地、环境污染和成本压力等问题，并且固化的淤泥作为新生河底可以有效阻止有害物质对底泥的侵蚀。(2)隔水固化，消除搅拌引起的淤泥扩散与固化剂流失的问题目前常用的清淤方法是和水清淤，即在不排水的条件下将淤泥与水直接搅拌成泥浆后抽出。由于将淤泥搅拌成泥浆的过程中会有淤泥不断扩散进水体，新鲜水体又会不断被搅入淤泥形成泥浆，致使水体污染、淤泥扩散以及施工后回淤量较大，因此清淤效果很差。水下固化淤泥和堆场固化淤泥一样，均需要将固化剂和淤泥混合均匀。如果将固化剂直接投入水底，那么在搅拌混合的过程中必然造成淤泥的泛起和扩散以及固化剂的流失。本专利技术通过隔水装置将淤泥与水体隔开，消除混合过程中出现的淤泥泛起和扩散，固化剂和淤泥充分均匀地混合而不会流失，保证了水下淤泥固化的施工质量。(3)无需清淤就可改善水质清除水底淤泥是一种常用的改善水质的方法，该方法按作业方式的不同有两种实现途径：其一，采用抽泥机器直接将水底淤泥抽出；其二，将水排空后采用机械挖掘的方式将淤泥清除。两种途径虽都能在一定程度上起到改善水质的作用，但清除的淤泥却会占地污染土地，露天污染空气。由于淤泥中含有的有害物质在水中不断溶出污染水质，因此本专利技术提出了一种水下淤泥隔水固化的方法来阻断有害物质的溶出，并且固化后的淤泥还阻断了有害物质对水下底泥的侵蚀，不但改善了水质，还保护了底泥。因此本专利技术在无需清淤的条件下实现了水质改善。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中去除固化剂输送系统后的结构左视图；图3为本专利技术中隔水板的俯视图；图4为本专利技术的工作状态示意图；图中：1、自驱轮，2、伸缩肢，3、隔水板，4、搅拌器，5、连接孔，6、电动机，7、输料管连接孔，8、机舱，9、输料管，10、固化剂供给船，11、空压机，12、上翘翼缘。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。一种水下淤泥隔水固化的方法，将淤泥与上部水体隔离后固化。如图1、图2和图3所示，一种用于水下淤泥隔水固化的固化装置，包括搅拌系统、隔水系统、固化剂输送系统和行走系统；所述隔水系统用于将淤泥与上部水体隔离，所述搅拌系统用于将隔离后的淤泥与固化剂混合，所述固化剂输送系统用于将固化剂输送至淤泥中，所述行走系统用于带动固化装置移动。作为实施例的改进，所述的隔水系统包括隔水板3，所述搅拌系统包括分别位于隔水板3上方的机舱8和电动机6、及位于隔水板3下方的搅拌器4，所述固化剂输送系统包括固化剂供给船10、空压机11和输料管9，所述行走系统包括伸缩肢2和自驱轮1；所述机舱8密封安装在隔水板3上，电动机6安装在机舱8内，且电动机6的转轴穿过隔水板3中的连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下淤泥隔水固化的方法，其特征在于，将淤泥与上部水体隔离后固化。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下淤泥隔水固化的方法，其特征在于，将淤泥与上部水体隔离后固化。


2.一种用于权利要求1所述隔水固化方法的固化装置，其特征在于，包括搅拌系统、隔水系统、固化剂输送系统和行走系统；
所述隔水系统用于将淤泥与上部水体隔离，所述搅拌系统用于将隔离后的淤泥与固化剂混合，所述固化剂输送系统用于将固化剂输送至淤泥中，所述行走系统用于带动固化装置移动。


3.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于，所述的隔水系统包括隔水板(3)，所述搅拌系统包括分别位于隔水板(3)上方的机舱(8)和电动机(6)、及位于隔水板(3)下方的搅拌器(4)，所述固化剂输送系统包括固化剂供给船(10)、空压机(11)和输料管(9)，所述行走系统包括伸缩肢(2)和自驱轮(1)；
所述机舱(8)密封安装在隔水板(3)上，电动机(6)安装在机舱(8)内，且电动机(6)的转轴穿过隔水板(3)中的连接孔(5)与搅拌器(4)连接；所述隔水板(3)中开有输料管连接孔(7)，输料管连接孔(7)与输料管(9)连通，输料管(9)的另一端与所述固化剂供给船(10)中的动力装置连接；所述伸缩肢(2)安装在隔水板(3)底部的四角...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬永生，徐之山，陈鑫冰，郭煜诚，时方鸣，周样梅，严久鑫，陈豪，刘萌，薛琦，高芙蓉，石博文，吴守荣，张莉，刘本琳，肖理坤，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32