一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于淤泥处理与路堤填筑相关技术领域，其公开了一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法，所述方法包括以下步骤：(1)将待填方工程划分为M层，并将每层划分为N个区块，以便进行分区块填料；(2)在填方工程的第M‑1层第n区块上表面铺设复合土工织物；(3)将高含水率淤泥、固化剂及絮凝剂混合成的淤泥混合物浇填到填方工程的第M‑1层第n区块，并进行低位真空预压预定时间，同时在第M‑1层的第n+1区块上铺设所述复合土工织物；接着，令n＝n+1；(4)重复步骤(3)，直至完成第M‑1层所有区块的处理及浇填，并令M＝M+1；(5)重复步骤(2)到步骤(4)，直至完成所有层的处理及浇填。本发明专利技术提高了效率，适用性较好。

An integrated device and method for sludge treatment and filling with high moisture content

【技术实现步骤摘要】
一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法
本专利技术属于淤泥处理与路堤填筑相关
，更具体地，涉及一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，城乡一体化建设进程加快，据初步估计，各类基础设施新建和改造年均会产生数亿方高含水率淤泥，以往在淤泥处置中往往采取直接倾倒填埋等传统施工方法，随着城市环保监管力度的不断加大和填埋场(堆场)资源的不断收缩，弃置淤泥随意排放的现象已经全面禁止，工程在淤泥开挖、淤泥转运和淤泥处置过程中需要遵守更严格的技术和环保要求，需要投入更多的人力、物理和财力，淤泥生态安全处理和资源化处理越来越成为工程中亟需解决的综合性问题，目前工程界常见的淤泥处置技术主要包括以下几种：(1)就地排放或者直接外运。该方法简单直接，但会产生额外工程成本以及二次环境污染的风险，带来严重的环境问题和经济问题。(2)堆场(或者长期沉淀池)沉淀及风干处理。该方法将高含水率淤泥集中排放在堆场或者沉淀池内，经过长时间的沉淀、分离后排放上层的液体，待沉淀物自燃风干后进行就地填埋。该方法需要占用大量土地，这对于发达地区而言，实乃难以承受之重负。(3)机械脱水处理。该方法利用机械压滤装置或者高速离心装置将高含水率淤泥、脱水后的固体物质(泥饼)外运排放，脱出的水经处理后循环使用。该方法无需长期占用大量土地，但由于脱水后的泥饼仍具有较差的工程力学性能，致使无法直接资源化利用，所以大多只能以填埋而告终，加剧了当前填埋场/消纳场超容量运营的严峻形势。(4)化学固化处理法。该方法通过向淤泥中加入固化剂，使得淤泥与固化剂反应生成具有一定强度的胶结体，硬化后的胶结体可代替砂石材料用作工程填料。该方法主要适用于含水率相对较低的淤泥，对于高含水率淤泥而言，直接进行固化处理效果甚微(或者需要掺入大量固化剂而显著增加成本)。由此可见，本领域亟需一种适用性较好的高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法，其在应用水泥固化技术和絮凝调理技术之外，还融入了低位真空预压技术，以配合絮凝调理技术快速、深度地降低被处理淤泥的有效含水率，从而进一步降低水泥等固化剂掺量及工程成本；另外，采用分区块逐步推进施工，分层逐层向上填筑的方法，实现了流动性施工做业，减少了施工周期，如此所述方法在减少天然筑堤材料消耗的同时，还可以将高含水率淤泥进行资源化再利用，经济、社会和环境效益显著。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，所述方法包括以下步骤：(1)将待填方工程划分为M层，并将每层划分为N个区块，以便进行分区块填料，M为大于等于2的正整数；(2)在填方工程的第M-1层第n区块上表面铺设复合土工织物；(3)将高含水率淤泥、固化剂及絮凝剂混合成的淤泥混合物浇填到填方工程的第M-1层第n区块，并进行低位真空预压预定时间，同时在第M-1层的第n+1区块上铺设所述复合土工织物，其中，n为大于等于1的正整数；接着，令n＝n+1；(4)重复步骤(3)，直至完成第M-1层所有区块的处理及浇填，并令M＝M+1；(5)重复步骤(2)到步骤(4)，直至完成所有层的处理及浇填。进一步地，所述复合土工织物为多层结构，其包括多个水平塑料排水板及多层土工织物，所述水平塑料排水板位于相邻的两层所述土工织物之间。进一步地，所述复合土工织物包括两层土工织物和一个水平塑料排水板，所述水平塑料排水板位于两层所述土工织物之间。进一步地，所述预定时间为30min～90min。进一步地，所述高含水率淤泥与所述固化剂混合均匀以形成泥浆-固化剂混合物，所述泥浆-固化剂混合物再与所述絮凝剂经搅拌混合以形成所述淤泥混合物。进一步地，所述泥浆-固化剂混合物形成时所采用的搅拌转速为60r/min～120r/min。进一步地，所述高含水率淤泥是指含水率超过150％的水域疏浚的淤泥或者工程建设产生的淤泥质弃土。进一步地，所述固化剂为水泥或者水泥、高炉矿渣及生石灰所形成的混合物。进一步地，所述絮凝剂为无机絮凝剂或者有机絮凝剂。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种高含水率淤泥的一体化处理与填料装置，所述装置采用如上所述的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法对高含水率淤泥进行处理及填料，其包括搅拌箱、絮凝搅拌箱及真空泵，所述搅拌箱与所述絮凝搅拌箱相连接，两者共同用于将高含水率淤泥、固化剂及絮凝剂搅拌均匀以得到淤泥混合物，所述絮凝搅拌箱还用于将所述淤泥混合物浇填在所述复合土工织物上；同时，所述真空泵与所述复合土工织物相连接，其用于对浇填完成的区块进行低位真空预压预定时间。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的高含水率淤泥的一体化处理与填料装置及方法主要具有以下有益效果：1.与传统化学固化工艺处理高含水率淤泥相比，利用絮凝-固化联合法处理可将高含水率淤泥快速絮凝固化处理，处理后的淤泥性质得到极大地改善，表现为含水率的大幅度降低，强度大幅度提高。2.本专利技术通过分层逐层浇筑、分区块逐步推进的方式，将施工工序进行合理平行搭接施工，即在进行区块n的絮凝固化淤泥的浇填工作和低位真空预压的同时，区块n+1的复合土工织物的铺设工序也在同步进行，从而实现交叉递进施工，大幅度地提高了施工效率，缩短了施工工期。3.本专利技术在絮凝固化联合法基础上融入低位真空预压技术，使得高含水率淤泥进一步产生加压固结，显著提升了絮凝调理功效，同时絮凝调理作用也大大地提升了高含水率淤泥的脱水性能，将低位真空预压技术的脱水效果进一步提升。4.有效利用了废置的高含水率淤泥，解决了潜在环境污染风险，缓解了传统砂石填料供求不平衡的难题，为寻求天然筑堤材料的替代材料提供了新方向，具有可持续发展性。附图说明图1是本专利技术提供的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的高含水率淤泥的一体化处理与填料装置的使用状态示意图；图3是图1中的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法采用的复合土工织物的示意图；图4是图3中的复合土工织物的剖面示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-淤泥，2-泵送管，3-固化剂贮存罐，4-固化剂输送机构，5-固化剂流量阀，6-搅拌箱，7-电动机，8-液压搅拌叶片，9-絮凝搅拌箱，10-液压孔，11-絮凝剂流量阀，12-絮凝剂贮存罐，13-絮凝剂输送泵，14-出料管，15-围挡，16-复合土工织物，17-真空抽滤管，18-真空控制阀，19-真空泵，20-水平塑料排水板，21-土工织物。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)将待填方工程划分为M层，并将每层划分为N个区块，以便进行分区块填料，M为大于等于2的正整数；/n(2)在填方工程的第M-1层第n区块上表面铺设复合土工织物；/n(3)将高含水率淤泥、固化剂及絮凝剂混合成的淤泥混合物浇填到填方工程的第M-1层第n区块，并进行低位真空预压预定时间，同时在第M-1层的第n+1区块上铺设所述复合土工织物，其中，n为大于等于1的正整数；接着，令n＝n+1；/n(4)重复步骤(3)，直至完成第M-1层所有区块的处理及浇填，并令M＝M+1；/n(5)重复步骤(2)到步骤(4)，直至完成所有层的处理及浇填。/n

【技术特征摘要】
1.一种高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将待填方工程划分为M层，并将每层划分为N个区块，以便进行分区块填料，M为大于等于2的正整数；
(2)在填方工程的第M-1层第n区块上表面铺设复合土工织物；
(3)将高含水率淤泥、固化剂及絮凝剂混合成的淤泥混合物浇填到填方工程的第M-1层第n区块，并进行低位真空预压预定时间，同时在第M-1层的第n+1区块上铺设所述复合土工织物，其中，n为大于等于1的正整数；接着，令n＝n+1；
(4)重复步骤(3)，直至完成第M-1层所有区块的处理及浇填，并令M＝M+1；
(5)重复步骤(2)到步骤(4)，直至完成所有层的处理及浇填。


2.如权利要求1所述的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特征在于：所述复合土工织物为多层结构，其包括多个水平塑料排水板及多层土工织物，所述水平塑料排水板位于相邻的两层所述土工织物之间。


3.如权利要求1所述的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特征在于：所述复合土工织物包括两层土工织物和一个水平塑料排水板，所述水平塑料排水板位于两层所述土工织物之间。


4.如权利要求1-3任一项所述的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特征在于：所述预定时间为30min～90min。


5.如权利要求1-3任一项所述的高含水率淤泥的一体化处理与填料方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：章荣军，徐志豪，董超强，郑俊杰，蒋达飞，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42