專利名稱:窨井淤泥管道吸運方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及城市窨井淤泥清運,屬于非牛頓流體的管道輸送技術(shù)。
背景技術(shù):
窨井是用在排水管道的轉(zhuǎn)彎,分支,跌落,等處,以便于檢查,疏通用的井,即馬路中間下水道檢查井。埋設(shè)在地下的城市窨井,日積月累,漸漸地沉積起越來越厚的淤泥層,一旦遇到雨水持續(xù)期時,還會堵塞排水管道,影響城市排水,給城市防汛帶來很大的隱患。亟需及時清運。據(jù)統(tǒng)計,一個中型城市有窨井幾十萬座,每年產(chǎn)生的淤泥約在幾百萬噸。另外,原生煤泥、造紙污泥等一類工業(yè)副產(chǎn)品和廢棄物,在石油、化工、采礦、環(huán)保等諸多方面,都涉及到類似于窨井淤泥清運,數(shù)量巨大。目前城市窨井淤泥都采用人工清運,不但勞動強度大,工作效率低,而且污染環(huán)境。為了解決這一問題。發(fā)明人對城市窨井淤泥的物理性能和輸送特性進行了研究。窨井淤泥為非牛頓流體,隸屬于賓哈姆(Bingham)體的范疇,處于半固半流態(tài)的流塑狀態(tài),現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備很難實現(xiàn)管道清運。在浙江省自然科學(xué)基金“粘塑性泥土管道輸送新方法及機理的研究”(M503164),“軟粘土一粘塑性物料管道柱流輸送特性研究” (Y505041),杭州重點科技創(chuàng)新基金“環(huán)保型清淤輸泥設(shè)備”(20051321B13),省教育廳重點科研基金“賓哈姆體管道輸送新方法暨環(huán)保型清淤輸泥設(shè)備的研究”(20010430)的資助下。課題組在前期研究的基礎(chǔ)上,發(fā)明了一種窨井淤泥管道吸運方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決環(huán)保型的窨井淤泥管道吸送難題。本發(fā)明技術(shù)方案包括:包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和運送至中轉(zhuǎn)站,其特征是:1).管道吸送器開啟時,吸送器工作缸內(nèi)的活塞上下往復(fù)運動,兩活門交替開閉,活塞上行時進泥活門打開出泥活門關(guān)閉,淤泥經(jīng)吸泥口和進泥活門進入工作缸,活塞下行時進泥活門關(guān)閉出泥活門打開,淤泥經(jīng)出泥活門和輸泥管道進入泥箱;2).泥箱淤泥中的水經(jīng)隔板濾層進入水箱,同時在水箱中加入小于2%的表面膜劑形成表面膜液后,經(jīng)輸液管道進入吸送器的進泥口 ;3).表面膜劑采用聚丙烯酰胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種。所述的淤泥吸送車包括:運載車、貯泥箱、吊機和吸送器。貯泥箱包含淤泥箱、水箱。淤泥箱和水箱之間裝有隔板與濾層。所述的吸送器包括:工作缸、聯(lián)桿、活塞、活門、吸泥口、泥道、液道。所述的吸泥口設(shè)置在輸料管道的前端,吸泥口周邊設(shè)有表面膜液噴嘴,并與輸液管道相聯(lián)接,當(dāng)吸泥阻力增大時,表面膜液從噴嘴噴出,降低淤泥進入工作缸和管道輸送中的阻力。所述的表面膜液采用質(zhì)量比小于2%的聚丙烯酰胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種的混合水溶液。常用表面膜液采用質(zhì)量比為聚丙烯酰胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液,具有減阻潤滑和脫水固結(jié)的作用。根據(jù)不同的土質(zhì)特性,表面膜劑可采用擴散劑NNO、擴散劑MF,也可選用烷基糖苷、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)等,要求價格低廉,環(huán)保易降解,適合各城市窨井淤泥的特點。本發(fā)明的優(yōu)點1.由于淤泥吸運車開到窨井邊,貯泥箱設(shè)置在吸運車上,縮短了輸距,有效減小設(shè)備的功率。2.由于在吸口內(nèi)周邊設(shè)有表面膜液噴嘴。在吸送過程中,出現(xiàn)含水量小于塑限的土體,吸口的進料速度變慢時。適時噴出表面膜液,使得管壁與淤泥之間墊有一層懸浮膜,使淤泥的壁摩擦力減少,克服了淤泥的粘滯性,保障了淤泥順利吸送。3.由于工作缸和吸口設(shè)置在輸料管道的前端,縮短了吸程,提高吸滿率。提高了吸送效率。4.由于淤泥箱和水箱之間裝有隔板與濾層,水做到循環(huán)重復(fù)利用。5.由于全程采用密封的管道輸送,解決搬運中的二次污染問題。6.由于采用運載車、吊機和吸送器的組合共用一個發(fā)動機,降低了造價。本發(fā)明不僅適用于城市窨井淤泥清運,而且在石油、化工、采礦、水利、環(huán)保、建筑工程中有著廣泛的用途。
圖1為實施例淤泥吸送車示意圖,圖2為實施例貯泥箱結(jié)構(gòu)圖。圖3為實施例吸送器示意圖。
具體實施例方式實施例為一種城市窨井淤泥管道吸送方法。城市窨井淤泥,既非固體,又非液體,屬于賓哈姆(Bingham)體范疇。這種淤泥處于可塑狀態(tài)和流動狀態(tài),具有臭、粘、軟、黑的特點,以往沒有先進的吸送方法,一直是城市發(fā)展中迫切需要解決的問題。如圖1所示,在運載車(I)上設(shè)有貯泥箱(2)、吊機(3)、控制箱(8),在吊機(3)上吊有吸送器(6)和開窨井蓋鉤。吸送器(6)包括:工作缸(26)、聯(lián)桿(25)、活塞(23)、進泥活門(22)、出泥活門
(20)、吸泥口(21)、泥道(19)、液道(24)。吸送器(6)的泥道(19)與淤泥箱(11)之間有輸泥管道(5)相聯(lián)接。吸送器(6)的液道(24)有輸液管道(4)經(jīng)高壓泵與水箱(16)出水口
(14)相聯(lián)接。吸泥口(21)周邊設(shè)有表面膜液噴嘴。貯泥箱(2)包含淤泥箱(11)和水箱(16)。淤泥箱(11)設(shè)有進泥口(10)和卸泥閥(12)。水箱(16)上設(shè)有排污閥(13)、出水口(14)、水位計(15)和投料口(18)。淤泥箱
(11)和水箱(16)之間裝有隔板(17)與濾層(9)。工作時,把淤泥吸運車開到窨井邊,首先用吊機(3)窨井蓋鉤打開窨井蓋,把吸送器(6)插入窨井淤泥(7)中,開啟吸送器(6);此時,吸送器(6)工作缸(26)內(nèi)的活塞(23)上下往復(fù)運動,進泥活門(22)和出泥活門(20)交替開閉,活塞(23)上行時進泥活門(22)打開出泥活門(20)關(guān)閉,淤泥經(jīng)吸泥口(21)進入工作缸,活塞(23)下行時進泥活門(22)關(guān)閉出泥活門(20)打開,淤泥經(jīng)泥道(19)和輸泥管道(5)進入淤泥箱(11);同時,淤泥箱(11)中的水經(jīng)隔板(17)濾層(9)進入水箱(16),在水箱中加入質(zhì)量比為聚丙烯酰胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液后,輸回吸送器的進泥口 ;吸送完成后,用吊機(3)收回吸送器(6),關(guān)好窨井蓋。如果遇到硬塑狀態(tài)淤泥時,開啟高壓泵,水箱(16)中的表面膜液經(jīng)輸液管道(4)進入吸送器(6)液道(24),從進泥口(10)周邊的表面膜液噴嘴噴出。聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數(shù)有機溶劑,具有良好的絮凝性。直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為水溶性表面活性劑??梢越档陀倌嗯c設(shè)備之間的磨擦阻力,具有減阻和脫水雙重作用。有效克服淤泥的粘滯性,減少淤泥進入工作缸和管道中的阻力,提高吸送效率,保障了淤泥的順利輸送。貯泥箱⑵裝滿后,運載車⑴將淤泥運送至中轉(zhuǎn)站,打開卸泥閥(12),倒在位于地下的不銹鋼容器中,經(jīng)陰干固化定型,有效避免了淤泥對周圍環(huán)境的污染。本發(fā)明解決了城市窨井淤泥管道清運難題和搬運中的二次污染問題,具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,成本低廉的特點。
權(quán)利要求
1.窨井淤泥管道吸運方法,包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和運送至中轉(zhuǎn)站,其特征是:1).管道吸送器開啟時,吸送器工作缸內(nèi)的活塞上下往復(fù)運動,兩活門交替開閉,活塞上行時進泥活門打開出泥活門關(guān)閉,淤泥經(jīng)吸泥口和進泥活門進入工作缸,活塞下行時進泥活門關(guān)閉出泥活門打開,淤泥經(jīng)出泥活門和輸泥管道進入泥箱;2).泥箱淤泥中的水經(jīng)隔板濾層進入水箱,同時在水箱中加入小于2%的表面膜劑形成表面膜液后,經(jīng)輸液管道進入吸送器的進泥口 ;3).表面膜劑采用聚丙烯酰胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種。
2.如權(quán)利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法,其特征是:吸泥口設(shè)置在輸料管道的前端,吸泥口周邊設(shè)有表面膜液噴嘴,并與輸液管道相聯(lián)接,當(dāng)吸泥阻力增大時,表面膜液從噴嘴噴出,降低淤泥進入工作缸和管道輸送中的阻力。
3.如權(quán)利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法,其特征是:表面膜液采用質(zhì)量比為聚丙烯酰胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法,其特征是:遇到硬塑狀態(tài)淤泥時,開啟高壓泵,水箱(16)中的表面膜液經(jīng)輸液管道(4)進入吸送器(6)液道(24),從進泥口(10)周邊的表面膜液噴嘴噴出。
5.如權(quán)利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法,其特征是:貯泥箱(2)裝滿后,運載車(I)將淤泥運送至中轉(zhuǎn)站,打開卸泥閥(12),倒在位于地下的不銹鋼容器中,經(jīng)陰干固化定型,有效避免了淤泥對周圍環(huán)境的污染。
全文摘要
窨井淤泥管道吸運方法,屬于非牛頓流體的管道輸送技術(shù)。包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和蓋好窨井蓋,然后將淤泥運送至中轉(zhuǎn)站,倒在位于地下的不銹鋼容器中,經(jīng)陰干固化定型,有效避免了淤泥對周圍環(huán)境的污染。解決了城市窨井淤泥管道清運難題和搬運中的二次污染問題,具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,成本低廉的特點。不僅適用于城市窨井淤泥清運,而且在石油、化工、采礦、水利、環(huán)保、建筑工程中有著廣泛的用途。
文檔編號E03F7/10GK103161219SQ20111041250
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者陶松壘, 陶鈞炳, 李未材, 魏博文, 傅曉航 申請人:浙江科技學(xué)院