專利名稱：疏浚底泥脫水干化堆場及其構建方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種環(huán)境工程技術領域的裝置及方法，具體是一種疏浚底泥脫水 干化堆場及其構建方法。
背景技術：
隨著我國工業(yè)化進程的加快，大量未經適當處理的生活污水和工業(yè)廢水直接排入 河道或者湖泊，造成城市河流和湖泊污染狀況十分嚴重。對受污染河湖的治理，主要是通過 截斷外部污染源和進行污染底泥疏浚的手段實現(xiàn)的。污染底泥疏浚是河湖污染治理工程中 的重要環(huán)節(jié)，能夠防止底泥中的污染物質釋放到水體中，從而減輕對河湖水體的污染程度， 使重污染水體實現(xiàn)向輕污染的轉變，最終依靠河湖水體自身的凈化作用，使水質達到正常 水平。目前，隨著人們對環(huán)境質量要求的不斷提高，污染河湖治理工程項目不斷增加，疏 浚底泥的妥善處理處置也顯得日趨重要。河湖疏浚底泥的含水率較高(85% -90% )、體積 龐大，進行疏浚時需要在陸地上構建底泥堆場，用于臨時存儲疏浚底泥，因而會占用大量的 土地資源；另一方面，疏浚底泥中含有大量有機物和病原微生物等，若在外界環(huán)境中隨意堆 棄，易發(fā)生腐敗、散發(fā)臭氣、釋放病原菌、影響環(huán)境美觀和衛(wèi)生，甚至影響人們的身體健康。 因此，需要對疏浚底泥進行適當?shù)拿撍摮舻忍幚硖幹?，而對疏浚底泥進行處理處置，也是 在底泥堆場中進行的，堆場是疏浚底泥脫水干化進行的場所。因此，對于底泥疏浚工程而 言，堆場的科學構建具有重要的意義和作用。經過對現(xiàn)有技術的檢索發(fā)現(xiàn)，目前的堆場構建研究多是集中于堆場的防滲、圍堰 的構造、防滑移等安全性方面的工作唐保榮，李濤.2006，湖泊疏浚污染底泥性質及堆場工 程地質評價.山西建筑，32(3) :108-109，陳雄楚等研究了通過開溝排水方式來加速堆場底 泥的干化速率陳雄峰，荊一鳳等.2006，開溝主動排水對環(huán)保疏浚堆場底泥干化的影響.環(huán) 境科學研究，19 (5) :49-53。但是由于疏浚堆場高度較大，底部水分很難從堆場中排出，底泥 的含水率得不到進一步降低，從而限制了底泥堆場承載力的提高。在這種情況下，開發(fā)加速 疏浚底泥堆場干化過程的方法，對于縮短底泥臨時堆場的占用時間，及時恢復堆場用地，具 有重要的應用和實踐價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種疏浚底泥脫水干化堆場及其構建 方法，能夠提高堆場的承載力，縮短疏浚底泥臨時堆場用地的占用時間。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)本發(fā)明涉及一種疏浚底泥脫水干化堆場，包括周邊圍堰圍成的堆場以及位于堆 場圍堰上部的排水口、位于堆場下部的若干條相互平行設置的排水溝、排水管、滲水礫石和 若干根豎向導管，其中排水管敷設于排水溝中，滲水礫石設置于排水溝和排水管之間，排 水管的兩端依次設置若干根相互平行的豎向導管并與外部鼓風機系統(tǒng)相連接，排水管位于
3堆場底部排水溝中并斜向朝排水口設置，排水口設置于堆場一側的圍堰邊上。所述排水口的寬度為lm，排水口的底部距離堆場的底部為lm，排水口的上部與堆 場的頂部平齊。所述的排水溝的寬度為0. 4m，深度為0. 4m，相鄰兩條排水溝之間的平行距離為 10-15m。所述的排水管的直徑為200mm，排水管的敷設坡度為0. 5%，坡向排水口 ；該排水 管由鋼筋骨架包裹無紡布制成，鋼筋骨架的直徑為6mm。所述的滲水礫石的直徑為10-20mm。所述的豎向導管的直徑為400mm，設置間距為20m，其材質為PVC。本發(fā)明涉及上述堆場的構建方法，包括以下步驟第一步、確定好底泥堆場的外邊界和高度，然后在外邊界構建堆場周邊的圍堰。堆 場圍堰頂部寬度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1兩側放坡夯實。第二步、構建底泥堆場內部的排水體系，具體步驟如下2. 1)在河道旁構建一疏浚底泥堆場，堆場的底泥脫水干化方法采用兩段式混合反 應脫臭脫水方法；2. 2)在堆場底部設置兩條間距為IOm的排水溝并在排水溝中放置敷設坡度為 0.5%的排水管。2. 3)在排水管和排水溝之間敷設10_20mm粒徑的天然礫石滲水層，并在兩條排水 管的兩端位置處分別埋設一根直徑為400mm的延伸至堆場的頂部的豎向導管；2. 4)先在豎向導管中放置潛水泵排出底部余水，然后再將豎向導管與一外接鼓風 機相連接，通過鼓風機向堆場底部輸送空氣，每天鼓風機運行6小時并持續(xù)鼓風3個月直至 堆場的頂層地面整體下沉400-600mm。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1)整個排水體系由上部的排水口系統(tǒng)和下部的排水溝系統(tǒng)組成，在疏浚底泥進入 堆場的初期，沉淀的底泥在堆場底部沉積，大批量的澄清水則可以快速地通過上部的排水 口溢出，為后續(xù)進入的疏浚底泥保留足夠的泥水分離時間；而底部的排水系統(tǒng)則可以在疏 浚工程進行的后期及完成后的一段時間內，收集排除堆場底部底泥中的游離水分，提高堆 場底泥的脫水干化速度。2)將外部空氣通過鼓風機引入堆場下部排水系統(tǒng)，可以提高排水管道中的空氣流 通速度，將底部潮濕空氣帶出，降低底泥含水率，縮短底泥干化周期。3)排水體系加工簡易，安裝方便，非常適用于我國河湖疏浚底泥堆場的構建。


圖1為發(fā)明的結構平面圖；圖2為發(fā)明的結構剖面圖；圖中1底泥堆場、2排水口、3排水溝、4排水管、5礫石、6豎向導管。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施 例。如圖1和圖2所示，本實施例包括堆場1以及位于堆場1上部的排水口 2、位于 堆場1下部的若干條相互平行設置的排水溝3、排水管4、滲水礫石5和若干根豎向導管6， 其中排水管4敷設于排水溝3中，滲水礫石5設置于排水溝3和排水管4之間，排水管4 的兩端依次設置若干根相互平行的豎向導管6并與外部鼓風機系統(tǒng)相連接，排水管4設置 于堆場底部排水溝中，以一定坡度坡向排水口，排水口 2設置于堆場一側的圍堰邊上。所述排水口 2的寬度為lm，排水口 2的底部距離堆場1的底部為lm，排水口 2的 上部與堆場1的頂部平齊。所述的排水溝3的寬度為0. 4m，深度為0. 4m，相鄰兩條排水溝3之間的平行距離 為 10-15m。所述的排水管4的直徑為200mm，排水管4的敷設坡度為0. 5%，坡向排水口 2 ；該 排水管4由鋼筋骨架包裹無紡布制成，鋼筋骨架的直徑為6mm。所述的滲水礫石5的直徑為10_20mm。所述的豎向導管6的直徑為400mm，設置間距為20m，其材質為PVC。本實施例通過以下方式進行構建首先確定好底泥堆場的外邊界和高度，然后在外邊界構建堆場周邊的圍堰。堆場 圍堰頂部寬度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1兩側放坡夯實；然后疏浚底泥進入底泥堆場1中，進行泥水分離，沉淀的底泥沉積在堆場1底部， 而澄清水則從上部排水口 2溢出，隨著進入堆場1中底泥數(shù)量的增加，沉淀底泥的厚度逐漸 增加，直至達到設計高程，此時，疏浚工作結束。此后，堆場1內部底泥進入了脫水干化過 程，底泥中分離出來的游離水分通過污泥層，在重力作用下流入底部排水溝3，再流經礫石 5，進入排水管4，排水管4與豎向導管6連通，在豎向導管6中放置潛水泵，將堆場1中的余 水抽出底部排水系統(tǒng)。然后，底部排水系統(tǒng)內部的空氣流通，加速底泥中水分的脫除。實施例2對上海市閔行區(qū)某黑臭河道開展底泥疏浚工作。在河道旁構建一疏浚底泥堆場 1，用于受納疏浚底泥。底泥脫水干化方法采用兩段式混合反應脫臭脫水方法；，堆場1平 面尺寸為20x20m，深度為3m。堆場1底部設置兩條排水溝3，間距為10m，排水溝3寬度為 0.4m，深度為0.4m。其中放置的排水管4直徑為200mm，排水管4敷設坡度為0. 5%。排水 管4和排水溝3之間敷設了 10-20mm粒徑的天然礫石滲水層。在兩條排水管4的兩端位置 處分別預埋了一根直徑為400mm的豎向導管6，延伸至堆場1頂部，在豎向導管6中放置潛 水泵排出底部余水，然后再將豎向導管6與一外接鼓風機相連接。在河道底泥疏浚工作完成后，開始啟動豎向導管6中的潛水泵排水，排水工作完 成后，再將豎向導管6連接至鼓風機，通過鼓風機向堆場1底部排水系統(tǒng)中輸送空氣，促進 底泥空氣的流通，每天鼓風機運行6小時，3個月后，堆場1頂層地面整體下沉500mm左右， 此時地基承載力經檢測可以達到30kPa，滿足泥土外運要求。
權利要求
一種疏浚底泥脫水干化堆場，其特征在于，包括周邊圍堰圍成的堆場以及位于堆場圍堰上部的排水口、位于堆場下部的若干條相互平行設置的排水溝、排水管、滲水礫石和若干根豎向導管，其中排水管敷設于排水溝中，滲水礫石設置于排水溝和排水管之間，排水管的兩端依次設置若干根相互平行的豎向導管并與外部鼓風機系統(tǒng)相連接，排水管位于堆場底部排水溝中并斜向朝排水口設置，排水口設置于堆場一側的圍堰邊上。
2.根據(jù)權利要求1所述的疏浚底泥脫水干化堆場，其特征是，所述排水口的寬度為lm， 排水口的底部距離堆場的底部為lm，排水口的上部與堆場的頂部平齊。
3.根據(jù)權利要求1所述的疏浚底泥脫水干化堆場，其特征是，所述的排水溝的寬度為 0. 4m，深度為0. 4m，相鄰兩條排水溝之間的平行距離為10_15m。
4.根據(jù)權利要求1所述的疏浚底泥脫水干化堆場，其特征是，所述的排水管的直徑為 200mm，排水管的敷設坡度為0. 5%，坡向排水口 ；該排水管由鋼筋骨架包裹無紡布制成，鋼 筋骨架的直徑為6mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的疏浚底泥脫水干化堆場，其特征是，所述的滲水礫石的直徑 為 10-20_。
6.根據(jù)權利要求1所述的疏浚底泥脫水干化堆場，其特征是，所述的豎向導管的直徑 為400mm，設置間距為20m。
7.一種根據(jù)權利要求1所述疏浚底泥脫水干化堆場的構建方法，其特征在于，包括以 下步驟第一步、確定好底泥堆場的外邊界和高度，然后在外邊界構建堆場周邊的圍堰，堆場圍 堰頂部寬度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1兩側放坡夯實；第二步、構建底泥堆場內部的排水體系。
8.根據(jù)權利要求7所述的構建方法，其特征是，所述的第二步包括以下步驟[2. 1)在河道旁構建一疏浚底泥堆場，堆場的底泥脫水干化方法采用兩段式混合反應脫 臭脫水方法；[2. 2)在堆場底部設置兩條間距為IOm的排水溝并在排水溝中放置敷設坡度為0. 5%的 排水管；[2. 3)在排水管和排水溝之間敷設10-20mm粒徑的天然礫石滲水層，并在兩條排水管的 兩端位置處分別埋設一根直徑為400mm的延伸至堆場的頂部的豎向導管；[2. 4)先在豎向導管中放置潛水泵排出底部余水，然后再將豎向導管與一外接鼓風機相 連接，通過鼓風機向堆場底部輸送空氣，每天鼓風機運行6小時并持續(xù)鼓風3個月直至堆場 的頂層地面整體下沉400-600mm。
全文摘要
一種環(huán)境工程技術領域的疏浚底泥脫水干化堆場及其構建方法，包括周邊圍堰圍成的堆場以及位于堆場圍堰上部的排水口、位于堆場下部的若干條相互平行設置的排水溝、排水管、滲水礫石和若干根豎向導管，排水管敷設于排水溝中，滲水礫石設置于排水溝和排水管之間，排水管的兩端依次設置若干根相互平行的豎向導管并與外部鼓風機系統(tǒng)相連接，排水管位于堆場底部排水溝中并斜向朝排水口設置，排水口設置于堆場一側的圍堰邊上。本發(fā)明能夠提高堆場的承載力，縮短疏浚底泥臨時堆場用地的占用時間。
文檔編號E02D3/10GK101967821SQ20101051057
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2010年10月19日
發(fā)明者何圣兵, 戴鼎立, 楊峰峰, 王虹, 陳雪初, 高建文 申請人:上海交通大學