[发明专利]U型低真空疏浚淤泥快速排水方法

说明书

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来了水利、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m³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淤泥的浓度，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1.0m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U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。