专利名称：疏浚底泥脱水干化堆场及其构建方法
技术领域：
本发明涉及的是一种环境工程技术领域的装置及方法，具体是一种疏浚底泥脱水 干化堆场及其构建方法。
背景技术：
随着我国工业化进程的加快，大量未经适当处理的生活污水和工业废水直接排入 河道或者湖泊，造成城市河流和湖泊污染状况十分严重。对受污染河湖的治理，主要是通过 截断外部污染源和进行污染底泥疏浚的手段实现的。污染底泥疏浚是河湖污染治理工程中 的重要环节，能够防止底泥中的污染物质释放到水体中，从而减轻对河湖水体的污染程度， 使重污染水体实现向轻污染的转变，最终依靠河湖水体自身的净化作用，使水质达到正常 水平。目前，随着人们对环境质量要求的不断提高，污染河湖治理工程项目不断增加，疏 浚底泥的妥善处理处置也显得日趋重要。河湖疏浚底泥的含水率较高(85% -90% )、体积 庞大，进行疏浚时需要在陆地上构建底泥堆场，用于临时存储疏浚底泥，因而会占用大量的 土地资源；另一方面，疏浚底泥中含有大量有机物和病原微生物等，若在外界环境中随意堆 弃，易发生腐败、散发臭气、释放病原菌、影响环境美观和卫生，甚至影响人们的身体健康。 因此，需要对疏浚底泥进行适当的脱水脱臭等处理处置，而对疏浚底泥进行处理处置，也是 在底泥堆场中进行的，堆场是疏浚底泥脱水干化进行的场所。因此，对于底泥疏浚工程而 言，堆场的科学构建具有重要的意义和作用。经过对现有技术的检索发现，目前的堆场构建研究多是集中于堆场的防渗、围堰 的构造、防滑移等安全性方面的工作唐保荣，李涛.2006，湖泊疏浚污染底泥性质及堆场工 程地质评价.山西建筑，32(3) :108-109，陈雄楚等研究了通过开沟排水方式来加速堆场底 泥的干化速率陈雄峰，荆一凤等.2006，开沟主动排水对环保疏浚堆场底泥干化的影响.环 境科学研究，19 (5) :49-53。但是由于疏浚堆场高度较大，底部水分很难从堆场中排出，底泥 的含水率得不到进一步降低，从而限制了底泥堆场承载力的提高。在这种情况下，开发加速 疏浚底泥堆场干化过程的方法，对于缩短底泥临时堆场的占用时间，及时恢复堆场用地，具 有重要的应用和实践价值。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种疏浚底泥脱水干化堆场及其构建 方法，能够提高堆场的承载力，缩短疏浚底泥临时堆场用地的占用时间。本发明是通过以下技术方案实现本发明涉及一种疏浚底泥脱水干化堆场，包括周边围堰围成的堆场以及位于堆 场围堰上部的排水口、位于堆场下部的若干条相互平行设置的排水沟、排水管、渗水砾石和 若干根竖向导管，其中排水管敷设于排水沟中，渗水砾石设置于排水沟和排水管之间，排 水管的两端依次设置若干根相互平行的竖向导管并与外部鼓风机系统相连接，排水管位于
3堆场底部排水沟中并斜向朝排水口设置，排水口设置于堆场一侧的围堰边上。所述排水口的宽度为lm，排水口的底部距离堆场的底部为lm，排水口的上部与堆 场的顶部平齐。所述的排水沟的宽度为0. 4m，深度为0. 4m，相邻两条排水沟之间的平行距离为 10-15m。所述的排水管的直径为200mm，排水管的敷设坡度为0. 5%，坡向排水口 ；该排水 管由钢筋骨架包裹无纺布制成，钢筋骨架的直径为6mm。所述的渗水砾石的直径为10-20mm。所述的竖向导管的直径为400mm，设置间距为20m，其材质为PVC。本发明涉及上述堆场的构建方法，包括以下步骤第一步、确定好底泥堆场的外边界和高度，然后在外边界构建堆场周边的围堰。堆 场围堰顶部宽度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1两侧放坡夯实。第二步、构建底泥堆场内部的排水体系，具体步骤如下2. 1)在河道旁构建一疏浚底泥堆场，堆场的底泥脱水干化方法采用两段式混合反 应脱臭脱水方法；2. 2)在堆场底部设置两条间距为IOm的排水沟并在排水沟中放置敷设坡度为 0.5%的排水管。2. 3)在排水管和排水沟之间敷设10_20mm粒径的天然砾石渗水层，并在两条排水 管的两端位置处分别埋设一根直径为400mm的延伸至堆场的顶部的竖向导管；2. 4)先在竖向导管中放置潜水泵排出底部余水，然后再将竖向导管与一外接鼓风 机相连接，通过鼓风机向堆场底部输送空气，每天鼓风机运行6小时并持续鼓风3个月直至 堆场的顶层地面整体下沉400-600mm。本发明具有如下优点1)整个排水体系由上部的排水口系统和下部的排水沟系统组成，在疏浚底泥进入 堆场的初期，沉淀的底泥在堆场底部沉积，大批量的澄清水则可以快速地通过上部的排水 口溢出，为后续进入的疏浚底泥保留足够的泥水分离时间；而底部的排水系统则可以在疏 浚工程进行的后期及完成后的一段时间内，收集排除堆场底部底泥中的游离水分，提高堆 场底泥的脱水干化速度。2)将外部空气通过鼓风机引入堆场下部排水系统，可以提高排水管道中的空气流 通速度，将底部潮湿空气带出，降低底泥含水率，缩短底泥干化周期。3)排水体系加工简易，安装方便，非常适用于我国河湖疏浚底泥堆场的构建。
图1为发明的结构平面图；图2为发明的结构剖面图；图中1底泥堆场、2排水口、3排水沟、4排水管、5砾石、6竖向导管。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。如图1和图2所示，本实施例包括堆场1以及位于堆场1上部的排水口 2、位于 堆场1下部的若干条相互平行设置的排水沟3、排水管4、渗水砾石5和若干根竖向导管6， 其中排水管4敷设于排水沟3中，渗水砾石5设置于排水沟3和排水管4之间，排水管4 的两端依次设置若干根相互平行的竖向导管6并与外部鼓风机系统相连接，排水管4设置 于堆场底部排水沟中，以一定坡度坡向排水口，排水口 2设置于堆场一侧的围堰边上。所述排水口 2的宽度为lm，排水口 2的底部距离堆场1的底部为lm，排水口 2的 上部与堆场1的顶部平齐。所述的排水沟3的宽度为0. 4m，深度为0. 4m，相邻两条排水沟3之间的平行距离 为 10-15m。所述的排水管4的直径为200mm，排水管4的敷设坡度为0. 5%，坡向排水口 2 ；该 排水管4由钢筋骨架包裹无纺布制成，钢筋骨架的直径为6mm。所述的渗水砾石5的直径为10_20mm。所述的竖向导管6的直径为400mm，设置间距为20m，其材质为PVC。本实施例通过以下方式进行构建首先确定好底泥堆场的外边界和高度，然后在外边界构建堆场周边的围堰。堆场 围堰顶部宽度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1两侧放坡夯实；然后疏浚底泥进入底泥堆场1中，进行泥水分离，沉淀的底泥沉积在堆场1底部， 而澄清水则从上部排水口 2溢出，随着进入堆场1中底泥数量的增加，沉淀底泥的厚度逐渐 增加，直至达到设计高程，此时，疏浚工作结束。此后，堆场1内部底泥进入了脱水干化过 程，底泥中分离出来的游离水分通过污泥层，在重力作用下流入底部排水沟3，再流经砾石 5，进入排水管4，排水管4与竖向导管6连通，在竖向导管6中放置潜水泵，将堆场1中的余 水抽出底部排水系统。然后，底部排水系统内部的空气流通，加速底泥中水分的脱除。实施例2对上海市闵行区某黑臭河道开展底泥疏浚工作。在河道旁构建一疏浚底泥堆场 1，用于受纳疏浚底泥。底泥脱水干化方法采用两段式混合反应脱臭脱水方法；，堆场1平 面尺寸为20x20m，深度为3m。堆场1底部设置两条排水沟3，间距为10m，排水沟3宽度为 0.4m，深度为0.4m。其中放置的排水管4直径为200mm，排水管4敷设坡度为0. 5%。排水 管4和排水沟3之间敷设了 10-20mm粒径的天然砾石渗水层。在两条排水管4的两端位置 处分别预埋了一根直径为400mm的竖向导管6，延伸至堆场1顶部，在竖向导管6中放置潜 水泵排出底部余水，然后再将竖向导管6与一外接鼓风机相连接。在河道底泥疏浚工作完成后，开始启动竖向导管6中的潜水泵排水，排水工作完 成后，再将竖向导管6连接至鼓风机，通过鼓风机向堆场1底部排水系统中输送空气，促进 底泥空气的流通，每天鼓风机运行6小时，3个月后，堆场1顶层地面整体下沉500mm左右， 此时地基承载力经检测可以达到30kPa，满足泥土外运要求。
权利要求
一种疏浚底泥脱水干化堆场，其特征在于，包括周边围堰围成的堆场以及位于堆场围堰上部的排水口、位于堆场下部的若干条相互平行设置的排水沟、排水管、渗水砾石和若干根竖向导管，其中排水管敷设于排水沟中，渗水砾石设置于排水沟和排水管之间，排水管的两端依次设置若干根相互平行的竖向导管并与外部鼓风机系统相连接，排水管位于堆场底部排水沟中并斜向朝排水口设置，排水口设置于堆场一侧的围堰边上。
2.根据权利要求1所述的疏浚底泥脱水干化堆场，其特征是，所述排水口的宽度为lm， 排水口的底部距离堆场的底部为lm，排水口的上部与堆场的顶部平齐。
3.根据权利要求1所述的疏浚底泥脱水干化堆场，其特征是，所述的排水沟的宽度为 0. 4m，深度为0. 4m，相邻两条排水沟之间的平行距离为10_15m。
4.根据权利要求1所述的疏浚底泥脱水干化堆场，其特征是，所述的排水管的直径为 200mm，排水管的敷设坡度为0. 5%，坡向排水口 ；该排水管由钢筋骨架包裹无纺布制成，钢 筋骨架的直径为6mm。
5.根据权利要求1所述的疏浚底泥脱水干化堆场，其特征是，所述的渗水砾石的直径 为 10-20_。
6.根据权利要求1所述的疏浚底泥脱水干化堆场，其特征是，所述的竖向导管的直径 为400mm，设置间距为20m。
7.一种根据权利要求1所述疏浚底泥脱水干化堆场的构建方法，其特征在于，包括以 下步骤第一步、确定好底泥堆场的外边界和高度，然后在外边界构建堆场周边的围堰，堆场围 堰顶部宽度不小于3米，高度方向用不透水粘土按1 1两侧放坡夯实；第二步、构建底泥堆场内部的排水体系。
8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征是，所述的第二步包括以下步骤[2. 1)在河道旁构建一疏浚底泥堆场，堆场的底泥脱水干化方法采用两段式混合反应脱 臭脱水方法；[2. 2)在堆场底部设置两条间距为IOm的排水沟并在排水沟中放置敷设坡度为0. 5%的 排水管；[2. 3)在排水管和排水沟之间敷设10-20mm粒径的天然砾石渗水层，并在两条排水管的 两端位置处分别埋设一根直径为400mm的延伸至堆场的顶部的竖向导管；[2. 4)先在竖向导管中放置潜水泵排出底部余水，然后再将竖向导管与一外接鼓风机相 连接，通过鼓风机向堆场底部输送空气，每天鼓风机运行6小时并持续鼓风3个月直至堆场 的顶层地面整体下沉400-600mm。
全文摘要
一种环境工程技术领域的疏浚底泥脱水干化堆场及其构建方法，包括周边围堰围成的堆场以及位于堆场围堰上部的排水口、位于堆场下部的若干条相互平行设置的排水沟、排水管、渗水砾石和若干根竖向导管，排水管敷设于排水沟中，渗水砾石设置于排水沟和排水管之间，排水管的两端依次设置若干根相互平行的竖向导管并与外部鼓风机系统相连接，排水管位于堆场底部排水沟中并斜向朝排水口设置，排水口设置于堆场一侧的围堰边上。本发明能够提高堆场的承载力，缩短疏浚底泥临时堆场用地的占用时间。
文档编号E02D3/10GK101967821SQ20101051057
公开日2011年2月9日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者何圣兵, 戴鼎立, 杨峰峰, 王虹, 陈雪初, 高建文 申请人:上海交通大学