一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法與流程
2023-08-13 01:40:56
本發明屬於環保技術領域，涉及一種降低淤泥質港口清淤頻率的方法，尤其是一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法。
背景技術：
浮泥是淤泥質河口、海岸地區特有的一種泥沙現象，即泥沙絮凝沉降於床面形成的高濃度渾水體。一般來說，只有河口海岸泥沙的中值粒徑D50<0.01mm時，才有可能出現浮泥。浮泥層是指雙頻測深所得到的高頻下界面和低頻下界面之間的泥水混合層，可分為兩個亞層：(1)偽塑性層：在垂向上，該層浮泥重度增幅較小具有流動性，浮泥性質與水相似，幾乎不存在抗剪切力，可作為通航水深使用。(2)塑性層：該層浮泥重度垂向增幅較大，向下逐漸過渡為緻密的淤泥層，逐漸喪失可航行性。在實際應用中，人們可將浮泥層作為通航水深來使用，以此來增加港口的水深。在船舶航行與停泊作業過程中，船底龍骨與浮泥層接觸並不會受到傷害，船舶操作性能也不會受到影響，人們將這層浮泥層稱為「適航水深」。我國有很多的淤泥質海港，其中一些港口泥沙回淤嚴重，給船舶的正常通航帶來困難，要定期進行清淤工作，給港口企業帶來較大的經濟壓力。應用適航水深技術可以減少維護疏浚量，為淤泥質港口企業節約大量資金。但是隨著時間的推移，浮泥會逐漸密實，浮泥層逐漸向不適合航行的淤泥層過渡，因此還需尋找一些方法來延緩浮泥的密實，延長適航水深的使用時間，使適航水深技術得到更好的應用。
通過檢索，發現與本專利申請相關的如下幾篇公開文獻：
1、泥沙沉降劑及生產方法(CN92112087.7)，本發明涉及一種含泥沙汙水處理劑及生產方法。其主要特徵；在組成方面，它除了用聚丙烯醯胺、引發劑和無離子水外，還要用兩性澱粉、氫氧化鈉和磷酸。在工藝方面，用氧化還原體系引發劑合成聚丙烯醯胺，兩性澱粉與聚丙烯醯胺通過水解接枝，再磷酸化。本發明的優點是；在同樣沉降情況下，本發明的用量僅是現有聚丙烯醯胺沉降劑用量的一半，而沉降速度要快0.25—1倍。本發明的製造成本低，無毒，且有生物降解作用。此專利的應用領域為汙水處理，汙水處理中的汙泥成分與本文所申請專利中的港口浮泥成分有著本質區別。並且此專利的主要目的是加速泥沙沉降，而本文所申請專利為延緩浮泥的密實。
2、一種改進魚食顆粒沉降性能的方法(CN98802182.X)，本發明提供了一種改進魚食顆粒的沉降性的方法，包括在魚食顆粒表面上塗覆糖水溶液。糖液可以以1-10％的濃度、真空或常壓下、加有或沒有天然油脂的情況下塗覆。最好用含有蔗糖和甜菜糖蜜天然的糖液作為優選的糖水溶液。此專利與本次要申請的專利方法所實施的對象不同，且應用領域也完全不同。
3、一種利用異養菌微生物減緩淤泥質港口浮泥密實的方法(CN104743761A)，本發明公開了一種利用異養菌微生物減緩淤泥質港口浮泥密實的方法,包括以下步驟：一)從淤泥質港口的浮泥中篩選能產胞外聚合物且能對淤泥質港口浮泥密實產生減緩作用的異養菌；二)使異養菌產生胞外聚合物並使胞外聚合物與淤泥質港口浮泥相互作用，以減緩淤泥質港口浮泥的密實速度。本發明選用來自於淤泥質港口浮泥本身的異養菌微生物，使其產生的胞外聚合物(EPS)與淤泥質港口浮泥相互作用，來減緩淤泥質港口浮泥的密實速度，從而延長適航水深的應用周期，能夠延長維護疏浚周期，節約港口企業的運行成本，提高經濟效益。此專利與本文專利應用領域及實施對象相同，但使用的方法截然不同，此專利需要篩選異養菌來生產胞外聚合物再作用於浮泥，從而延緩浮泥的密實。而本文所申請專利方法較簡單，不需要篩選菌株等繁瑣過程。
通過對比，本發明專利申請與上述公開文獻存在本質的不同。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，該方法可以有效地減緩淤泥質港口中浮泥的密實速度。
本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：
一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，所述方法中向浮泥中添加一碳化合物，經過不少於5天時間的混勻，即可顯著減緩浮泥的密實速度。
而且，所述一碳化合物為甲醇、甲烷或甲酸中的一種或兩種以上的混合物，且混合比例任意。
而且，所述一碳化合物的添加方式為一次性添加或者分多次添加，其中一碳化合物的一次性添加量不低於浮泥總體積的10％，多次添加時總量不低於浮泥總體積的10％。
本發明取得的優點和積極效果是：
本發明方法所應用材料價格低廉，易得，操作簡單無需複雜程序，可將浮泥密實速度降低至原來的1/2以下，顯著降低港口清淤的頻率，大大節約人力物力。
附圖說明
圖1為本發明中實施例1、實施例2、實施例3和實施例4中的浮泥樣品和港口原狀浮泥樣品的沉積物體積隨密實時間的變化圖；相同密實時間下沉積物體積越大說明延緩浮泥密實的效果越好。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。
本發明中所使用的原料，如無特殊說明，均為常規的市售產品；本發明中所使用的方法，如無特殊說明，均為本領域的常規方法。
實施例1
一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，具體步驟如下：
按12％(V/V)的比例向密度為1050g/L的浮泥中添加甲醇，將浮泥與甲醇的混合物置於500ml三角瓶中，空氣振蕩器混勻(轉速為180r/min)5天後，取浮泥樣品置於100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時間變化趨勢，觀察延緩浮泥密實的效果。
對照組：稱取浮泥樣品加水稀釋，使其最終密度為1050g/L，空氣振蕩器搖勻(180r/min，2h)。取浮泥樣品置於100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時間變化趨勢，觀察延緩浮泥密實的效果。
實施例2
一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，具體步驟如下：
按4％(V/V)的比例向密度為1050g/L的浮泥中添加甲醇，將浮泥與甲醇的混合物置於500ml三角瓶中，空氣振蕩器混勻(轉速為180r/min)2天。再次按4％(V/V)的比例向浮泥中添加甲醇，繼續混勻(轉速為180r/min)2天，之後再次按4％(V/V)的比例向浮泥中添加甲醇，繼續混勻(轉速為180r/min)1天，取浮泥樣品置於100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時間變化趨勢，觀察延緩浮泥密實的效果。
對照組：同實施例1。
實施例3
一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，具體步驟如下：
按12％(V/V)的比例向密度為1050g/L的浮泥中添加甲醇和甲酸的混合物，甲醇與甲酸的體積比例為1:1。將浮泥與甲醇和甲酸的混合物置於500ml三角瓶中，空氣振蕩器混勻(轉速為180r/min)5天後，取浮泥樣品置於100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時間變化趨勢，觀察延緩浮泥密實的效果。
對照組：同實施例1。
實施例4
一種延緩淤泥質港口浮泥密實的簡易方法，具體步驟如下：
按12％(V/V)的比例向密度為1050g/L的浮泥中添加甲醇，將浮泥與甲醇的混合物置於500ml三角瓶中，空氣振蕩器混勻(轉速為180r/min)2天後，取浮泥樣品置於100mL量筒中，記錄沉積物體積隨時間變化趨勢，觀察延緩浮泥密實的效果。
對照組：同實施例1。
從圖1中可以看出，對比實施例1和實施例2，相同的操作條件、相同的甲醇添加總量及相同的混勻時間下，多次添加要比一次性添加的延緩浮泥密實的效果要好。對比實施例1和實施例3，相同的操作條件下不同的一碳化合物都能起到很好的延緩浮泥密實的效果。觀察實施例4的延緩浮泥密實的效果，可知當混勻時間低於5天時，並不能達到很好的延緩浮泥密實的效果。