容器式電滲淤泥再造土方法及其裝置的製作方法

2023-04-27 01:59:11 4

專利名稱：容器式電滲淤泥再造土方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種淤泥再造土方法，尤其涉及一種容器式電滲淤泥再造土方 法以及實施該方法所使用的裝置。
背景技術：
目前在淤泥脫水、再造土處理技術領域中沒有見到採用容器作為載體進行 電滲脫水再造土的有關報導。本案申請人提出了利用容器作為載體對軟土、淤 泥進行脈衝式電滲脫水處理的技術方案，並向中國國家知識產權局專利局申請了專利，專利申請號為200810073429.8、發明名稱為"軟土、淤泥脈衝式電 滲脫水處理方法及其裝置"。該方法操作簡單，其利用電滲的核心原理對軟土、 淤泥進行脫水處理，並產生很好的處理效果，但因各地各種條件下的淤泥形態 有差異，而該方法操作比較單一，不夠靈活。發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種處理方法比較靈活，能利用多種結 構的容器進行淤泥脫水處理的方法以及實施該方法所使用的裝置。本發明以如下技術方案解決上述技術問題本發明容器式電滲淤泥再造土 方法按以下步驟進行操作1) 在按串列式排布的各容器中分別設置有電滲裝置；2) 根據需要在容器上增設真空排水裝置或/和真空預壓裝置或/和靜載裝置，電滲裝置與這些輔助裝置的組合方式有①電滲裝置與真空排水、真空預 壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預壓、靜載裝置組合，③電滲裝置與真空排水、靜載裝置組合，④電滲裝置與靜載裝置組合，⑤電滲裝置與真空排水、 真空預壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預壓裝置組合，⑦電滲裝置與真空排水 裝置組合；3) 當容器上設有靜載裝置時，其容器的頂部採用剛性活塞式頂蓋封壓容器 內的淤泥；當容器上設有真空預壓裝置時，其容器的頂部採用軟式頂蓋或剛性 活塞式頂蓋封住容器內的淤泥；當容器上僅設有電滲裝置或電滲裝置與真空排 水裝置組合時，其容器頂部為敞開式；4) 將淤泥通過傳送機送入各容器中後啟動電滲裝置進行電滲脫水，當淤泥 的含水率降至塑限水平時，打開容器底門或翻倒容器將容器的土卸下，再通過 傳送機送走；當容器增設有其它輔助裝置時，在電滲過程中根據處理需要同時 或者穿插啟動輔助裝置輔助電滲脫水。在進行第1)歩聚前可先通過離心機將淤泥進行離心脫水處理。 所述電滲裝置的電源可採用脈衝式直流電滲電源或穩壓直流電滲電源。 實施本發明方法所使用的裝置為一容器，其容器壁上有絕緣材料，容器的 頂部有剛性活塞式頂蓋或軟式頂蓋或為敞開式，當設有剛性活塞式頂蓋或軟式 頂蓋時，其頂蓋上開有孔供電極材料穿過，並與電極材料形成密封連接，頂蓋 上面有靜載裝置，容器底部為封閉式底部。 所述容器的底部可設有活動底門便於卸料。所述安裝在容器內的電滲裝置可採用複合管作電極，複合管是集排水、負 壓傳遞與電極為一體的複合電極排水管；複合管的排布方式是與容器縱軸線平 行排布或垂直於容器縱軸線排布。所述複合管與容器縱軸線平行排布的形式有兩種 一種是中陰壁陽式，即 容器的中心位置設置陰極複合管，陰極複合管兼作真空預壓管和真空排水管，複合管陰極接頭既接電，又通過外接管道連接真空泵，容器內壁設置有陽極網 或陽極棒；另一種是中陽壁陰式，即容器的中心位置設置陽極棒或陽極複合管， 當設置陽極複合管時，陽極複合管通過管道連接真空泵。所述複合管垂直於容器縱軸線的排布形式有兩種 一種是上陰下陽式，即 容器的底部設置有陽極，容器頂部設置有陰極，當陰極採用複合管時，複合管 之間由連通管連接，匯集陰極滲水，當陰極為非複合管時，陰極設置有滲濾層; 另一種是上陽下陰式，即容器頂部設置有陽極，容器底部設置有陰極，當陰極 採用複合管時，陰極複合管兼作真空預壓管和真空排水管，當陰極為非複合管 時，容器底部設置有排水裝置。本發明方法與傳統淤泥脫水處理方法相比，具有如下優點1、 本發明方法的操作方式具有多樣性，操作更靈活，實用性更強。2、 本發明方法可對各類形態的淤泥進行脫水處理，同時可大大簡化設備 和降低成本。3、 本發明方法在電滲過程中可施加高壓和強電流，以縮短處理時間，提 高脫水效率。


圖1是電滲裝置的電極在容器上設置為內陰外陽式時容器的結構示意圖。 圖2是圖1的剖視示意圖。圖3是容器為空心矩形柱體時電滲裝置的電極設置在相對兩內側壁時的結 構示意圖。圖4是圖3的俯視示意圖。圖5電滲裝置的電極在容器上設置為上陰下陽式時容器的結構示意圖。 圖6是圖5的剖視示意圖。圖7是電滲裝置的電極在容器上設置為上陽下陰式時容器的結構示意圖。圖8是圖7的剖視示意圖。
具體實施方式
實施本發明方法所用的容器上設有電滲裝置，還可以根據需要在容器上增 設一些輔助電滲脫水的裝置，如真空排水裝置、真空預壓裝置、靜載裝置及其 它附屬裝置；真空預壓裝置、靜載裝置主要作用是維持淤泥毛細管結構，以提 高電滲脫水效率，電滲裝置的電源可採用穩壓直流電源或脈衝式直流電滲電 源。所述容器可由容器壁、剛性活塞式頂蓋2和活動底門8三部分組成，如圖 l和圖2所示，容器壁上有絕緣材料，其可連接真空排水裝置，容器外壁底端 有呈對稱排布的底門活拴4和底門緊固器5，活動底門通過底門緊固器連接容 器，底門活栓是打開與關閉活動底門的工具；容器上部有進料槽7，頂部的剛 性活塞式頂蓋可與電極密封相連，其上可施壓靜載裝置；容器的形狀可為空心 圓柱體、空心正方形柱體、空心矩形柱體等多種形狀。容器的頂蓋也可由真空膜或土工布等柔性材料製成軟式頂蓋，也可以不設 頂蓋，為敞開式，當設置為軟式頂蓋時，其可與電極密封相連，其上面不可施 加靜載裝置。容器的底部也可設為封閉式，當底部為封閉式時，可翻轉容器，從頂部卸 下被處理過的淤泥。所述電滲裝置可採用複合管作陰、陽電極，複合管是集排水、負壓傳遞與 電極為一體的複合電極排水管，其管體上布有很多小孔，外裹滲濾膜，既作電 極，又作排水通道，還作負壓傳遞通道。所述電滲裝置的複合管排布有水平方式、垂直方式兩種1) 水平方式，即複合管與容器的縱軸線平行，其陰極或陽極設置在容器 的中心和容器內壁上，有中陰壁陽式和中陽壁陰式兩種形式(l)中陰壁陽式，如圖1所示，在容器中心位置設置陰極複合管l，陰極復 合管兼作真空預壓管和真空排水管，其陰極接頭2既接電滲電源，又通過外接 管道連接真空泵，容器內壁設置有陽極網或安裝有陽極棒。(2衝陽壁陰式，即容器的中心位置設置有陽極棒或陽極複合管，陽極複合 管又通過管道接真空泵，以實施真空負壓，陰極設在容器壁上，陰極有複合管 和非複合管兩種，當陰極為非複合管時，容器內壁由裡至外設置滲濾層、陰極 網、導流層，且導流層有小孔，小孔接有與陰極網連接且穿出內壁的連通管， 連通管接頭既接電，又通過外接管道連接真空泵，(該結構己在專利申請號200810073429. 8中公開)；當陰極採用複合管時，陰極複合管可兼作真空預壓 管和真空排水管；當容器的形狀為空心矩形柱體時，電極的排布除上述兩種形式之外，還可 有另一種形式，如圖3和圖4所示，即在空心矩形柱體內兩相對側壁上分別安 裝陰極複合管1和陽極棒9，陰極複合管的陰極接頭2和陽極棒9的陽極接頭 6連接電滲電源，陰極複合管之間由連通管10相接，連通管接真空排水裝置； 陰極和陽極也可採用非複合管形式，當陰極為非複合管時，容器側壁上設置有 排水結構，容器頂部有剛性活塞式頂蓋3。2) 垂直方式，即複合管與容器的縱軸線垂直，陰極或陽極設置在容器的頂 部或底部，有上陰下陽式和上陽下陰式兩種形式(l)上陰下陽式，如圖5和圖6所示，其容器的結構與圖l基本相同，只是 陰極複合管1裝在容器的頂部並垂直於容器縱軸線，陽極接頭6設在容器的底 部；陰極複合管之間由連通管IO相接；當陰極為非複合管時，陰極設置有滲濾層。(2)上陽下陰式，如圖7和圖8所示，其容器的結構與圖l基本相同，只是 陽極棒9及陽極接頭6設在容器頂部，陰極複合管1裝在容器的底部並與連通 管10相接，陰極複合管可兼作真空預壓管和真空排水管，陰極複合管的陰極 接頭2和陽極棒9的陽極接頭連接電滲電源；當陰極為非複合管時，容器底部 設置有排水結構。實施本發明方法的容器可僅安裝電滲裝置，為了進一步提高電滲效率或根 據需要，可在容器上增設一些輔助裝置，如真空排水裝置、真空預壓裝置、靜載裝置，電滲裝置與這些輔助裝置的組合方式有7種，g卩①電滲裝置與真空排水、真空預壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預壓、靜載裝置組合，(D電滲裝置與真空排水、靜載裝置組合，④電滲裝置與靜載裝置組合，⑤電滲裝 置與真空排水、真空預壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預壓裝置組合，⑦電滲 裝置與真空排水裝置組合。 當容器上設有靜載裝置時，在頂蓋上加載靜載物，即可對頂蓋下的淤泥施加靜載；當設有真空排水裝置、真空預壓裝置時，啟動真空泵，可進行真空抽 水或真空預壓；當容器上無真空預壓或真空排水裝置時，電滲過程中匯集至陰 極的水可通過重力作用直接排出。進行脫水處理操作前，先在串列式排布的容器內設置電滲裝置或根據需要 增設輔助裝置，然後將淤泥通過輸送機送入的各個容器中，即可開始進行電滲 脫水處理，當容器中僅設有電滲裝置時，接通電滲電源進行電滲脫水，當淤泥 的含水率降至塑限水平時，打開容器底門或翻倒容器將容器內的土卸下，再通 過傳送機送至堆料場或直接作它用。當容器增設有其它輔助裝置時，在電滲過 程中可同時或穿插進行真空抽水或真空預壓或靜載以輔助電滲脫水，提高脫水效率。實施例操作步驟如下1、 將ll臺外陽內陰式空心圓柱體形容器按串列式排布，在容器上安裝有 電滲裝置、真空排水裝置、真空預壓裝置及靜載裝置，從淤泥場到各容器的進 料槽之間布置有傳送機，在容器活動底門下方安裝有傳送機，傳送機的傳送帶 穿過整列活動底門下方，傳送帶最後止於處理場。2、 通過淤泥泵將淤泥注入容器中，直至淤泥平齊容器壁的上緣，然後降 下頂蓋，封閉容器；3、 在頂蓋上加載中心有孔的水泥墩，然後將陰極複合管通過其它管道、 線路接上真空泵，陰極複合管的陰極接頭和陽極接頭分別接上脈衝直流電滲電 源的負極和正極。4、 然後通過起吊裝置將水泥墩壓實淤泥，即對淤泥施加靜載。5、 啟動真空泵，開始進行真空抽水和真空預壓。6、 待出水量明顯減少時，打開脈衝直流電滲電源開關，開始電滲；7) 電滲過程中同時進行真空抽水；8) 電滲作用不明顯時，再度抽真空和施加更重的水泥墩。9) 120小時後，電滲與動態擠密淤泥工作結束，除去水泥墩，打開底門 卸料，經檢測，土中含水率為31%，與土體塑限30.5%接近。
權利要求
1.容器式電滲淤泥再造土方法，其特徵在於該方法是按以下步驟進行操作1)在按串列式排布的各容器中分別設置有電滲裝置；2)根據需要在容器上增設真空排水裝置或/和真空預壓裝置或/和靜載裝置，電滲裝置與這些輔助裝置的組合方式有①電滲裝置與真空排水、真空預壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預壓、靜載裝置組合，③電滲裝置與真空排水、靜載裝置組合，④電滲裝置與靜載裝置組合，⑤電滲裝置與真空排水、真空預壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預壓裝置組合，⑦電滲裝置與真空排水裝置組合；3)當容器上設有靜載裝置時，其容器的頂部採用剛性活塞式頂蓋封壓容器內的淤泥；當容器上設有真空預壓裝置時，其容器的頂部採用軟式頂蓋或剛性活塞式頂蓋封住容器內的淤泥；當容器上僅設有電滲裝置或電滲裝置與真空排水裝置組合時，其容器頂部為敞開式；4)將淤泥通過傳送機送入各容器中後啟動電滲裝置進行電滲脫水，當淤泥的含水率降至塑限水平時，打開容器底門或翻倒容器將容器的土卸下，再通過傳送機送走；當容器增設有其它輔助裝置時，在電滲過程中根據處理需要同時或者穿插啟動輔助裝置輔助電滲脫水。
2. 根據權利要求l所述的容器式電滲淤泥再造土方法，其特徵在於在進 行第1)步聚前先通過離心機將淤泥進行離心脫水處理。
3. 根據權利要求1或2所述的容器式電滲淤泥再造土方法，其特徵在於電滲裝置的電源採用脈衝式直流電滲電源或穩壓直流電滲電源。
4. 一種權利要求l所述容器式電滲淤泥再造土方法採用的裝置，其特徵在於該裝置為一容器，容器壁有絕緣材料，容器的頂部有剛性活塞式頂蓋或軟 式頂蓋或者為敞開式，當設有剛性活塞式頂蓋或軟式頂蓋時，其頂蓋上開有孔 供電極材料穿過，並與電極材料形成密封連接，頂蓋上面有靜載裝置，容器底 部為封閉式底部。
5. 根據權利要求4所述容器式電滲淤泥再造土方法採用的裝置，其特徵在 於容器底部有活動底門便於卸料。
6. 根據權利要求4所述容器式電滲淤泥再造土方法採用的裝置，其特徵在 於所述安裝在容器內的電滲裝置是由複合管作電極，複合管是集排水、負壓 傳遞與電極為一體的複合電極排水管；複合管的排布方式是與容器縱軸線平行排布或垂直於容器縱軸線排布。
7. 根據權利要求6所述容器式電滲淤泥再造土方法採用的裝置，其特徵在於複合管與容器縱軸線平行排布的形式有兩種 一種是中陰壁陽式，即容器 的中心位置設置陰極複合管，陰極複合管兼作真空預壓管和真空排水管，複合 管陰極接頭既接電，又通過外接管道連接真空泵，容器內壁設置有陽極網或陽極棒；另一種是中陽壁陰式，即容器的中心位置設置陽極棒或陽極複合管，當設置陽極複合管時，陽極複合管通過管道連接真空泵。
8. 根據權利要求6所述容器式電滲淤泥再造土方法採用的裝置，其特徵在於複合管垂直於容器縱軸線的排布形式有兩種 一種是上陰下陽式，即容器 的底部設置有陽極，容器頂部設置有陰極，當陰極採用複合管時，複合管之間 由連通管連接，匯集陰極滲水，當陰極為非複合管時，陰極設置有滲濾層；另一種是上陽下陰式，即容器頂部設置有陽極，容器底部設置有陰極，當陰極採 用複合管時，陰極複合管兼作真空預壓管和真空排水管，當陰極為非複合管時， 容器底部設置有排水裝置。
全文摘要
本發明涉及一種容器式電滲淤泥再造土方法，該方法採用容器作為淤泥處理載體進行電滲脫水，然後根據需要可增設真空排水、真空預壓和靜載裝置來輔助電滲脫水，提高脫水效率；容器的結構可設有多種結構，電滲裝置的電極也有多種排布方式，本發明方法可對各類形態的淤泥進行脫水處理，同時也能最大程度簡化設備和降低成本，在電滲過程中可施加高壓和強電流，縮短處理時間，提高脫水效率。
文檔編號C02F11/12GK101224943SQ20081007345
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月1日 優先權日2008年2月1日
發明者陳江濤 申請人:陳江濤