窨井淤泥管道吸運方法
2023-09-23 18:47:55
專利名稱：窨井淤泥管道吸運方法
技術領域：
本發明涉及城市窨井淤泥清運，屬於非牛頓流體的管道輸送技術。
背景技術：
窨井是用在排水管道的轉彎，分支，跌落，等處，以便於檢查，疏通用的井，即馬路中間下水道檢查井。埋設在地下的城市窨井，日積月累，漸漸地沉積起越來越厚的淤泥層，一旦遇到雨水持續期時，還會堵塞排水管道，影響城市排水，給城市防汛帶來很大的隱患。亟需及時清運。據統計，一個中型城市有窨井幾十萬座，每年產生的淤泥約在幾百萬噸。另外，原生煤泥、造紙汙泥等一類工業副產品和廢棄物，在石油、化工、採礦、環保等諸多方面，都涉及到類似於窨井淤泥清運，數量巨大。目前城市窨井淤泥都採用人工清運，不但勞動強度大，工作效率低，而且汙染環境。為了解決這一問題。發明人對城市窨井淤泥的物理性能和輸送特性進行了研究。窨井淤泥為非牛頓流體，隸屬於賓哈姆(Bingham)體的範疇，處於半固半流態的流塑狀態，現有技術和設備很難實現管道清運。在浙江省自然科學基金「粘塑性泥土管道輸送新方法及機理的研究」(M503164)，「軟粘土一粘塑性物料管道柱流輸送特性研究」 (Y505041)，杭州重點科技創新基金「環保型清淤輸泥設備」(20051321B13)，省教育廳重點科研基金「賓哈姆體管道輸送新方法暨環保型清淤輸泥設備的研究」(20010430)的資助下。課題組在前期研究的基礎上，發明了一種窨井淤泥管道吸運方法。
發明內容
本發明目的在於解決環保型的窨井淤泥管道吸送難題。本發明技術方案包括:包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和運送至中轉站，其特徵是:1).管道吸送器開啟時，吸送器工作缸內的活塞上下往復運動，兩活門交替開閉，活塞上行時進泥活門打開出泥活門關閉，淤泥經吸泥口和進泥活門進入工作缸，活塞下行時進泥活門關閉出泥活門打開，淤泥經出泥活門和輸泥管道進入泥箱；2).泥箱淤泥中的水經隔板濾層進入水箱，同時在水箱中加入小於2%的表面膜劑形成表面膜液後，經輸液管道進入吸送器的進泥口 ；3).表面膜劑採用聚丙烯醯胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種。所述的淤泥吸送車包括:運載車、貯泥箱、吊機和吸送器。貯泥箱包含淤泥箱、水箱。淤泥箱和水箱之間裝有隔板與濾層。所述的吸送器包括:工作缸、聯杆、活塞、活門、吸泥口、泥道、液道。所述的吸泥口設置在輸料管道的前端，吸泥口周邊設有表面膜液噴嘴，並與輸液管道相聯接，當吸泥阻力增大時，表面膜液從噴嘴噴出，降低淤泥進入工作缸和管道輸送中的阻力。所述的表面膜液採用質量比小於2%的聚丙烯醯胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種的混合水溶液。常用表面膜液採用質量比為聚丙烯醯胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液，具有減阻潤滑和脫水固結的作用。根據不同的土質特性，表面膜劑可採用擴散劑NNO、擴散劑MF，也可選用烷基糖苷、木質素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)等，要求價格低廉，環保易降解，適合各城市窨井淤泥的特點。本發明的優點1.由於淤泥吸運車開到窨井邊，貯泥箱設置在吸運車上，縮短了輸距，有效減小設備的功率。2.由於在吸口內周邊設有表面膜液噴嘴。在吸送過程中，出現含水量小於塑限的土體，吸口的進料速度變慢時。適時噴出表面膜液，使得管壁與淤泥之間墊有一層懸浮膜，使淤泥的壁摩擦力減少，克服了淤泥的粘滯性，保障了淤泥順利吸送。3.由於工作缸和吸口設置在輸料管道的前端，縮短了吸程，提高吸滿率。提高了吸送效率。4.由於淤泥箱和水箱之間裝有隔板與濾層，水做到循環重複利用。5.由於全程採用密封的管道輸送，解決搬運中的二次汙染問題。6.由於採用運載車、吊機和吸送器的組合共用一個發動機，降低了造價。本發明不僅適用於城市窨井淤泥清運，而且在石油、化工、採礦、水利、環保、建築工程中有著廣泛的用途。
圖1為實施例淤泥吸送車示意圖，圖2為實施例貯泥箱結構圖。圖3為實施例吸送器示意圖。
具體實施例方式實施例為一種城市窨井淤泥管道吸送方法。城市窨井淤泥，既非固體，又非液體，屬於賓哈姆(Bingham)體範疇。這種淤泥處於可塑狀態和流動狀態，具有臭、粘、軟、黑的特點，以往沒有先進的吸送方法，一直是城市發展中迫切需要解決的問題。如圖1所示，在運載車(I)上設有貯泥箱(2)、吊機(3)、控制箱(8)，在吊機(3)上吊有吸送器(6)和開窨井蓋鉤。吸送器(6)包括:工作缸(26)、聯杆(25)、活塞(23)、進泥活門(22)、出泥活門
(20)、吸泥口(21)、泥道(19)、液道(24)。吸送器(6)的泥道(19)與淤泥箱(11)之間有輸泥管道(5)相聯接。吸送器(6)的液道(24)有輸液管道(4)經高壓泵與水箱(16)出水口
(14)相聯接。吸泥口(21)周邊設有表面膜液噴嘴。貯泥箱(2)包含淤泥箱(11)和水箱(16)。淤泥箱(11)設有進泥口(10)和卸泥閥(12)。水箱(16)上設有排汙閥(13)、出水口(14)、水位計(15)和投料口(18)。淤泥箱
(11)和水箱(16)之間裝有隔板(17)與濾層(9)。工作時，把淤泥吸運車開到窨井邊，首先用吊機(3)窨井蓋鉤打開窨井蓋，把吸送器(6)插入窨井淤泥(7)中，開啟吸送器(6);此時，吸送器(6)工作缸(26)內的活塞(23)上下往復運動，進泥活門(22)和出泥活門(20)交替開閉，活塞(23)上行時進泥活門(22)打開出泥活門(20)關閉，淤泥經吸泥口(21)進入工作缸，活塞(23)下行時進泥活門(22)關閉出泥活門(20)打開，淤泥經泥道(19)和輸泥管道(5)進入淤泥箱(11);同時，淤泥箱(11)中的水經隔板(17)濾層(9)進入水箱(16)，在水箱中加入質量比為聚丙烯醯胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液後，輸回吸送器的進泥口 ；吸送完成後，用吊機(3)收回吸送器(6)，關好窨井蓋。如果遇到硬塑狀態淤泥時，開啟高壓泵，水箱(16)中的表面膜液經輸液管道(4)進入吸送器(6)液道(24)，從進泥口(10)周邊的表面膜液噴嘴噴出。聚丙烯醯胺(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性。直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為水溶性表面活性劑。可以降低淤泥與設備之間的磨擦阻力，具有減阻和脫水雙重作用。有效克服淤泥的粘滯性，減少淤泥進入工作缸和管道中的阻力，提高吸送效率，保障了淤泥的順利輸送。貯泥箱⑵裝滿後，運載車⑴將淤泥運送至中轉站，打開卸泥閥(12)，倒在位於地下的不鏽鋼容器中，經陰乾固化定型，有效避免了淤泥對周圍環境的汙染。本發明解決了城市窨井淤泥管道清運難題和搬運中的二次汙染問題，具有結構簡單，操作方便，成本低廉的特點。
權利要求
1.窨井淤泥管道吸運方法，包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和運送至中轉站，其特徵是:1).管道吸送器開啟時，吸送器工作缸內的活塞上下往復運動，兩活門交替開閉，活塞上行時進泥活門打開出泥活門關閉，淤泥經吸泥口和進泥活門進入工作缸，活塞下行時進泥活門關閉出泥活門打開，淤泥經出泥活門和輸泥管道進入泥箱；2).泥箱淤泥中的水經隔板濾層進入水箱，同時在水箱中加入小於2%的表面膜劑形成表面膜液後，經輸液管道進入吸送器的進泥口 ；3).表面膜劑採用聚丙烯醯胺(PAM)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12)中的一種或幾種。
2.如權利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法，其特徵是:吸泥口設置在輸料管道的前端，吸泥口周邊設有表面膜液噴嘴，並與輸液管道相聯接，當吸泥阻力增大時，表面膜液從噴嘴噴出，降低淤泥進入工作缸和管道輸送中的阻力。
3.如權利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法，其特徵是:表面膜液採用質量比為聚丙烯醯胺(PAM)0.5%和直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)0.8%的水溶液。
4.如權利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法，其特徵是:遇到硬塑狀態淤泥時，開啟高壓泵，水箱(16)中的表面膜液經輸液管道(4)進入吸送器(6)液道(24)，從進泥口(10)周邊的表面膜液噴嘴噴出。
5.如權利要求1所述的窨井淤泥管道吸運方法，其特徵是:貯泥箱(2)裝滿後，運載車(I)將淤泥運送至中轉站，打開卸泥閥(12)，倒在位於地下的不鏽鋼容器中，經陰乾固化定型，有效避免了淤泥對周圍環境的汙染。
全文摘要
窨井淤泥管道吸運方法，屬於非牛頓流體的管道輸送技術。包括把淤泥吸運車開到窨井邊、打開窨井蓋、把管道吸送器插入窨井淤泥中、開啟吸送器、窨井淤泥輸入泥箱和蓋好窨井蓋，然後將淤泥運送至中轉站，倒在位於地下的不鏽鋼容器中，經陰乾固化定型，有效避免了淤泥對周圍環境的汙染。解決了城市窨井淤泥管道清運難題和搬運中的二次汙染問題，具有結構簡單，操作方便，成本低廉的特點。不僅適用於城市窨井淤泥清運，而且在石油、化工、採礦、水利、環保、建築工程中有著廣泛的用途。
文檔編號E03F7/10GK103161219SQ20111041250
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者陶松壘, 陶鈞炳, 李未材, 魏博文, 傅曉航 申請人:浙江科技學院