一种流态泥真空预压快速均匀处理方法与流程

本发明涉及一种流态泥真空预压快速均匀处理方法，属于流态泥真空预压快速处理领域。

背景技术：

为保证河道、港口等工程的水质、蓄洪、泄洪和通航能力，每年都要对其进行疏浚清淤，产生数十亿方以上的高含水率疏浚泥。疏浚出的淤泥一般以黏土颗粒为主，呈流动状态，在工程上难以直接利用而常作为废弃物进行处理。传统处置方法有堆场存放和海上抛泥两种，其中堆场存放需长期占用大量土地，且吹填地基在后续开发利用中仍需花费大量费用进行地基处理；海上抛泥则容易造成海洋环境污染和资源的浪费。随着土地资源紧张和海洋生态环境保护意识加强，前述两种疏浚泥处置方法逐渐不能满足经济社会可持续发展和海洋强国建设的要求。

真空预压是目前处理大方量流态泥的常用方法，通过在流态泥上施加真空负压，使流态泥中的水在附加压力作用下快速排出，达到加固流态泥的目的。需要指出的是，虽然采用真空预压法处理流态泥价格较低，但处理时间长；同时，由于排水板淤堵、排水板弯折等现象的存在，具体表现为在排水体周围形成一个直径约10-20cm的土柱，真空难以传递到土层深部，导致疏浚泥整个处理区域强度很不均匀，处理效果较差。已有研究表明，真空预压处理流态泥发生淤堵的机理有两种，一是真空预压处理时细颗粒随水流移动在排水体附近或表明驻留，导致排水体排水能力下降；二是真空负压荷载作用下排水体附近的流态泥将迅速固结，使排水板表面附近的淤泥变得十分致密，透水能力下降，真空度发生损失无法传递到较远的位置，导致淤堵。而采用改变真空施加方式，或防淤堵排水板等改善排水板淤堵，将使施工工艺复杂，增加工程造价，且改善效果有待实际工程进行验证；另一方面，直接真空预压处理后的疏浚泥可耕植性也较差，需要进一步采取措施改善其可耕植性。另外，我国作为农业生产大国，自2012年以来每年产生的秸秆量均高达十几亿吨，处理如此巨量的秸秆已成为各级政府和社会高度重视且迫切需要解决的重大社会和生态环境问题。早期的秸秆焚烧、遗弃等方式，不仅易造成空气的巨大污染，同时还将对生态环境造成破坏。遏制秸秆露天焚烧、随意丢弃，加快推进秸秆的综合利用产业化和规模化发展成为解决前述问题的重要途径。已有研究表明，采用秸秆排水体对流态泥进行真空预压处理是可行的，通过合理设置真空荷载施加方式可在排水体周围淤堵层中形成裂隙，改善真空预压处理效果，但依然会在排水体周围形成土柱，离土柱越远土体强度越低甚至为稀泥状，故排水板周围土体强度很不均匀，影响处理后土体整体承载能力。综上可知，如何快速处理这些废弃泥，将其转变为可利用耕地、填土等土地资源，减少废弃物对环境资源的破坏，加快疏浚泥堆场循环利用，是亟需解决的实际工程问题。

技术实现要素：

本发明提供一种流态泥真空预压快速均匀处理方法，不仅可以提高排水体的排水能力，还可以提高流态泥处理后的承载能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种流态泥真空预压快速均匀处理方法，具体包括以下步骤：

第一步，将疏浚淤泥吹填至围堰围成的堆场内，在疏浚淤泥表面铺设土工布，同时将若干多层伞状排水体插设至疏浚淤泥内初始预设深度；

第二步，将位于初始预设深度的多层伞状排水体继续向疏浚淤泥深处插设，接着将其重新提至初始预设深度；

第三步，在疏浚淤泥表面布设砂垫层，砂垫层内布设真空管，多层伞状排水体的顶部伸出疏浚淤泥表面后通过真空管与真空泵连接；

第四步，在砂垫层表面铺设2-3层密封膜，在密封膜四周开挖形成压膜沟，压膜沟内埋入黏性土，真空管的端头伸出密封膜与真空泵联结，在真空管伸出密封膜的位置通过密封胶密封；

第五步，启动真空泵，直至真空泵的真空表读数达到预设值后，维持抽真空过程若干天，观察真空管内出水量降低时，关闭真空泵，并停止若干小时；

第六步，重复第五步步骤，对多层伞状排水体进行间歇式抽真空，直至真空管内未有水排出，此时关闭真空泵，停止对疏浚淤泥的真空预压处理；

第七步，将秸秆排水体粉碎后与堆场内表层的疏浚淤泥混合，静置一段时间后，碎秸秆发生降解，实现疏浚淤泥的再生利用；

作为本发明的进一步优选，前述的多层伞状排水体包括主排水体，在主排水体上设置多组支路排水体组，每组支路排水体组包括对称设置的两个支路排水体；

作为本发明的进一步优选，若干多层伞状排水体在疏浚淤泥内均匀布设，多层伞状排水体的主排水体均垂直于疏浚淤泥表面设置，且相邻两个主排水体之间的距离相等；

支路排水体与主排水体之间形成角度，且支路排水体长度是相邻主排水体之间距离的0.4-0.6倍；

作为本发明的进一步优选，第二步中，将位于初始预设深度的多层伞状排水体继续向疏浚淤泥深处插设的深度为15cm；

作为本发明的进一步优选，第五步中，启动真空泵，直至真空泵的真空表读数达到预设值后，维持抽真空过程15-20天；

作为本发明的进一步优选，第五步中，观察真空管内出水量降低时，关闭真空泵，并停止若3-5小时；

作为本发明的进一步优选，前述的多层伞状排水体中，主排水体和支路排水体均通过秸秆制作芯体，在芯体外部包裹透水滤布。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的多层伞状排水体包括主排水体，在主排水体上设置多组支路排水体组，提高了排水体的排水能力及排水效率，抑制了堆场内疏浚淤泥的淤堵以及土柱的形成；

2、本发明的排水体包括主排水体和支路排水体，支路排水体可以加固主排水体之间的淤泥，提高传统加固技术中主排水体之间淤泥的强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的优选实施例的整体结构示意图。

图中：1为主排水体，2为支路排水体，3为砂垫层，4为真空管，5为真空泵，6为密封膜，7为压膜沟，8为围堰。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本申请旨在提供一种流态泥的新型处理方式，不仅可以快速处理废弃泥，而且还将这些废弃泥转变为可利用耕地、填土等土地资源，减少了废弃物对环境资源的破坏。

实施例

本申请提供的关于流态泥真空预压快速均匀处理方法的优选实施例，包括以下步骤：

第一步，将疏浚淤泥吹填至围堰围成的堆场内，在疏浚淤泥表面铺设土工布，同时将若干多层伞状排水体插设至疏浚淤泥内初始预设深度；

在优选实施例中，多层伞状排水体如图1所示，包括主排水体1，在主排水体上设置多组支路排水体组，每组支路排水体组包括对称设置的两个支路排水体2，主排水体均垂直于疏浚淤泥表面设置，且相邻两个主排水体之间的距离相等；支路排水体与主排水体之间形成角度，这个角度维持在0°-90°之间即可，支路排水体的存在辅助主排水体进行排水，缓解了主排水体的淤堵现象，提高了主排水体的排水效率；同时由于支路排水体是呈角度分布在主排水体上的，那么其可以抑制后期排水体的淤堵以及土柱的形成，还能通过分布面积的扩大和加筋效应提高主排水体间流态泥的排水效果及排水后的承载能力，保证了排水体周围土体强度的均匀性；为了保证最佳的排水效果，支路排水体长度是相邻主排水体之间距离的0.4-0.6倍。

第二步，多层伞状排水体在疏浚淤泥内会受到水的浮力作用，为了克服浮力作用，将位于初始预设深度的多层伞状排水体继续向疏浚淤泥深处插设15cm左右的深度，接着将其重新提至初始预设深度；

第三步，在疏浚淤泥表面布设砂垫层3，砂垫层内布设真空管，多层伞状排水体的顶部伸出疏浚淤泥表面后通过真空管4与真空泵5连接；

第四步，在砂垫层表面铺设2-3层密封膜6，在密封膜四周开挖形成压膜沟7，压膜沟位于围堰8内侧，压膜沟内埋入黏性土，其作用是在疏浚泥加固区形成密封环境以保证抽真空环境的实现，真空管的端头伸出密封膜与真空泵联结，在真空管伸出密封膜的位置通过密封胶密封，进一步保证抽真空时的密封性；

第五步，启动真空泵，直至真空泵的真空表达到预设值后，维持抽真空过程15-20天，观察真空管内单位时间的出水量显著降低时，关闭真空泵，并停止3-5个小时；

第六步，重复第五步步骤，对多层伞状排水体进行间歇式抽真空，直至真空管内未有水排出，此时关闭真空泵，停止对疏浚淤泥的真空预压处理；

第七步，将秸秆排水体（即为废弃秸秆）粉碎后与堆场内表层的疏浚淤泥混合，静置一段时间后，碎秸秆发生降解，此时堆场内的疏浚淤泥可以进行还耕再利用。

在优选实施例中，多层伞状排水体可以采用秸秆进行制作芯体，在芯体外部包裹透水滤布，其后期可自降解，解决了真空预压处理后塑料排水板的遗留问题，降解后的排水体同样提高了疏浚淤泥的可耕植性，实现疏浚淤泥堆场的快速复耕。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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