專利名稱：容器式電滲淤泥再造土方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shí)施該方法所使用的裝置。
背景技術(shù)：
目前在淤泥脫水、再造土處理技術(shù)領(lǐng)域中沒有見到采用容器作為載體進(jìn)行 電滲脫水再造土的有關(guān)報(bào)道。本案申請人提出了利用容器作為載體對軟土、淤 泥進(jìn)行脈沖式電滲脫水處理的技術(shù)方案，并向中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局申請了專利，專利申請?zhí)枮?00810073429.8、發(fā)明名稱為"軟土、淤泥脈沖式電 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(jìn)行脫水處理，并產(chǎn)生很好的處理效果，但因各地各種條件下的淤泥形態(tài) 有差異，而該方法操作比較單一，不夠靈活。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種處理方法比較靈活，能利用多種結(jié) 構(gòu)的容器進(jìn)行淤泥脫水處理的方法以及實(shí)施該方法所使用的裝置。本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明容器式電滲淤泥再造土 方法按以下步驟進(jìn)行操作1) 在按串列式排布的各容器中分別設(shè)置有電滲裝置；2) 根據(jù)需要在容器上增設(shè)真空排水裝置或/和真空預(yù)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(yù) 壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預(yù)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(yù)壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預(yù)壓裝置組合，⑦電滲裝置與真空排水 裝置組合；3) 當(dāng)容器上設(shè)有靜載裝置時(shí)，其容器的頂部采用剛性活塞式頂蓋封壓容器 內(nèi)的淤泥；當(dāng)容器上設(shè)有真空預(yù)壓裝置時(shí)，其容器的頂部采用軟式頂蓋或剛性 活塞式頂蓋封住容器內(nèi)的淤泥；當(dāng)容器上僅設(shè)有電滲裝置或電滲裝置與真空排 水裝置組合時(shí)，其容器頂部為敞開式；4) 將淤泥通過傳送機(jī)送入各容器中后啟動(dòng)電滲裝置進(jìn)行電滲脫水，當(dāng)淤泥 的含水率降至塑限水平時(shí)，打開容器底門或翻倒容器將容器的土卸下，再通過 傳送機(jī)送走；當(dāng)容器增設(shè)有其它輔助裝置時(shí)，在電滲過程中根據(jù)處理需要同時(shí) 或者穿插啟動(dòng)輔助裝置輔助電滲脫水。在進(jìn)行第1)歩聚前可先通過離心機(jī)將淤泥進(jìn)行離心脫水處理。 所述電滲裝置的電源可采用脈沖式直流電滲電源或穩(wěn)壓直流電滲電源。 實(shí)施本發(fā)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?yàn)槌ㄩ_式，當(dāng)設(shè)有剛性活塞式頂蓋或軟式 頂蓋時(shí)，其頂蓋上開有孔供電極材料穿過，并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(shè)有活動(dòng)底門便于卸料。所述安裝在容器內(nèi)的電滲裝置可采用復(fù)合管作電極，復(fù)合管是集排水、負(fù) 壓傳遞與電極為一體的復(fù)合電極排水管；復(fù)合管的排布方式是與容器縱軸線平 行排布或垂直于容器縱軸線排布。所述復(fù)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(shè)置陰極復(fù)合管，陰極復(fù)合管兼作真空預(yù)壓管和真空排水管，復(fù)合管陰極接頭既接電，又通過外接管道連接真空泵，容器內(nèi)壁設(shè)置有陽極網(wǎng) 或陽極棒；另一種是中陽壁陰式，即容器的中心位置設(shè)置陽極棒或陽極復(fù)合管， 當(dāng)設(shè)置陽極復(fù)合管時(shí)，陽極復(fù)合管通過管道連接真空泵。所述復(fù)合管垂直于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(shè)置有陽極，容器頂部設(shè)置有陰極，當(dāng)陰極采用復(fù)合管時(shí)，復(fù)合管 之間由連通管連接，匯集陰極滲水，當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，陰極設(shè)置有滲濾層; 另一種是上陽下陰式，即容器頂部設(shè)置有陽極，容器底部設(shè)置有陰極，當(dāng)陰極 采用復(fù)合管時(shí)，陰極復(fù)合管兼作真空預(yù)壓管和真空排水管，當(dāng)陰極為非復(fù)合管 時(shí)，容器底部設(shè)置有排水裝置。本發(fā)明方法與傳統(tǒng)淤泥脫水處理方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 本發(fā)明方法的操作方式具有多樣性，操作更靈活，實(shí)用性更強(qiáng)。2、 本發(fā)明方法可對各類形態(tài)的淤泥進(jìn)行脫水處理，同時(shí)可大大簡化設(shè)備 和降低成本。3、 本發(fā)明方法在電滲過程中可施加高壓和強(qiáng)電流，以縮短處理時(shí)間，提 高脫水效率。


圖1是電滲裝置的電極在容器上設(shè)置為內(nèi)陰外陽式時(shí)容器的結(jié)構(gòu)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(shí)電滲裝置的電極設(shè)置在相對兩內(nèi)側(cè)壁時(shí)的結(jié) 構(gòu)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(shè)置為上陰下陽式時(shí)容器的結(jié)構(gòu)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(shè)置為上陽下陰式時(shí)容器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施本發(fā)明方法所用的容器上設(shè)有電滲裝置，還可以根據(jù)需要在容器上增 設(shè)一些輔助電滲脫水的裝置，如真空排水裝置、真空預(yù)壓裝置、靜載裝置及其 它附屬裝置；真空預(yù)壓裝置、靜載裝置主要作用是維持淤泥毛細(xì)管結(jié)構(gòu)，以提 高電滲脫水效率，電滲裝置的電源可采用穩(wěn)壓直流電源或脈沖式直流電滲電 源。所述容器可由容器壁、剛性活塞式頂蓋2和活動(dòng)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(dòng)底門通過底門緊固器連接容 器，底門活栓是打開與關(guān)閉活動(dòng)底門的工具；容器上部有進(jìn)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制成軟式頂蓋，也可以不設(shè) 頂蓋，為敞開式，當(dāng)設(shè)置為軟式頂蓋時(shí)，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(shè)為封閉式，當(dāng)?shù)撞繛榉忾]式時(shí)，可翻轉(zhuǎn)容器，從頂部卸 下被處理過的淤泥。所述電滲裝置可采用復(fù)合管作陰、陽電極，復(fù)合管是集排水、負(fù)壓傳遞與 電極為一體的復(fù)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(fù)壓傳遞通道。所述電滲裝置的復(fù)合管排布有水平方式、垂直方式兩種1) 水平方式，即復(fù)合管與容器的縱軸線平行，其陰極或陽極設(shè)置在容器 的中心和容器內(nèi)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(shè)置陰極復(fù)合管l，陰極復(fù) 合管兼作真空預(yù)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(nèi)壁設(shè)置有陽極網(wǎng)或安裝有陽極棒。(2沖陽壁陰式，即容器的中心位置設(shè)置有陽極棒或陽極復(fù)合管，陽極復(fù)合 管又通過管道接真空泵，以實(shí)施真空負(fù)壓，陰極設(shè)在容器壁上，陰極有復(fù)合管 和非復(fù)合管兩種，當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，容器內(nèi)壁由里至外設(shè)置滲濾層、陰極 網(wǎng)、導(dǎo)流層，且導(dǎo)流層有小孔，小孔接有與陰極網(wǎng)連接且穿出內(nèi)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(jié)構(gòu)己在專利申請?zhí)?00810073429. 8中公開)；當(dāng)陰極采用復(fù)合管時(shí)，陰極復(fù)合管可兼作真空預(yù)壓 管和真空排水管；當(dāng)容器的形狀為空心矩形柱體時(shí)，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(nèi)兩相對側(cè)壁上分別安 裝陰極復(fù)合管1和陽極棒9，陰極復(fù)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，陰極復(fù)合管之間由連通管10相接，連通管接真空排水裝置； 陰極和陽極也可采用非復(fù)合管形式，當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，容器側(cè)壁上設(shè)置有 排水結(jié)構(gòu)，容器頂部有剛性活塞式頂蓋3。2) 垂直方式，即復(fù)合管與容器的縱軸線垂直，陰極或陽極設(shè)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(jié)構(gòu)與圖l基本相同，只是 陰極復(fù)合管1裝在容器的頂部并垂直于容器縱軸線，陽極接頭6設(shè)在容器的底 部；陰極復(fù)合管之間由連通管IO相接；當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，陰極設(shè)置有滲濾層。(2)上陽下陰式，如圖7和圖8所示，其容器的結(jié)構(gòu)與圖l基本相同，只是 陽極棒9及陽極接頭6設(shè)在容器頂部，陰極復(fù)合管1裝在容器的底部并與連通 管10相接，陰極復(fù)合管可兼作真空預(yù)壓管和真空排水管，陰極復(fù)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(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，容器底部 設(shè)置有排水結(jié)構(gòu)。實(shí)施本發(fā)明方法的容器可僅安裝電滲裝置，為了進(jìn)一步提高電滲效率或根 據(jù)需要，可在容器上增設(shè)一些輔助裝置，如真空排水裝置、真空預(yù)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(yù)壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預(yù)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(yù)壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預(yù)壓裝置組合，⑦電滲 裝置與真空排水裝置組合。 當(dāng)容器上設(shè)有靜載裝置時(shí)，在頂蓋上加載靜載物，即可對頂蓋下的淤泥施加靜載；當(dāng)設(shè)有真空排水裝置、真空預(yù)壓裝置時(shí)，啟動(dòng)真空泵，可進(jìn)行真空抽 水或真空預(yù)壓；當(dāng)容器上無真空預(yù)壓或真空排水裝置時(shí)，電滲過程中匯集至陰 極的水可通過重力作用直接排出。進(jìn)行脫水處理操作前，先在串列式排布的容器內(nèi)設(shè)置電滲裝置或根據(jù)需要 增設(shè)輔助裝置，然后將淤泥通過輸送機(jī)送入的各個(gè)容器中，即可開始進(jìn)行電滲 脫水處理，當(dāng)容器中僅設(shè)有電滲裝置時(shí)，接通電滲電源進(jìn)行電滲脫水，當(dāng)淤泥 的含水率降至塑限水平時(shí)，打開容器底門或翻倒容器將容器內(nèi)的土卸下，再通 過傳送機(jī)送至堆料場或直接作它用。當(dāng)容器增設(shè)有其它輔助裝置時(shí)，在電滲過 程中可同時(shí)或穿插進(jìn)行真空抽水或真空預(yù)壓或靜載以輔助電滲脫水，提高脫水效率。實(shí)施例操作步驟如下1、 將ll臺(tái)外陽內(nèi)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(yù)壓裝置及靜載裝置，從淤泥場到各容器的進(jìn) 料槽之間布置有傳送機(jī)，在容器活動(dòng)底門下方安裝有傳送機(jī)，傳送機(jī)的傳送帶 穿過整列活動(dòng)底門下方，傳送帶最后止于處理場。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，然后降 下頂蓋，封閉容器；3、 在頂蓋上加載中心有孔的水泥墩，然后將陰極復(fù)合管通過其它管道、 線路接上真空泵，陰極復(fù)合管的陰極接頭和陽極接頭分別接上脈沖直流電滲電 源的負(fù)極和正極。4、 然后通過起吊裝置將水泥墩壓實(shí)淤泥，即對淤泥施加靜載。5、 啟動(dòng)真空泵，開始進(jìn)行真空抽水和真空預(yù)壓。6、 待出水量明顯減少時(shí)，打開脈沖直流電滲電源開關(guān)，開始電滲；7) 電滲過程中同時(shí)進(jìn)行真空抽水；8) 電滲作用不明顯時(shí)，再度抽真空和施加更重的水泥墩。9) 120小時(shí)后，電滲與動(dòng)態(tài)擠密淤泥工作結(jié)束，除去水泥墩，打開底門 卸料，經(jīng)檢測，土中含水率為31%，與土體塑限30.5%接近。
權(quán)利要求
1.容器式電滲淤泥再造土方法，其特征在于該方法是按以下步驟進(jìn)行操作1)在按串列式排布的各容器中分別設(shè)置有電滲裝置；2)根據(jù)需要在容器上增設(shè)真空排水裝置或/和真空預(yù)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(yù)壓、靜載裝置組合，②電滲裝置與真空預(yù)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(yù)壓裝置組合，⑥電滲裝置與真空預(yù)壓裝置組合，⑦電滲裝置與真空排水裝置組合；3)當(dāng)容器上設(shè)有靜載裝置時(shí)，其容器的頂部采用剛性活塞式頂蓋封壓容器內(nèi)的淤泥；當(dāng)容器上設(shè)有真空預(yù)壓裝置時(shí)，其容器的頂部采用軟式頂蓋或剛性活塞式頂蓋封住容器內(nèi)的淤泥；當(dāng)容器上僅設(shè)有電滲裝置或電滲裝置與真空排水裝置組合時(shí)，其容器頂部為敞開式；4)將淤泥通過傳送機(jī)送入各容器中后啟動(dòng)電滲裝置進(jìn)行電滲脫水，當(dāng)淤泥的含水率降至塑限水平時(shí)，打開容器底門或翻倒容器將容器的土卸下，再通過傳送機(jī)送走；當(dāng)容器增設(shè)有其它輔助裝置時(shí)，在電滲過程中根據(jù)處理需要同時(shí)或者穿插啟動(dòng)輔助裝置輔助電滲脫水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的容器式電滲淤泥再造土方法，其特征在于在進(jìn) 行第1)步聚前先通過離心機(jī)將淤泥進(jìn)行離心脫水處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器式電滲淤泥再造土方法，其特征在于電滲裝置的電源采用脈沖式直流電滲電源或穩(wěn)壓直流電滲電源。
4. 一種權(quán)利要求l所述容器式電滲淤泥再造土方法采用的裝置，其特征在于該裝置為一容器，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(dāng)設(shè)有剛性活塞式頂蓋或軟式頂蓋時(shí)，其頂蓋上開有孔 供電極材料穿過，并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(jù)權(quán)利要求4所述容器式電滲淤泥再造土方法采用的裝置，其特征在 于容器底部有活動(dòng)底門便于卸料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述容器式電滲淤泥再造土方法采用的裝置，其特征在 于所述安裝在容器內(nèi)的電滲裝置是由復(fù)合管作電極，復(fù)合管是集排水、負(fù)壓 傳遞與電極為一體的復(fù)合電極排水管；復(fù)合管的排布方式是與容器縱軸線平行排布或垂直于容器縱軸線排布。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述容器式電滲淤泥再造土方法采用的裝置，其特征在于復(fù)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(shè)置陰極復(fù)合管，陰極復(fù)合管兼作真空預(yù)壓管和真空排水管，復(fù)合 管陰極接頭既接電，又通過外接管道連接真空泵，容器內(nèi)壁設(shè)置有陽極網(wǎng)或陽極棒；另一種是中陽壁陰式，即容器的中心位置設(shè)置陽極棒或陽極復(fù)合管，當(dāng)設(shè)置陽極復(fù)合管時(shí)，陽極復(fù)合管通過管道連接真空泵。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述容器式電滲淤泥再造土方法采用的裝置，其特征在于復(fù)合管垂直于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(shè)置有陽極，容器頂部設(shè)置有陰極，當(dāng)陰極采用復(fù)合管時(shí)，復(fù)合管之間 由連通管連接，匯集陰極滲水，當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)，陰極設(shè)置有滲濾層；另一種是上陽下陰式，即容器頂部設(shè)置有陽極，容器底部設(shè)置有陰極，當(dāng)陰極采 用復(fù)合管時(shí)，陰極復(fù)合管兼作真空預(yù)壓管和真空排水管，當(dāng)陰極為非復(fù)合管時(shí)， 容器底部設(shè)置有排水裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種容器式電滲淤泥再造土方法，該方法采用容器作為淤泥處理載體進(jìn)行電滲脫水，然后根據(jù)需要可增設(shè)真空排水、真空預(yù)壓和靜載裝置來輔助電滲脫水，提高脫水效率；容器的結(jié)構(gòu)可設(shè)有多種結(jié)構(gòu)，電滲裝置的電極也有多種排布方式，本發(fā)明方法可對各類形態(tài)的淤泥進(jìn)行脫水處理，同時(shí)也能最大程度簡化設(shè)備和降低成本，在電滲過程中可施加高壓和強(qiáng)電流，縮短處理時(shí)間，提高脫水效率。
文檔編號(hào)C02F11/12GK101224943SQ20081007345
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者陳江濤 申請人:陳江濤