CN103015523A - 城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法 - Google Patents

Abstract

一种城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法，包括车辆，车辆上设有淤泥箱，淤泥箱的上方依次设有下层筛和上层筛，下层筛和上层筛的筛上与渣料斗连接；车辆上还设有用于从淤泥沉积井抽吸淤泥的吸污泵，吸污泵与下层筛连接；淤泥箱一侧通过渣浆泵与旋流器连通，旋流器的底流与上层筛连接，旋流器的溢流通过管路与窖井或淤泥箱连通。本发明提供的城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法，通过采用上述的结构和步骤，可以对城市排水管网沉积井沉积的污泥进行有效的清掏及就地脱水处理，处理后的渣料储存在渣料斗中，污水排回管网。本发明无需额外电源，可以依靠车辆的发动机发电驱动处理车上的用电设备。

Description

城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法

技术领域

本发明涉及专用工程车领域，特别是一种城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法。

背景技术

城市排水管道在排水的同时，往往携带有大量的垃圾、泥沙等。为了避免管道淤积堵塞，在管道铺设时，间隔一定距离设置沉积井（卧泥井），让较重的污泥沉积其中。当沉积井的空间被污泥填满的时候，必须及时清理，否则沉积井就失去了作用。

就现有技术而言，国外对城市排水管网沉积井污泥清理主要是采用吸泥车抽吸的方法，而我国目前沉积井污泥的清理工作主要是靠人工清掏作业。

现有技术的缺点：

1、国外技术（吸泥车抽吸）：

 1）不符合中国排水管网实情。发达国家雨污管网分开，管道沉积物成分单一；我国大多数城市雨污管网不分，且人们对排水管道保护意识淡薄，往往将建筑垃圾或其它废弃物倾倒在排水管道中，造成管道中沉积物成分复杂且易板结。国外现有的吸泥车在国内使用，多数工况只能将污水吸上来，达不到清掏污泥的效果。

2）抽吸污泥需要大量的水作为输送介质，现有吸泥车未进行泥水分离，运输成本高、非作业时间长，大大降低了清理效率。

2、国内技术（人工清掏）：

1）随着我国城市化进程加快，城市排水管道里程越来越长，采用人工清掏不仅体力繁重，作业效率也低，跟不上城市快速发展的需要。管道沉积井污泥得不到及时清理，造成管道淤积堵塞，污水从窨井口溢出污染环境，更严重的是在雨天造成城市内涝，威胁到人的生命与财产安全。

2）采用人工清掏，恶劣的环境以及毒气、毒液给工人身体造成很大危害，甚至发生人身伤亡事故。

3）人工清掏的污泥含水量虽然比吸泥车抽吸污泥低，但含水率仍然很高，运输成本压力依然很大。同时，运输过程中，污水滴漏溅撒，也会造成二次环境污染。

专利ZL201120163670.7城市排水管网淤泥处理方法及其设备与本专利设备及方法均适用于管网淤泥的处置，但专利ZL201120163670.7中多级筛分及旋流脱水装置均安置于地面基坑中，设备体积较大，设备布置对场地有一定要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法，可以在实现机械清掏的同时进行泥水分离，并可以自行移动，尤其是不用额外外接电源，适于各种环境下的淤泥抽吸。进一步的，可以解决城市管网中沉积物成分复杂易板结难清理的问题；同时解决清掏污泥未进行泥水分离带来运输成本高、造成二次环境污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种城市管网淤泥抽吸处理车，包括车辆，车辆上设有淤泥箱，淤泥箱的上方依次设有下层筛和上层筛，下层筛和上层筛的筛上与渣料斗连接；

车辆上还设有用于从淤泥沉积井抽吸淤泥的吸污泵，吸污泵与下层筛连接；

淤泥箱一侧通过渣浆泵与旋流器连通，旋流器的底流与上层筛连接，旋流器的溢流通过管路与窖井或淤泥箱连通。

所述的下层筛为粗筛，所述的上层筛为细筛；

所述的粗筛筛网孔径为2-4mm，所述的细筛筛网孔径为0.1-0.4mm。

车辆上还设有空压机，空压机通过导气管与喷嘴、气动马达或扰动装置连接。

车辆（1）上还设有用于给用电部件供电的发电机，发电机通过控制柜与各个用电部件电连接。

所述的发电机与分动箱连接，分动箱与车辆的传动轴连接。

所述的分动箱）中，输入轴通过联轴器与传动轴连接，分路传动齿轮与输入轴之间为可自由旋转的活动连接，分路传动齿轮通过中间齿轮传动与分路输出轴连接；

由拨杆控制的滑移齿轮与输入轴滑动连接，传动轴传动齿轮与传动轴输出轴连接；

滑移齿轮可选择的与分路传动齿轮或传动轴传动齿轮啮合连接。

所述的淤泥箱内设有液位计，由所述的液位计控制旋流器的溢流与窖井或淤泥箱连通。

一种采用上述的处理车处理淤泥的方法，包括以下步骤：

一、现场利用车辆动力发电，通过控制柜给各个用电部件供电；

二、吸污泵抽吸淤泥至下层筛；

三、在下层筛粗筛；筛上物至渣料斗，筛下物至淤泥箱；

四、通过渣浆泵将淤泥箱内的淤泥输送至旋流器进行分离，底流渣浆送入上层筛细筛，溢流排回窖井或通过旁管排入淤泥箱补充液位。

五、上层筛的筛上物排入渣料斗，筛下物通过下层筛至淤泥箱循环；

通过上述步骤获得含水率30%以下的渣料和可直接进入地下排水管网的轻质污水，实现城市管网的淤泥处理。

在步骤三中，分离出的渣料粒径≥3mm，含水率≤30%；

在步骤四中，分离出的渣料粒径＞45μm。

在步骤二之前，通过空压机驱动喷嘴喷出压缩空气，或者驱动气动马达或扰动装置使板结淤泥打散。

本发明提供的城市管网淤泥抽吸处理车及处理方法，通过采用上述的结构和步骤，可以对城市排水管网沉积井沉积的污泥进行有效的清掏及就地脱水处理，处理后的渣料储存在渣料斗中，污水排回管网。本发明比国外技术更适合中国管网现状，对污泥清掏更彻底、效果更好；相比国内传统人工清掏方式，清掏效率更高，劳动强度低，作业安全。清掏的污泥就地进行脱水处理，大幅减少了污泥量，可大大降低污泥运输成本、节省填满土地，同时，脱水后的污泥避免了在运输过程中和填埋后对环境造成的二次污染。本发明的淤泥抽吸处理车无需额外电源，可以依靠车辆发动机发电驱动处理车上的用电设备，机动灵活、作业高效，可保障管网管理部门对管网养护进入常态化，有效避免暴雨对城市造成的威胁。设置的空压机通过给喷嘴、气动马达或扰动装置提供高压空气，用于打散板结的淤泥，有利于吸污泵的抽吸。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中采用空压机打散淤泥时的示意图。

图3为本发明中分动箱的结构示意图。

图中：车辆1，发电机2，渣浆泵3，淤泥箱4，吸污泵5，空压机6，导气管61，喷嘴62，渣料斗7，上层筛8，下层筛9，旋流器10，控制柜11，窖井12，污泥沉积井13，排水管道14，分动箱15，联轴器151，分路传动齿轮152，分路输出轴153，滑移齿轮154，传动轴传动齿轮155，输入轴156，传动轴输出轴157，液位计16，传动轴17，备用水箱18。

具体实施方式

如图1中，一种城市管网淤泥抽吸处理车，包括车辆1，车辆1上设有用于给用电部件供电的发电机2，发电机2通过控制柜11与各个用电部件电连接。控制柜11采用继电器或PLC控制给用电部件供电。所述PLC控制柜11对全部工艺设备实行程序控制运行，实现自动化作业。例如渣浆泵3、上层筛8和下层筛9的振动电机，吸污泵5等。

车辆1上设有淤泥箱4，淤泥箱4的上方依次设有下层筛9和上层筛8，下层筛9和上层筛8的筛上与渣料斗7连接；渣料斗7用来存储处理过的渣料，其含水率≤30%，便于运输。

车辆1上还设有用于从淤泥沉积井13抽吸淤泥的吸污泵5，吸污泵5也可以配真空泵辅助自吸，辅助真空泵抽吸吸入管空气从而提高吸污泵吸程。吸污泵5与下层筛9连接；即吸污泵5吸取的淤泥首先被送入到下层筛9中进行粗筛。

淤泥箱4一侧通过渣浆泵3与旋流器10连通，旋流器10的底流与上层筛8连接，旋流器10的溢流通过管路与窖井12或淤泥箱4连通。

所述的淤泥箱4内设有液位计16，由所述的液位计16控制旋流器10的溢流与窖井12或淤泥箱4连通。即根据液位计16来的信息，当液位达到设定时，则溢流，即轻质污水被排入到窖井12中，当液位计16低于设定时，溢流补入淤泥箱4循环。

所述的下层筛9为粗筛，所述的上层筛8为细筛；所述的粗筛筛网孔径为2-4mm，所述的细筛筛网孔径为0.1-0.4mm。本例中的上层筛8和下层筛9为一体式结构，共用振动电机，通过隔振弹簧安装在淤泥箱4的上方；渣浆泵3置于污泥箱4的一侧；旋流器10通过支架固定，其底流出渣口对着上层筛8。

本例中处理与抽吸的过程是连续的。

如图1、2中，优化的方案中，车辆1上还设有空压机6，空压机6通过导气管61与喷嘴62、气动马达或扰动装置连接，此处的气动马达上设有偏心块，以使其产生振动；扰动装置是指由气压驱动使其自身产生振动的装置。也可以采用高压水泵替代空压机6，采用高压水流打散板结淤泥，水流可以采用备用水箱18中储存的水，或采用净化过的轻质污水。

所述的发电机2与分动箱15连接，分动箱15与车辆1的传动轴17连接。

如图3中，所述的分动箱15中，输入轴156通过联轴器151与传动轴17连接，分路传动齿轮152与输入轴156之间为可自由旋转的活动连接，分路传动齿轮152通过中间齿轮传动与分路输出轴153连接；

由拨杆控制的滑移齿轮154与输入轴156固定连接，传动轴传动齿轮155通过传动轴输出轴157和联轴器与传动轴连接；

滑移齿轮154可选择的与分路传动齿轮152或传动轴传动齿轮155啮合连接。滑移齿轮154具有三个位，分别是如图3中的左边与分路传动齿轮152形成内啮合配合，此时将传动轴动力传动给分路输出轴153，带动发电机2发电。中间位为空挡位。滑移齿轮154位于图3中的右边时，与传动轴传动齿轮155形成内啮合配合，此时与传动轴17直连，驱动车辆运行。

本例中采用直齿轮的连接方案，但是采用锥齿轮组进行分动也是可行的，同时本例中采用的是滑移齿轮离合的方式，但是采用其他的离合方式，例如在传动轴和输出轴分设的离合器也是可行的。

如图1中，一种采用上述的处理车处理淤泥的方法，包括以下步骤：

一、现场利用车辆1动力发电，通过控制柜11给各个用电部件供电；

二、吸污泵5抽吸淤泥至下层筛9；

三、在下层筛9粗筛；筛上物送至渣料斗7，筛下物至淤泥箱4；分离出的渣料粒径≥3mm，含水率≤30%。

四、通过渣浆泵3将淤泥箱4内的淤泥输送至旋流器10进行分离，底流渣浆，即分离后重质污泥，通常粒径＞45μm的重质污泥送入上层筛8细筛，即振动脱水，溢流排回窖井12或通过旁管排入淤泥箱4补充液位。

五、上层筛8的筛上物排入渣料斗7，筛下物通过下层筛9至淤泥箱4循环；本例中分离出的渣料粒径＞0.2mm。

通过上述步骤获得含水率30%以下的渣料和可直接进入地下排水管网的轻质污水，实现城市管网的淤泥处理。

优化的方案中，如图2中，在步骤二之前，通过空压机6驱动喷嘴62喷出压缩空气，或者驱动气动马达或由气压驱动的扰动装置使板结淤泥打散。或者通过高压水泵喷出高压水使板结淤泥打散。

Claims (10)

1.一种城市管网淤泥抽吸处理车，包括车辆（1），其特征是：车辆（1）上设有淤泥箱（4），淤泥箱（4）的上方依次设有下层筛（9）和上层筛（8），下层筛（9）和上层筛（8）的筛上与渣料斗（7）连接；

车辆（1）上还设有用于从淤泥沉积井（13）抽吸淤泥的吸污泵（5），吸污泵（5）与下层筛（9）连接；

淤泥箱（4）一侧通过渣浆泵（3）与旋流器（10）连通，旋流器（10）的底流与上层筛（8）连接，旋流器（10）的溢流通过管路与窖井（12）或淤泥箱（4）连通。

2.根据权利要求1所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：所述的下层筛（9）为粗筛，所述的上层筛（8）为细筛；

所述的粗筛筛网孔径为2-4mm，所述的细筛筛网孔径为0.1-0.4mm。

3.根据权利要求1所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：车辆（1）上还设有空压机（6），空压机（6）通过导气管（61）与喷嘴（62）、气动马达或扰动装置连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：车辆（1）上还设有用于给用电部件供电的发电机（2），发电机（2）通过控制柜（11）与各个用电部件电连接。

5.根据权利要求4所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：所述的发电机（2）与分动箱（15）连接，分动箱（15）与车辆（1）的传动轴（17）连接。

6.根据权利要求5所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：所述的分动箱（15）中，输入轴（156）通过联轴器（151）与传动轴（17）连接，分路传动齿轮（152）与输入轴（156）之间为可自由旋转的活动连接，分路传动齿轮（152）通过中间齿轮传动与分路输出轴（153）连接；

由拨杆控制的滑移齿轮（154）与输入轴（156）滑动连接，传动轴传动齿轮（155）与传动轴输出轴（157）连接；

滑移齿轮（154）可选择的与分路传动齿轮（152）或传动轴传动齿轮（155）啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种城市管网淤泥抽吸处理车，其特征是：所述的淤泥箱（4）内设有液位计（16），由所述的液位计（16）控制旋流器（10）的溢流与窖井（12）或淤泥箱（4）连通。

8.一种采用权利要求1-7所述的处理车处理淤泥的方法，其特征是包括以下步骤：

一、现场利用车辆（1）动力发电，通过控制柜（11）给各个用电部件供电；

二、吸污泵（5）抽吸淤泥至下层筛（9）；

三、在下层筛（9）粗筛；筛上物至渣料斗（7），筛下物至淤泥箱（4）；

四、通过渣浆泵（3）将淤泥箱（4）内的淤泥输送至旋流器（10）进行分离，底流渣浆送入上层筛（8）细筛，溢流排回窖井（12）或通过旁管排入淤泥箱（4）补充液位；

五、上层筛（8）的筛上物排入渣料斗（7），筛下物通过下层筛（9）至淤泥箱（4）循环；

通过上述步骤获得含水率30%以下的渣料和可直接进入地下排水管网的轻质污水，实现城市管网的淤泥处理。

9.根据权利要求8所述的处理淤泥的方法，其特征是：在步骤三中，分离出的渣料粒径≥3mm，含水率≤30%；

在步骤四中，分离出的渣料粒径＞45μm。

10.根据权利要求8所述的处理淤泥的方法，其特征是：在步骤二之前，通过空压机（6）驱动喷嘴（62）喷出压缩空气，或者驱动气动马达或扰动装置使板结淤泥打散。

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