CN114108734A - 一种水体污染底泥清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体污染底泥清除装置，包括流速探头、清淤罩、淤泥输送管道、第一旋转罩头、第二旋转罩头、连接口、淤泥入口和淤泥处理机构，所述清淤罩内设有液压伸杆和刮泥刀片，且液压伸杆与刮泥刀片通过旋转铰链连接，所述淤泥输送管道包括前臂和后臂，且前臂与后臂通过第二旋转罩头连接，所述清淤罩一端与流速探头连接，另一端与淤泥输送管道的前臂通过第一旋转罩头连接，所述淤泥输送管道的后臂与淤泥入口通过连接口连接，所述淤泥处理机构上端与淤泥入口相连通。将本发明安装在清淤船上，工人通过操控室进行作业，该装置自动抽送、收集、烘干并压缩贮存河网水体的底泥，保证底泥清除效果，更加高效便捷，并且有助于保护水体生态多样性。

Description

一种水体污染底泥清除装置

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种水体污染底泥清除装置。

背景技术

底泥是河湖等水体的重要组成部分，通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。目前，国内众多河湖底泥污染严重，且污染物大多集中在底泥表层，对河湖水环境造成了不利影响。河道底泥内的污染物引发的內源污染是导致水体污染的重要原因，因此水体底泥处理至关重要。

我国的污染底泥清淤工程多采用机械或人工方式清除污染底泥，将底泥挖出堆放。这种方法占用了土地面积，且造成了底泥的资源浪费，同时底泥清除过程中水体中的水生生物也会被一同清除掉，不利于保护水体生态多样性。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种水体污染底泥清除装置，能有效解决上述清除底泥占用土地面积，浪费底泥资源，破坏水体生态多样性等不足之处。

技术方案：一种水体污染底泥清除装置，包括流速探头、清淤罩、淤泥输送管道、第一旋转罩头、第二旋转罩头、连接口、淤泥入口和淤泥处理机构，所述清淤罩内设有液压伸杆和刮泥刀片，且液压伸杆与刮泥刀片通过旋转铰链连接，所述淤泥输送管道包括前臂和后臂，且前臂与后壁通过第二旋转罩头连接，所述清淤罩一端与流速探头连接，另一端与淤泥输送管道的前臂通过第一旋转罩头连接，所述淤泥输送管道的后臂与淤泥入口通过连接口连接，所述淤泥处理机构上端与淤泥入口相连通。

优选的，所述清淤罩底部外侧为刀片形状。

优选的，所述刮泥刀片由两部分组成，且通过旋转铰链连接。

优选的，所述第一旋转罩头一端与清淤罩通过伸缩杆连接，另一端与淤泥输送管道的前臂固定连接。

优选的，所述第二旋转罩头一端与淤泥输送管道的前臂之间通过伸缩杆连接，另一端与淤泥输送管道的后臂固定连接。

优选的，所述淤泥处理机构包括储泥罐、第一连接管道、水生生物排放管道、第二连接管道、第一干燥破碎室、第二干燥破碎室、第一压缩贮存室、第二压缩贮存室和储液罐；

所述储泥罐上端设有开口，且与淤泥入口相连通，所述储泥罐侧壁设有出口，且出口处设有伸缩挡板，当伸缩挡板打开时，所述储泥罐出口与第一连接管道上壁开口连通，所述第一连接管道下壁开口与水生生物排放管道上壁开口连通，且其之间设有一级格栅，所述水生生物排放管道下壁开口与第二连接管道上壁开口连通，且其之间设有二级格栅，所述第二连接管道下壁开口与储液罐入口连通，且其之间设有三级格栅，所述储液罐侧壁设有排放口；

所述第一连接管道一端设有第一推板，另一端与第一干燥破碎室、第一压缩贮存室依次连通，所述第一推板位于第一连接管道外的侧面上设有第一液压缸，所述第一推板位于第一连接管道内的侧面下端设有第一清扫刷，所述第一连接管道与第一干燥破碎室上端连接处设有第一鼓风机，所述第一干燥破碎室内有第一破碎刀片，所述第一干燥破碎室下端与第一压缩贮存室连接处设有第四推板，所述第四推板外侧面设有第四液压缸，所述第一压缩贮存室顶端设有第五推板，所述第五推板外侧面设有第五液压缸，所述第一压缩贮存室底端设有第一底板，所述第一底板一边与第一压缩贮存室侧壁通过第一底板门闩连接，平行的另一边与第一压缩贮存室侧壁通过第一铰链连接；

所述水生生物排放管道一端设有第二推板，另一端与水体连通，所述第二推板位于水生生物排放管道外的侧面上设有第二液压缸，所述第二推板位于水生生物排放管道内的侧面下端设有第二清扫刷；

所述第二连接管道一端设有第三推板，另一端与第二干燥破碎室、第二压缩贮存室依次连通，所述第三推板位于第二连接管道外的侧面上设有第三液压缸，所述第三推板位于第二连接管道内的侧面下端设有第三清扫刷，所述第二连接管道与第二干燥破碎室上端连接处设有第二鼓风机，所述第二干燥破碎室内有第二破碎刀片，所述第二干燥破碎室下端与第二压缩贮存室连接处设有第六推板，所述第六推板外侧面设有第六液压缸，所述第二压缩贮存室顶端设有第七推板，所述第七推板外侧面设有第七液压缸，所述第二压缩贮存室底端设有第二底板，所述第二底板一边与第二压缩贮存室侧壁通过第二底板门闩连接，平行的另一边与第二压缩贮存室侧壁通过第二铰链连接。

优选的，所述一级格栅过滤孔的直径大于二级格栅过滤孔的直径，且二级格栅过滤孔的直径大于三级格栅过滤孔的直径。

优选的，所述一级格栅的尺寸、二级格栅的尺寸和三级格栅的尺寸相同。

优选的，所述储液罐的入口为漏斗形状。

有益效果：1. 基于水体起悬流速确定装置下沉速度、清淤罩内的刮刀在沉积物表面横向运行时的速度，可防止底泥大幅搅动，保证了底泥清除效果。

2. 采用分级格栅的形式将垃圾、沉积生物、底泥分开，沉积生物随水流一起冲回底面，垃圾和底泥压缩贮存，有效地将污染底泥进行筛分、压缩贮存，减小了传统清淤的占地面积，更加高效便捷。

3. 水生生物排放管道释放水、沉积生物等回到水体，在清除污染底泥的同时，能够保护水体现有水生生物，有助于维持水体生态稳定。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的清淤罩内部结构示意图；

图中序号：1、清淤罩，1-1、液压伸杆，1-2、刮泥刀片，2、流速探头，3、淤泥输送管道，3-1、前臂，3-2、后臂，4-1、第一旋转罩头，4-2、第二旋转罩头，5、连接口，6、淤泥入口，7、储泥罐，8、伸缩挡板，9、一级格栅，10、二级格栅，11、三级格栅，12-1、第一液压缸，12-2、第二液压缸，12-3、第三液压缸，12-4、第四液压缸，12-5、第五液压缸，12-6、第六液压缸，12-7、第七液压缸，13-1、第一推板，13-2、第二推板，13-3、第三推板，13-4、第四推板，13-5、第五推板，13-6、第六推板，13-7、第七推板，14-1、第一清扫刷，14-2、第二清扫刷，14-3、第三清扫刷，15-1、第一连接管道，15-2、第二连接管道，16、水生生物排放管道，17-1、第一鼓风机，17-2、第二鼓风机，18-1、第一干燥破碎室，18-2、第二干燥破碎室，19-1、第一破碎刀片，19-2、第二破碎刀片，20-1、第一压缩贮存室，20-2、第二压缩贮存室，21-1、第一铰链，21-2、第二铰链，22-1、第一底板门闩，22-2、第二底板门闩，23、储液罐，24、排放口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明：

实施例1

如图1所示，一种水体污染底泥清除装置，包括流速探头2、清淤罩1、淤泥输送管道3、第一旋转罩头4-1、第二旋转罩头4-2、连接口5、淤泥入口6和淤泥处理机构，所述清淤罩1内设有液压伸杆1-1和刮泥刀片1-2，且液压伸杆1-1与刮泥刀片1-2通过旋转铰链连接，使刮泥刀片1-2在清淤罩1内进行往复运动，所述淤泥输送管道3包括前臂3-1和后臂3-2，且前臂3-1与后壁3-2通过第二旋转罩头4-2连接，所述清淤罩1一端与流速探头2连接，另一端与淤泥输送管道3的前臂3-1通过第一旋转罩头4-1连接，所述淤泥输送管道3的后臂3-2与淤泥入口6通过连接口5连接，所述淤泥处理机构上端与淤泥入口6相连通。通过流速探头2测定水体流速，从而得出清淤罩1下沉的最大速度，使清淤罩1下沉速度低于底泥起旋速度防止底泥扰动。

上述清淤罩1底部外侧为刀片形状，可插入底泥固定住清淤罩1。

上述刮泥刀片1-2由两部分组成，且通过旋转铰链连接，可调节刮泥刀片1-2的角度。

上述第一旋转罩头4-1一端与清淤罩1通过伸缩杆连接，可调节固定清淤罩1的位置和角度，另一端与淤泥输送管道3的前臂3-1固定连接。

上述第二旋转罩头4-2一端与淤泥输送管道3的前臂3-1之间通过伸缩杆连接，可调节前臂3-1的位置和角度，另一端与淤泥输送管道3的后臂3-2固定连接。

上述淤泥处理机构包括储泥罐7、第一连接管道15-1、水生生物排放管道16、第二连接管道15-2、第一干燥破碎室18-1、第二干燥破碎室18-2、第一压缩贮存室20-1、第二压缩贮存室20-2和储液罐23；

上述储泥罐7上端设有开口，且与淤泥入口6相连通，所述储泥罐7侧壁设有出口，且出口处设有伸缩挡板8，当伸缩挡板8打开时，所述储泥罐7出口与第一连接管道15-1上壁开口连通，所述第一连接管道15-1下壁开口与水生生物排放管道16上壁开口连通，且其之间设有一级格栅9，所述水生生物排放管道16下壁开口与第二连接管道15-2上壁开口连通，且其之间设有二级格栅10，所述第二连接管道15-2下壁开口与储液罐23入口连通，且其之间设有三级格栅11，所述储液罐23侧壁设有排放口24；

上述第一连接管道15-1一端设有第一推板13-1，另一端与第一干燥破碎室18-1、第一压缩贮存室20-1依次连通，所述第一推板13-1位于第一连接管道15-1外的侧面上设有第一液压缸12-1，所述第一推板13-1位于第一连接管道15-1内的侧面下端设有第一清扫刷14-1，所述第一连接管道15-1与第一干燥破碎室18-1上端连接处设有第一鼓风机17-1，所述第一干燥破碎室18-1内有第一破碎刀片19-1，所述第一干燥破碎室18-1下端与第一压缩贮存室20-1连接处设有第四推板13-4，所述第四推板13-4外侧面设有第四液压缸12-4，所述第一压缩贮存室20-1顶端设有第五推板13-5，所述第五推板13-5外侧面设有第五液压缸12-5，所述第一压缩贮存室20-1底端设有第一底板，所述第一底板一边与第一压缩贮存室20-1侧壁通过第一底板门闩22-1连接，平行的另一边与第一压缩贮存室20-1侧壁通过第一铰链21-1连接；

上述水生生物排放管道16一端设有第二推板13-2，另一端与水体连通，所述第二推板13-2位于水生生物排放管道16外的侧面上设有第二液压缸12-2，所述第二推板13-2位于水生生物排放管道16内的侧面下端设有第二清扫刷14-2；

上述第二连接管道15-2一端设有第三推板13-3，另一端与第二干燥破碎室18-2、第二压缩贮存室20-2依次连通，所述第三推板13-3位于第二连接管道15-2外的侧面上设有第三液压缸12-3，所述第三推板13-3位于第二连接管道15-2内的侧面下端设有第三清扫刷14-3，所述第二连接管道15-2与第二干燥破碎室18-2上端连接处设有第二鼓风机17-2，所述第二干燥破碎室18-2内有第二破碎刀片19-2，所述第二干燥破碎室18-2下端与第二压缩贮存室20-2连接处设有第六推板13-6，所述第六推板13-6外侧面设有第六液压缸12-6，所述第二压缩贮存室20-2顶端设有第七推板13-7，所述第七推板13-7外侧面设有第七液压缸12-7，所述第二压缩贮存室20-2底端设有第二底板，所述第二底板一边与第二压缩贮存室20-2侧壁通过第二底板门闩22-2连接，平行的另一边与第二压缩贮存室20-2侧壁通过第二铰链21-2连接。

上述一级格栅9过滤孔的直径大于二级格栅10过滤孔的直径，且二级格栅10过滤孔的直径大于三级格栅11过滤孔的直径。

上述一级格栅9的尺寸、二级格栅10的尺寸和三级格栅11的尺寸相同。

上述储液罐23的入口为漏斗形状。

实施例2

将发明装置安装在清淤船上，工作人员通过操控室进行作业：清淤罩1上的流速探头2可探测水体的起悬流速，通过控制室来确定本装置的下沉速度和刮泥刀片1-2在沉积物表面横向运行时的速度，刮泥刀片1-2旋转搅动底泥并在河底横向运行，底泥经由淤泥输送管道3输送到安装在甲板上的淤泥处理机构，经过一级格栅9，大型漂浮物被留在一级格栅9上，第一液压缸12-1带动第一推板13-1来回运动，第一推板下部的第一清扫刷14-1将大型漂浮物推向第一连接管道15-1方向；漂浮物沿着第一连接管道15-1经第一干燥破碎室18-1干燥破碎后，被第四推板13-4推至第一压缩储藏室20-1，第五推板13-5压缩漂浮物开始积存；而底泥和水生生物通过一级格栅9掉至二级格栅10上，二级格栅10可留住大部分水生生物，第二推板13-2下部的第二清扫刷14-2将水生生物推向水生生物排放管道16方向，水生生物经水生生物排放管道16流回水体；底泥通过二级格栅10落至三级格栅11上，第三推板13-3下部的第三清扫刷14-3将底泥推向第二连接管道15-2方向，底泥沿着第二连接管道15-2经第二干燥破碎室18-2干燥破碎后，被第六推板13-6推至第二压缩储藏室20-2，第七推板13-7压缩底泥开始积存；通过三级格栅11的水经过收集进入储液罐23，最后经排放口24排出。

工作时，还可以依据实际需求设定间隔时间，每隔该时段，第一推板13-1、第二推板13-2和第三推板13-3开始工作时，其余部分短暂断电。第四推板13-4将大型漂浮物推进第一压缩储藏室20-1，并且第六推板13-6将底泥推进第二压缩储藏室20-2时，触发开关，启动第五、第七推板，第五推板13-5和第七推板13-7分别将大型漂浮物和底泥压缩成饼状。过滤的水通过储液罐23的排放口24排出；若各级格栅上残留物过多，还可对各级格栅冲洗，将残留物冲入水体，使用完毕后取出固定螺栓，将各级格栅收好，压缩储藏室存满后，打开底板门闩，取出储藏物，然后关闭底板门闩，该装置可进入新一轮的工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：包括流速探头（2）、清淤罩（1）、淤泥输送管道（3）、第一旋转罩头（4-1）、第二旋转罩头（4-2）、连接口（5）、淤泥入口（6）和淤泥处理机构，所述清淤罩（1）内设有液压伸杆（1-1）和刮泥刀片（1-2），且液压伸杆（1-1）与刮泥刀片（1-2）通过旋转铰链连接，所述淤泥输送管道（3）包括前臂（3-1）和后臂（3-2），且前臂（3-1）与后臂（3-2）通过第二旋转罩头（4-2）连接，所述清淤罩（1）一端与流速探头（2）连接，另一端与淤泥输送管道（3）的前臂（3-1）通过第一旋转罩头（4-1）连接，所述淤泥输送管道（3）的后臂（3-2）与淤泥入口（6）通过连接口（5）连接，所述淤泥处理机构上端与淤泥入口（6）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述清淤罩（1）底部外侧为刀片形状。

3.根据权利要求1所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述刮泥刀片（1-2）由两部分组成，且通过旋转铰链连接。

4.根据权利要求1所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述第一旋转罩头（4-1）一端与清淤罩（1）通过伸缩杆连接，另一端与淤泥输送管道（3）的前臂（3-1）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述第二旋转罩头（4-2）一端与淤泥输送管道（3）的前臂（3-1）之间通过伸缩杆连接，另一端与淤泥输送管道（3）的后臂（3-2）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述淤泥处理机构包括储泥罐（7）、第一连接管道（15-1）、水生生物排放管道（16）、第二连接管道（15-2）、第一干燥破碎室（18-1）、第二干燥破碎室（18-2）、第一压缩贮存室（20-1）、第二压缩贮存室（20-2）和储液罐（23）；

所述储泥罐（7）上端设有开口，且与淤泥入口（6）相连通，所述储泥罐（7）侧壁设有出口，且出口处设有伸缩挡板（8），当伸缩挡板（8）打开时，所述储泥罐（7）出口与第一连接管道（15-1）上壁开口连通，所述第一连接管道（15-1）下壁开口与水生生物排放管道（16）上壁开口连通，且其之间设有一级格栅（9），所述水生生物排放管道（16）下壁开口与第二连接管道（15-2）上壁开口连通，且其之间设有二级格栅（10），所述第二连接管道（15-2）下壁开口与储液罐（23）入口连通，且其之间设有三级格栅（11），所述储液罐（23）侧壁设有排放口（24）；

所述第一连接管道（15-1）一端设有第一推板（13-1），另一端与第一干燥破碎室（18-1）、第一压缩贮存室（20-1）依次连通，所述第一推板（13-1）位于第一连接管道（15-1）外的侧面上设有第一液压缸（12-1），所述第一推板（13-1）位于第一连接管道（15-1）内的侧面下端设有第一清扫刷（14-1），所述第一连接管道（15-1）与第一干燥破碎室（18-1）上端连接处设有第一鼓风机（17-1），所述第一干燥破碎室（18-1）内有第一破碎刀片（19-1），所述第一干燥破碎室（18-1）下端与第一压缩贮存室（20-1）连接处设有第四推板（13-4），所述第四推板（13-4）外侧面设有第四液压缸（12-4），所述第一压缩贮存室（20-1）顶端设有第五推板（13-5），所述第五推板（13-5）外侧面设有第五液压缸（12-5），所述第一压缩贮存室（20-1）底端设有第一底板，所述第一底板一边与第一压缩贮存室（20-1）侧壁通过第一底板门闩（22-1）连接，平行的另一边与第一压缩贮存室（20-1）侧壁通过第一铰链（21-1）连接；

所述水生生物排放管道（16）一端设有第二推板（13-2），另一端与水体连通，所述第二推板（13-2）位于水生生物排放管道（16）外的侧面上设有第二液压缸（12-2），所述第二推板（13-2）位于水生生物排放管道（16）内的侧面下端设有第二清扫刷（14-2）；

所述第二连接管道（15-2）一端设有第三推板（13-3），另一端与第二干燥破碎室（18-2）、第二压缩贮存室（20-2）依次连通，所述第三推板（13-3）位于第二连接管道（15-2）外的侧面上设有第三液压缸（12-3），所述第三推板（13-3）位于第二连接管道（15-2）内的侧面下端设有第三清扫刷（14-3），所述第二连接管道（15-2）与第二干燥破碎室（18-2）上端连接处设有第二鼓风机（17-2），所述第二干燥破碎室（18-2）内有第二破碎刀片（19-2），所述第二干燥破碎室（18-2）下端与第二压缩贮存室（20-2）连接处设有第六推板（13-6），所述第六推板（13-6）外侧面设有第六液压缸（12-6），所述第二压缩贮存室（20-2）顶端设有第七推板（13-7），所述第七推板（13-7）外侧面设有第七液压缸（12-7），所述第二压缩贮存室（20-2）底端设有第二底板，所述第二底板一边与第二压缩贮存室（20-2）侧壁通过第二底板门闩（22-2）连接，平行的另一边与第二压缩贮存室（20-2）侧壁通过第二铰链（21-2）连接。

7.根据权利要求2所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述一级格栅（9）过滤孔的直径大于二级格栅（10）过滤孔的直径，且二级格栅（10）过滤孔的直径大于三级格栅（11）过滤孔的直径。

8.根据权利要求2所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述一级格栅（9）的尺寸、二级格栅（10）的尺寸和三级格栅（11）的尺寸相同。

9.根据权利要求2所述的一种水体污染底泥清除装置，其特征在于：所述储液罐（23）的入口为漏斗形状。

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