CN212427290U - 一种水底底泥封闭清淤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水底底泥封闭清淤装置，包括圆筒形的清淤仓，清淤仓的底部开口，插入水底淤泥中，清淤仓的顶部设有密封的顶盖，顶盖上开有孔，且连接有管道，管道口高于水面，清淤仓内中心处设有由围板围成的圆形淤泥收集池；淤泥收集池顶部与管道连通，在管道内设有淤泥输送装置；在淤泥收集池的外侧设有由分槽板分隔的多个扇形槽；淤泥收集池和扇形槽之间开有连通的收集口，每个扇形槽内设有刮泥板；刮泥板沿径向向淤泥收集池移动刮泥，将水底淤泥通过收集口送入淤泥收集池中；管道内的淤泥输送装置，将淤泥收集池中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内。本实用新型有效防止了清淤过程对水体的二次污染。

Description

一种水底底泥封闭清淤装置

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，涉及河湖水库等水底污染底泥的清淤装置，特别涉及一种水底底泥封闭清淤装置。

背景技术

目前，底泥作为江河胡海的沉积物，是天然水域的重要组成部分，然而，当水体受到污染后，水中的一部分污染物质可通过吸附在颗粒物上或者自行沉淀进而积蓄在底泥中，成为污染底泥。污染底泥对于湖泊而言是潜在的污染源。当湖泊环境发生变化时，底泥中的营养盐可能重新释放，对其构成二次污染。研究表明，当湖泊外部污染源等到控制后，底泥即可成为首要污染源，其季节性的营养盐的释放可使富营养化状态维持数十年；据有关文献报道，杭州西湖内源污染负荷已经达到外来污染负荷的41％；安徽巢湖内源污染负荷是外来负荷的21％；而云南滇池中80％的氮和90％的磷都分布在底泥中。治理污染底泥的有效措施是底泥疏浚，即通过挖出表层的污染底泥，减少底泥的污染物释放，这种方式可减少湖内的底泥污染源，还能增加湖泊容量，控制水生植物的生长，例如：瑞典的Trummen湖，清除表层1m厚的底泥后，水深增加1.1-1.7m，TP(总磷)浓度迅速下降，并且维持了18年；我国滇池草海一期工程疏浚底泥400万m，工程实施后，疏浚区水体不再黑臭，水质明显好转，水体透明度由原来小于0.37m提高到0.8m。

目前，底泥疏浚的主要工具是现代挖泥船，其在清淤过程可能导致污染底泥重新悬浮、水体透明度下降，底泥及间隙水中高浓度的有机物等也将随之扩散，导致二次污染等问题。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，实现高效快速清淤的同时降低清淤过程对水体的二次污染，而提供一种水底底泥封闭清淤装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种水底淤泥封闭清淤装置，包括圆筒形的清淤仓，清淤仓的底部开口，插入水底淤泥中，清淤仓的顶部设有密封的顶盖，顶盖上开有孔，在该孔口处密封连接有管道，管道口高于水面，清淤仓内中心处设有由围板围成的圆形淤泥收集池；淤泥收集池顶部与管道连通，在管道内设有淤泥输送装置；在淤泥收集池的外侧设有由分槽板分隔的多个扇形槽；淤泥收集池和扇形槽之间开有连通的收集口，每个扇形槽内设有一个由机械驱动的刮泥板；刮泥板沿径向向淤泥收集池移动刮泥，将水底淤泥通过收集口送入淤泥收集池中；管道内的淤泥输送装置，将淤泥收集池中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内；刮泥板的初始位置设置在接近清淤仓的侧壁处，在顶盖上且位于刮泥板初始位置上方，设置伸缩压头，伸缩压头用于将刮泥板压入淤泥中，并用于调节刮泥板插入淤泥深度；还包括排水装置，排水装置用于将清淤仓内的水排出。

进一步地，淤泥输送装置包括淤泥泵以及和淤泥泵连接的淤泥管，淤泥泵抽取淤泥收集池中的淤泥，并通过淤泥管输送至水面上的淤泥收集设备内。

进一步地，淤泥输送装置包括提升机，提升机设有入料口；在收集口和入料口之间设有引导槽，淤泥经引导槽被汇集至提升机的入料口。

进一步地，提升机为斗式提升机。

进一步地，提升机为TD型皮带式斗式提升机、NE型板链式斗式提升机、HL型环链离心式斗式提升机或Z型斗式提升机。

进一步地，提升机为螺旋提升机。

进一步地，淤泥输送装置包括淤泥泵和提升机，提升机设有入料口；淤泥泵的输出口连接有管路，管路的输出口位于提升机的入料口上方，淤泥收集池中的淤泥经由淤泥泵输送至提升机的入料口。

进一步地，清淤仓的侧壁由铁板围成，直径为30m-50m。

进一步地，刮泥板为弹性弯曲变形的弓形刮泥板；其变形前的长度小于等于扇形槽的外弧长。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型利用清淤仓、顶盖、分槽板等实现库底污染底泥的区域划分和封闭，利用弓形刮泥板实现在扇形槽中的有效运动，利用淤泥收集池和管道实现污染底泥的收集和处理，整个过程快速高效，且一旦清淤仓插入底部河床，装置外部的水体即不受底泥清淤过程的影响，有效地防止了清淤过程对水体的二次污染。

附图说明

图1为本实用新型的一种水底淤泥封闭清淤装置结构示意图；

图2为本实用新型的一种清淤仓中扇形槽及刮泥板结构示意图。

图中，1、清淤仓；2、顶盖；3、扇形槽；4、弓形刮泥板；5、分槽板；6、淤泥收集池；7、管道；8、水底淤泥；9、底部河床。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1至图2，一种水底淤泥封闭清淤装置，包括圆筒形的清淤仓1，清淤仓1的底部开口，插入水底淤泥8中，清淤仓1的顶部设有密封的顶盖2，顶盖2上开有孔，在该孔口处密封连接有管道7，管道7口高于水面，清淤仓1内中心处设有由围板围成的圆形淤泥收集池6；淤泥收集池6顶部与管道7连通，在管道7内设有淤泥输送装置；在淤泥收集池6的外侧设有由分槽板5分隔的多个扇形槽3；淤泥收集池6和扇形槽3之间开有连通的收集口，每个扇形槽3内设有一个由机械驱动的刮泥板；刮泥板沿径向向淤泥收集池6移动刮泥，将水底淤泥8通过收集口送入淤泥收集池6中；管道7内的淤泥输送装置，将淤泥收集池6中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内；刮泥板的初始位置设置在接近清淤仓1的侧壁处，在顶盖2上且位于刮泥板初始位置上方，设置伸缩压头，伸缩压头用于将刮泥板压入淤泥中，并用于调节刮泥板插入淤泥深度；还包括排水装置，排水装置用于将清淤仓1内的水排出。

清淤仓1高度根据需要清淤的深度确定。机械驱动可采用液压驱动、气压驱动或者电机驱动。比如采用液压缸、气缸或者电机驱动的电动缸等带动刮泥板刮泥。

伸缩压头可采用电动推杆等驱动，伸缩长度可调。

可采用液压缸、气缸或者电机驱动的电动缸等，带动刮泥板刮泥，使刮泥板沿清淤仓1的径向往复移动。可在顶盖2上且位于刮泥板初始位置上方，设置电动推杆，电动推杆前端安装压头，构成伸缩压头，驱动电动推杆，将刮泥板压入淤泥中，并可调节刮泥板插入淤泥深度。使其每次插入淤泥5～6cm左右。

排水装置可设有水泵和与水泵连通的排水管，清淤仓1内的水经由排水管排放到清淤仓1外。

淤泥输送装置可包括淤泥泵以及和淤泥泵连接的淤泥管，淤泥泵抽取淤泥收集池6中的淤泥，并通过淤泥管输送至水面上的淤泥收集设备内。

淤泥输送装置也可包括提升机，提升机设有入料口；在收集口和入料口之间可设有引导槽，淤泥经引导槽被汇集至提升机的入料口。提升机可垂直或倾斜提升污泥等至水面上。

提升机可为斗式提升机。比如提升机可为TD型皮带式斗式提升机、NE型板链式斗式提升机、HL型环链离心式斗式提升机或Z型斗式提升机。提升机也可为螺旋提升机。

淤泥输送装置还可包括淤泥泵和提升机，提升机设有入料口；淤泥泵的输出口连接有管路，管路的输出口可位于提升机的入料口上方，淤泥收集池6中的淤泥经由淤泥泵输送至提升机的入料口。再经提升机输送至水面上的淤泥收集设备内。

水面上的淤泥收集设备可设有收料口，收料口可与淤泥输送装置的出料口或输出口对接，淤泥收集设备可设有输送带，输送带可将淤泥输送至船舱等。

清淤仓1的侧壁可由铁板围成，直径可为30m-50m。

刮泥板可为弹性弯曲变形的弓形刮泥板4；其变形前的长度可小于等于扇形槽3的外弧长。弓形刮泥板4可由液压缸、气缸或者电机驱动的电动缸带动向淤泥收集池6推进，将扇形槽3内淤泥推入淤泥收集池6中。

上述的清淤仓1、TD型皮带式斗式提升机、NE型板链式斗式提升机、HL型环链离心式斗式提升机、Z型斗式提升机、螺旋提升机、弓形刮泥板4、分槽板5、淤泥泵、液压缸、气缸、电动缸、电动推杆、伸缩压头等装置及结构，均可采用现有技术中的产品及结构，并采用常规技术手段进行制作、安装及驱动控制。

本实用新型还提供一种利用上述的水底淤泥封闭清淤装置的水底淤泥封闭清淤方法实施例，该方法包括如下步骤：

步骤一，将清淤仓1运至指定地点，使清淤仓1的底部插入淤泥中；安装排水装置、淤泥输送装置及刮泥板；通过船或者气垫等使清淤仓1漂浮运至指定地点，使清淤仓1下沉，当清淤仓1底部插入淤泥后，清淤范围内的淤泥被封闭；安装就位排水装置、淤泥输送装置及刮泥板等。

步骤二，启动排水装置将清淤仓1内水排出。

步骤三，驱动刮泥板，使扇形槽3内淤泥收集到淤泥收集池6中；采用液压缸、气缸或者电机驱动的电动缸等带动刮泥板刮泥，将各扇形槽3内的淤泥推向淤泥收集池6方向，使得淤泥被逐渐刮至淤泥收集池6中。

步骤四，通过淤泥输送装置将淤泥收集池6中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内。采用淤泥输送装置通过管道7将汇集的淤泥全部输送出去，完成清淤工作。

清淤完成后，可采用气垫充气产生的浮力，使清淤仓1等装置从淤泥中上浮，或者采用吊装方法将清淤仓1等吊起，并运至下一个清淤地点。

下面以本实用新型的一个优选实施例来进一步说明本实用新型的工作原理：

一种水底淤泥封闭清淤装置，包括圆筒形的清淤仓1，清淤仓1的底部开口，插入水底淤泥8中，清淤仓1的顶部设有密封的顶盖2，顶盖2上开有孔，在该孔口处密封连接有管道7，管道7口高于水面，清淤仓1内中心处设有由围板围成的圆形淤泥收集池6；淤泥收集池6顶部与管道7连通，在管道7内设有淤泥输送装置；在淤泥收集池6的外侧设有由分槽板5分隔的多个扇形槽3；淤泥收集池6和扇形槽3之间开有连通的收集口，每个扇形槽3内设有一个由机械驱动的弓形刮泥板4；刮泥板为弹性弯曲变形的弓形刮泥板4；刮泥板将水底淤泥8通过收集口送入淤泥收集池6中；管道7内的淤泥输送装置，将淤泥收集池6中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内；还包括排水装置，排水装置用于将清淤仓1内的水排出。排水装置可包括潜水泵、离心泵等排水泵以及与排水泵连接的排水管，通过排水管将清淤仓1内的水排出清淤仓1外。

清淤仓1由钢板围成圆筒形，直径为30m-50m，其内部为水下清淤区域，高度根据需要清淤的深度确定；工作时，清淤仓1底部整体插入淤泥中，进而划分出圆形封闭清淤区域；清淤仓1顶部设置顶盖2，完全覆盖所述封闭清淤区域，顶盖2中间开圆孔并与管道7连接；清淤仓1围成的封闭清淤区域内设置多个分槽板5，将清淤区域划分为8-10个扇形槽3；每个扇形槽3内部设置抽排水设备，用于排出清淤仓1内水；每个扇形槽3内部设置弓形刮泥板4；弓形刮泥板4具有弹性变形的特性，刮泥过程中形状可变，以适应扇形槽3宽度的变化，且分槽板5深度按照所需清淤的水底淤泥8深度确定；弓形刮泥板4通过机械驱动，将扇形槽3内的水底淤泥8刮到中间的淤泥收集池6中；通过管道7将淤泥收集池6中的水和污泥排出。

一种水底淤泥封闭清淤方法如下：

首先，将清淤仓1等装置漂浮运至指定地点，通过船或者气垫等使清淤仓1漂浮运至指定地点，使清淤仓1下沉，当清淤仓1底部插入淤泥后，清淤范围内的淤泥被封闭；安装就位排水装置、淤泥输送装置及刮泥板等。采用排水装置排出清淤仓1内的水。

可调整扇形槽3内的弓形刮泥板4的高度，使其插入淤泥5cm，驱动弓形刮泥板4向淤泥收集池6方向运动，完成一次刮泥后，使刮泥板回到清淤仓1的侧壁附近即初始位置处；可再次调整弓形刮泥板4的高度，使其插入淤泥5cm，重复刮泥操作直至指定的清淤深度。期间，通过管道7将淤泥收集池6中的淤泥输送出去。达到指定清淤深度后，将淤泥收集池6中的淤泥全部输出。清淤完成后，可采用气垫充气产生的浮力，使清淤仓1等装置从淤泥中上浮，或者采用吊装方法将清淤仓1等吊起，并运至下一个清淤地点。

本实施例中，总计清淤深度0.5m；清淤仓1的围板插入底部河床9的表面下面1m深，围成的清淤区域直径50m，筒壁高度2m；共计8个分槽板5将整个筒分为8个扇形槽3；管道7直径2m。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (9)

1.一种水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，包括圆筒形的清淤仓，清淤仓的底部开口，插入水底淤泥中，清淤仓的顶部设有密封的顶盖，顶盖上开有孔，在该孔口处密封连接有管道，管道口高于水面，清淤仓内中心处设有由围板围成的圆形淤泥收集池；淤泥收集池顶部与管道连通，在管道内设有淤泥输送装置；在淤泥收集池的外侧设有由分槽板分隔的多个扇形槽；淤泥收集池和扇形槽之间开有连通的收集口，每个扇形槽内设有一个由机械驱动的刮泥板；刮泥板沿径向向淤泥收集池移动刮泥，将水底淤泥通过收集口送入淤泥收集池中；管道内的淤泥输送装置，将淤泥收集池中的淤泥输送至水面上的淤泥收集设备内；刮泥板的初始位置设置在接近清淤仓的侧壁处，在顶盖上且位于刮泥板初始位置上方，设置伸缩压头，伸缩压头用于将刮泥板压入淤泥中，并用于调节刮泥板插入淤泥深度；还包括排水装置，排水装置用于将清淤仓内的水排出。

2.根据权利要求1所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，淤泥输送装置包括淤泥泵以及和淤泥泵连接的淤泥管，淤泥泵抽取淤泥收集池中的淤泥，并通过淤泥管输送至水面上的淤泥收集设备内。

3.根据权利要求1所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，淤泥输送装置包括提升机，提升机设有入料口；在收集口和入料口之间设有引导槽，淤泥经引导槽被汇集至提升机的入料口。

4.根据权利要求3所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，提升机为斗式提升机。

5.根据权利要求4所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，提升机为TD型皮带式斗式提升机、NE型板链式斗式提升机、HL型环链离心式斗式提升机或Z型斗式提升机。

6.根据权利要求3所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，提升机为螺旋提升机。

7.根据权利要求1所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，淤泥输送装置包括淤泥泵和提升机，提升机设有入料口；淤泥泵的输出口连接有管路，管路的输出口位于提升机的入料口上方，淤泥收集池中的淤泥经由淤泥泵输送至提升机的入料口。

8.根据权利要求1所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，清淤仓的侧壁由铁板围成，直径为30m-50m。

9.根据权利要求1所述的水底底泥封闭清淤装置，其特征在于，刮泥板为弹性弯曲变形的弓形刮泥板；其变形前的长度小于等于扇形槽的外弧长。

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