太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统及方法

本发明涉及疏浚污泥治理与固结，更具体的说是涉及太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统及方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的不断加快，大量工业污水和生活污水未经净化处理直接排入河道，导致水体的生态环境质量急剧恶化。为了改善水体环境，提升运航能力和加强水安全保障，每年都需要进行大规模的河湖疏浚清淤工程，如长江口深水航道治理等。疏浚淤泥中富集了大量污染物，主要有铅、镉、铬、汞等重金属以及多氯联苯、多环芳烃等有机污染物，严重威胁着环境和人类健康。

2、目前较为常用的疏浚污泥修复方法是向污泥中加入大量吸附剂、络合剂，例如活性炭溶液、氯化铁溶液、氢氧化钙溶液等，再对现场污泥充分搅拌，使其与药剂充分反应，以此达到吸附重金属离子，降解有机污染物的目的。随后向污泥中插入排水板，通过堆载预压或者真空预压的方式对污泥进行排水固结。这种方法的优势在于施工工艺简单，操作体系成熟，但是仍存在一系列问题，例如面对大面积堆载的污泥，如何使其与吸附剂等均匀混合，排出吸附后的沉淀物，以及加快土体固结速度，缩短临时征地时间。

3、因此，如何提供一种改进的疏浚污泥治理和快速固结系统及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明的一个目的在于提出太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，克服背景技术中采用现有技术疏浚污泥存在的不足。

2、本发明的另一个目的在于提出太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理方法。

3、本发明提供的技术方案为：太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，包括：

4、排水板，所述排水板沿其内部长度方向封装电热膜，其插入污泥内，用于加热污泥，并包括交叉阵列布置的注液排水板和抽液排水板；

5、密封膜，在土体表层铺设密封膜形成密闭状态；

6、连接管，所述密封膜顶部密封连接有若干所述连接管，每一个所述连接管均与其对应的所述排水板密封连接；

7、注液泵，所述注液排水板对应的连接管通过所述注液泵与药剂池连通；

8、抽真空泵，所述抽液排水板对应的连接管通过所述抽真空泵与废液池连通；

9、太阳能装置，所述太阳能装置架设于所述密封膜上方，且与所述电热膜电性连接。

10、进一步地，所述注液排水板在抽液工况下作为所述抽液排水板使用，且与所述抽真空泵及所述废液池连通。

11、进一步地，所述排水板为塑料排水板，其包括芯板、外层滤膜及所述电热膜，所述电热膜封装于所述芯板内，所述芯板通过所述外层滤膜包裹。

12、进一步地，所述电热膜由包裹在两层绝缘膜之间的金属汇流导电条进行发热，所述导电条与所述太阳能装置电性连接；绝缘膜为聚酯绝缘膜。

13、进一步地，所述芯板采用高强度、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好的材料制成。

14、进一步地，所述密封膜包括土体表层自下而上铺设的编织布和土工膜，所述土工膜边缘埋入密封沟槽内。

15、进一步地，所述连接管为pvc管，其与所述排水板连接处对应的土工膜密封处理。

16、进一步地，所述注液泵和抽真空泵可选择与所述太阳能装置电性连接。

17、进一步地，所述太阳能装置包括：电池板支架，所述电池板支架架设于所述密封膜上方，其上铺设有太阳能电池板；所述太阳能电池板通过导线与蓄电池电性连接，所述蓄电池通过电缆及防水插头与所述电热膜的防水导电线连接。

18、本发明提供的另一个技术方案为：太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理方法，采用所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，具体步骤如下：

19、s1、对现场疏浚污泥进行场地整平，将排水板通过袋装砂井打设机插入污泥土中直至指定深度，留存其外露预定长度，排水板沿一定距离规整布置，其中注液排水板和抽液排水板以列交叉阵列方式分布；

20、s2、在排水板布设完成后，使用万能表依次检查排水板中电热膜的导电性能，若检查发现电热膜中导线断路，则须重新布设相应位置的排水板；

21、s3、排水板与连接管接口处使用密封材料密封；将每块排水板均与蓄电池连接；随后在土体表层铺设密封膜，密封膜边缘埋入密封沟中防止漏气；

22、s4、注液排水板上的连接管连接药剂池，通过注液泵将淋洗剂泵入污泥中，抽液排水板上的连接管连接废液池，通过真空泵将废液抽到废液池；

23、s5、架设太阳能装置，使其所产生的电能用于给现场所有用电设施供电；开启供电系统，加热排水板中的电热膜，利用排水板加热污泥土，开启抽真空泵和注液泵，对污泥土进行淋洗；

24、s6、淋洗结束后将注液排水板与废液池相连；所有排水板均用于真空预压固结排水；固结完成后，对排水板中的电热膜进行回收利用。

25、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统及方法，构建了清洁能源直接加热、淋洗、真空预压联合的疏浚污泥处理系统，使除污与固结一体化，既可以充分去除污泥中的有毒有害物质，又能有效降低土体含水率，极大程度简化施工工艺，同时充分利用清洁能源，降低环境污染。

26、本发明采用淋洗技术对污泥进行清洗，充分去除污泥中的重金属离子以及各类有机污染物，极大程度降低了对环境和人类健康的威胁；淋洗剂通过排水板泵送进土体，无需额外布设管道，淋洗结束后注液排水板也可正常进行土体的排水固结，在工程上常用的预压排水系统的基础上，同时实现淤泥加固和污染物处理两个过程，实现污泥除害与固结一体化，简化施工工艺。

27、本发明利用了太阳能发电技术为施工现场提供电能，使用清洁能源，积极响应推广清洁能源的号召，有效降低了环境污染。本发明通过太阳能电池板为排水板加热，提升土体温度，为淋洗液与污染物提供适宜的反应环境，促使有机污染物的分解，以及加快排水速率，缩短土体固结时间，同时使结构进一步简化，有效降低了环境污染。

技术特征：

1.太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述注液排水板(1)在抽液工况下作为所述抽液排水板(2)使用，且与所述抽真空泵(7)及所述废液池(5)连通。

3.根据权利要求1所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述排水板为塑料排水板，其包括芯板(14)、外层滤膜(16)及所述电热膜(15)，所述电热膜(15)封装于所述芯板(14)内，所述芯板(14)通过所述外层滤膜(16)包裹。

4.根据权利要求3所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述电热膜(15)由包裹在两层绝缘膜之间的金属汇流导电条进行发热，所述导电条与所述太阳能装置电性连接；绝缘膜为聚酯绝缘膜。

5.根据权利要求3所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述芯板(14)采用高强度、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好的材料制成。

6.根据权利要求3所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述密封膜(3)包括土体表层自下而上铺设的编织布和土工膜，所述土工膜边缘埋入密封沟槽内。

7.根据权利要求6所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述连接管(4)为pvc管，其与所述排水板连接处对应的土工膜密封处理。

8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述注液泵(9)和抽真空泵(7)可选择与所述太阳能装置电性连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，其特征在于，所述太阳能装置包括：电池板支架(10)，所述电池板支架(10)架设于所述密封膜上方，其上铺设有太阳能电池板(11)；所述太阳能电池板(11)通过导线(13)与蓄电池(12)电性连接，所述蓄电池(12)通过电缆(19)及防水插头(18)与所述电热膜(15)的防水导电线(17)连接。

10.太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，具体步骤如下：

技术总结
本发明涉及太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统及方法，本发明采用内部封装电热膜的塑料排水板作为淋洗注液及固结排水通道，通过塑料排水板向污泥中泵入淋洗液，吸附重金属离子以及分解有机污染物，淋洗结束后进行真空预压固结排水。与现有技术相比，本发明提供的太阳能加热淋洗真空预压联合的疏浚污泥处理系统，可同时满足污染物处理和淤泥固化两大工程需求，缩短处理周期，节约施工成本。此外，引入太阳能装置为系统提供清洁能源，通过排水板中电热膜加热周围土体，加速污染物分解，提高排水效率，进一步优化处理效果，并在施工结束后回收塑料排水板中的电热膜，实现资源持续利用。

技术研发人员：石修松,徐进,曾逸文,曲瑞娟,张福海,翁佳兴,卞夏
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16