專利名稱：一種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于暗管排水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。
背景技術(shù)：
暗管排水技術(shù)是農(nóng)田潰、澇害防治和鹽堿地治理重要技術(shù)措施，在國內(nèi)外被廣泛使用。排水暗管外包濾料是包裹在暗管 周圍的透水性能很強(qiáng)的材料，主要作用是維持暗管周圍土壤穩(wěn)定，防止土粒堵塞暗管，改善暗管周圍水力性能，提高暗管排水效率和排水的持續(xù)有效性。近年來對(duì)于采用何種材料作為外包濾料一直是研究熱點(diǎn)。目前，暗管排水通常采用各種級(jí)配的砂礫、碎石等材料作為外包濾料。盡管砂礫、碎石滲濾性能很好，但砂礫料在許多平原地區(qū)來源少，且成本太高，約占整個(gè)暗管排水工程費(fèi)用的一半。為了降低暗管排水工程成本，必須尋求新的過濾材料。近年來，出現(xiàn)了用有機(jī)材料如稻草、稻殼、麥桿、鋸沫、棕皮等作為暗管排水的外包濾料，盡管節(jié)省了成本，但有機(jī)濾料易腐敗，使用年限短，且易造成排水孔堵塞，從而影響排水效果，仍然不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種成本低廉，滲濾性能好的排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于粘粒重量百分比在30%及以上的土壤(即排水暗管周圍的土壌)的排水暗管外包濾料，所述外包濾料是以粒徑小于38_的增鈣液態(tài)渣為原料制成。優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。液態(tài)渣是煤粉在燃煤立式旋風(fēng)爐內(nèi)經(jīng)1450_1550°C高溫懸浮燃燒，其灰粉在高溫下呈熔融液滴，排出時(shí)被高壓水驟冷后形成的ー種粒狀廢渣。為了降低煤粉的熔點(diǎn)，提高灰渣的活性，可在煤粉中加入一定量的粉狀石灰石，所排出的渣即為增鈣液態(tài)渣。增鈣液態(tài)渣是ー種可以大量利用的廉價(jià)エ業(yè)固體廢棄物。本發(fā)明還提供ー種上述排水暗管外包濾料的制備方法。該方法以增鈣液態(tài)渣為原料，將原料經(jīng)篩分、均勻混合后制成粒徑小于38_的所述濾料。優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。優(yōu)選的，所述方法以增鈣液態(tài)渣為原料，將原料經(jīng)孔徑38mm篩篩分5_10分鐘，篩下物均勻混合制成所述濾料。本發(fā)明還提供了所述排水暗管外包濾料的使用方法，即使用時(shí)，所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設(shè)厚度為5-lOcm。本發(fā)明還提供了一種用于粘粒重量百分比在30%以下(不含30%)的土壤的排水暗管外包濾料，所述外包濾料以增鈣液態(tài)渣為原料，按重量百分比由0-5%粒徑范圍在0-0. 075mm、10-25%粒徑范圍在 O. 075-0. 25mm、60-90%粒徑范圍在 O. 25_19mm和 0-10%粒徑范圍在19-38mm的增鈣液態(tài)渣制成。優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。本發(fā)明還提供了ー種上述排水暗管外包濾料的制備方法。該方法以增鈣液態(tài)渣為原料，將增1丐液態(tài)禮:依次經(jīng)孔徑38mm、19mm、0. 25mm和O. 075mm篩篩分，姆次篩分5-10分鐘，按重量百分比分別由0-5%的O. 075mm篩的篩下物、10-25%的O. 075mm篩的篩上物、60-90%的O. 25mm篩的篩上物和0-10%的19mm篩的篩上物均勻摻混制成所述濾料。優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。本發(fā)明還提供所述排水暗管外包濾料的使用方法。即使用時(shí)，所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設(shè)厚度為10-15cm。本發(fā)明還提供了上述增鈣液態(tài)渣在排水暗管外包濾料中的應(yīng)用。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I、本發(fā)明將エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣作為排水暗管外包濾料，變廢為寶，節(jié)約 了砂石等自然資源，實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源的循環(huán)有效利用，有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，具有較高的社會(huì)效益和環(huán)境效益；2、增鈣液態(tài)渣外包濾料能有效維持排水暗管周圍土壤穩(wěn)定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果，降低暗管排水工程建設(shè)成本；與傳統(tǒng)的砂石濾料比較，単位管長鋪設(shè)成本降低20%以上。3、本發(fā)明針對(duì)不同的排水暗管周圍土壤的粘粒含量，給出了不同粒徑的外包濾料及鋪設(shè)厚度，有效維持了暗管周圍土壤穩(wěn)定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例II、調(diào)查暗管排水工程建設(shè)場(chǎng)地暗管理深位置的土壌，分析其粒徑組成，如以重量百分比計(jì)，砂粒含量23. 6%，粉粒含量39. 5%，粘粒含量36. 9%，質(zhì)地為粘壤土 ；粘粒含量在30%以上，為穩(wěn)定性土壌。2、利用滲透儀分析測(cè)試待用增鈣液態(tài)渣滲透系數(shù)，為O. 46cm/s，符合要求。在相同的滲透系數(shù)下，與傳統(tǒng)的砂石濾料相比，用增鈣液態(tài)渣作為外包濾料，単位管長鋪設(shè)成本節(jié)省了 20%以上。3、制備增鈣液態(tài)渣外包濾料選擇振動(dòng)篩分機(jī)，篩孔直徑38mm，根據(jù)篩分機(jī)技術(shù)指標(biāo)，每次將200Kg左右的增鈣液態(tài)渣原料置于分樣篩上，篩分5分鐘，篩下物均勻混合待用。4、根據(jù)設(shè)計(jì)要求挖排水管溝，槽底壓實(shí)，坡降符合設(shè)計(jì)要求；在槽底部均勻滿鋪制備的增鈣液態(tài)渣外包濾料，厚度IOcm ;在增鈣液態(tài)渣外包濾料上鋪設(shè)排水管，排水管坡降符合合計(jì)要求；在排水管兩側(cè)同時(shí)均勻滿鋪制備的增鈣液態(tài)渣外包濾料，厚度16cm(濾料設(shè)計(jì)厚度IOcm與排水暗管管徑6cm之和)。5、管溝土方回填在排水管兩側(cè)同時(shí)回填土方，回填土粒徑小于5cm，回填土分層踏實(shí)。
實(shí)施例2I、調(diào)查暗管排水工程建設(shè)場(chǎng)地暗管理深位置的土壌，分析其粒徑組成，如以重量百分比計(jì)，砂粒含量53. 2%，粉粒含量41. 3%，粘粒含量5. 5%，質(zhì)地為砂質(zhì)壤土 ；粘粒含量在30%以下，為非穩(wěn)定性土壌。
2、利用滲透儀分析測(cè)試待用增鈣液態(tài)渣滲透系數(shù)，在O. 43-0. 56cm/s之間，可以用作暗管排水外包濾料。3、制備增鈣液態(tài)渣外包濾料(I)選擇雙層振動(dòng)篩分機(jī)，上層篩孔徑38mm，下層篩孔徑19mm ;根據(jù)篩分機(jī)技術(shù)指標(biāo)，姆次將200Kg左右的增韓液態(tài)洛原料置于38mm分樣篩上,篩分5分鐘；38mm分樣篩篩上物棄去，19mm分樣篩篩上物均勻混合收集起來待用，19mm分樣篩篩下物收集起來繼續(xù)分篩分。(2)選擇上層篩孔徑O. 25mm、下層篩孔徑O. 075mm的雙層振動(dòng)篩分機(jī)；根據(jù)篩分機(jī)技術(shù)指標(biāo)，姆次將200Kg左右19mm分樣篩篩下物置于O. 25mm分樣篩上，篩分8分鐘；將
O.25mm分樣篩的篩上物,O. 075mm分樣篩的篩上物,O. 075mm分樣篩的篩下物分別均勻混合
收集起來待用。(3)按重量百分比分取待用的5%的O. 075mm分樣篩的篩下物，20%的O. 075mm分樣篩的篩上物，70%的O. 25mm分樣篩的篩上物，5%的19mm分樣篩篩上物，均勻混合制備成暗管排水外包濾料待用。4、根據(jù)設(shè)計(jì)要求挖排水管溝，槽底壓實(shí)，坡降符合設(shè)計(jì)要求；在槽底部均勻滿鋪制備的增鈣液態(tài)渣外包濾料，厚度15cm ;在增鈣液態(tài)渣外包濾料上鋪設(shè)排水管，排水管坡降符合合計(jì)要求；在排水管兩側(cè)同時(shí)均勻滿鋪制備的增鈣液態(tài)渣外包濾料，厚度21cm(濾料設(shè)計(jì)厚度15cm與排水暗管管徑Gcm之和)。5、管溝土方回填在排水管兩側(cè)同時(shí)回填土方，回填土粒徑小于3cm，回填土分層踏實(shí)。以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于粘粒重量百分比在30%及以上的土壌的排水暗管外包濾料，其特征在于所述外包濾料是以粒徑小于38_的增鈣液態(tài)渣為原料制成；優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。
2.ー種制備權(quán)利要求I所述的排水暗管外包濾料的方法，其特征在于以增鈣液態(tài)渣為原料，將原料經(jīng)篩分、均勻混合后制成粒徑小于38_的所述濾料；優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干以增鈣液態(tài)渣為原料，將原料經(jīng)孔徑38_篩篩分5-10分鐘，篩下物均勻混合制成所述濾料。
4.一種權(quán)利要求I所述的排水暗管外包濾料的使用方法，其特征在于所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設(shè)厚度為5-lOcm。
5.一種用于粘粒重量百分比在30%以下的土壌的排水暗管外包濾料，其特征在于所述外包濾料以增鈣液態(tài)渣為原料，按重量百分比由0-5%粒徑范圍在0-0. 075mm、10-25%粒徑范圍在O. 075-0. 25mm、60-90%粒徑范圍在O. 25_19mm和0-10%粒徑范圍在19_38mm的增鈣液態(tài)渣制成；優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。
6.ー種制備權(quán)利要求5所述的排水暗管外包濾料的方法，其特征在干以增鈣液態(tài)渣為原料，將增1丐液態(tài)禮:依次經(jīng)孔徑38mm、19mm、0. 25mm和O. 075mm篩篩分，姆次篩分5-10分鐘，按重量百分比分別由0-5%的O. 075mm篩的篩下物、10-25%的O. 075mm篩的篩上物、.60-90%的O. 25mm篩的篩上物和0-10%的19mm篩的篩上物均勻摻混制成所述濾料；優(yōu)選的，所述增鈣液態(tài)渣是粒狀エ業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，滲透系數(shù)在O. 35cm/s以上。
7.—種權(quán)利要求5所述的排水暗管外包濾料的使用方法，其特征在于所述濾料在排水暗管周圍與土壤之間的鋪設(shè)厚度為10-15cm。
8.增鈣液態(tài)渣在排水暗管外包濾料中的應(yīng)用，其特征在于其采用權(quán)利要求I或5中所述的增鈣液態(tài)渣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種排水暗管外包濾料及其制備、使用方法。本發(fā)明以增鈣液態(tài)渣為原料，針對(duì)粘粒重量百分比在30％及以上、30％以下的土壤，分別制成不同粒徑的外包濾料。本發(fā)明還提供了上述濾料的制備和使用方法。本發(fā)明充分利用工業(yè)固體廢棄物增鈣液態(tài)渣，變廢為寶，而且能有效維持暗管周圍土壤穩(wěn)定，防止土粒堵塞濾料和暗管，改善暗管周圍滲透系能，提高暗管排水排鹽效果。
文檔編號(hào)E02B11/00GK102641622SQ20121012378
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者張清, 張金龍, 王振宇 申請(qǐng)人:天津泰達(dá)園林建設(shè)有限公司