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一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备的制作方法

1.本发明涉及环保技术领域与资源化利用技术领域
技术背景
2.完善水污染防治，消除内河黑臭水体是国家“十四五”规划要求。
3.河流污染具有多因性，在严格了工业排放和采取了雨污分流后，河道淤泥污染、道路面源污染、农业面源污染影响，成为河流污染造成水体浑浊、黑臭的三大原因，其中淤泥污染是主要原因。淤泥对河流的污染，主要是淤泥上层的粥样浮泥和软垃圾，尤其是岸边水际、浅滩、沟洞处的软垃圾和粥样浮泥，更是一个污染源。实践表明，用挖掘淤泥方法治理污染，往往达不到预期效果，原因在于粥样浮泥和软垃圾会因面源污染而不断发生，以及重机械挖上来的都是固化、半固化淤泥和河床革泥，粥样浮泥却因机械快速移动而流淌，难以被挖掘，特别是城镇内河存在的那种原油状浮泥，更是无法挖掘清除。而且，对地下水位较深地区的河流(湖泊)淤泥进行挖掘，也存在发生河漏风险；对城镇内河淤泥进行挖掘，不仅需要考虑两岸应力，还要考虑到河床上某些不明用途管线的风险。采取拦河排水，然后冲洗淤泥的方法，又很难解决巨量泥浆储存场地和干化问题。
4.如果有一项技术能像扫马路一样，常态化地对河道粥样浮泥、软垃圾进行汲取清除，且不会因搅动水体而发生污染，那将可大大减少淤泥处置量，是个不错的技术构想，但市场上还没有这样的技术设备。
5.对于采集的粥样浮泥，经消毒、除虫、脱水后，如能用于农业，则是个取之不竭的长效农肥，不仅可以改善田园土壤，调节用肥结构，使种出来的庄稼口感好、更富营养，又可减少化肥使用量，有效减轻农业面源污染；如用于林业或一般绿化植树，不仅能让树木快速生长，还可以使淤泥所含的重金属得到植物化处理，解决了河道淤泥难处置问题。

技术实现要素：

6.本发明为一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备，是通过对河流淤泥上层的粥样浮泥和软垃圾进行水化汲取、垃圾分拣、消毒除虫、砂土浮泥分离、浮泥中继储存沉淀，转脱水包装，然后作为土肥返回田园、林地，或用于一般绿化植树，即对河流淤泥污染起到治理作用，又实现资源化利用。有如下设备器件组成：浮泥采集车、摇架、手动浮泥吸取器、垃圾分拣设备、消毒设备、污泥泵、止回阀、砂土浮泥分离设备、囊驳、移动设备、辅助设备和工具。总体结构见图1所示。
7.各部分设备器件组成、结构、连接如下：
8.浮泥采集车有吊架、外防污罩、上辊轮、内轮、下辊轮、网格履带、车架、内箱顶架、底横架、内箱顶板、内箱板、污泥泵
①
、内污泥管、水下电机、减速箱、传动带、微型排气泵、传动箱、传动杆、水波轮、车耳、气开止回阀、拉钩插孔组成，如图2、图3、图4所示。其中吊架有横梁、横梁插口、工字梁、吊架耳、联轴销组成，见图8、图9、图10所示。吊架横梁插口与浮泥采集车车耳对接，吊架耳与摇架拉索系接，见图1局部所示。
9.手动浮泥吸取器有管柄、管柄耳、定位销、联轴销、吸盘耳、可绕管、吸盘架、裙边、外排轮、内排轮、加强筋、吸污口组成，见图5、图6、图7所示。
10.垃圾分拣设备有散淤器、垃圾分拣器组成，其中垃圾分拣器有均分口、电机
①
、防臭罩、轴辊、网格带、集污槽、底槽、导污管、污泥箱组成，如图1局部所示。
11.消毒设备有紫外螺旋管、臭氧发生器、臭氧回收器组成，如图1局部所示。
12.砂土浮泥分离设备有缓流涡流器、沉砂锅、螺旋脱水机、浮泥集取器组成。其中：缓流涡流器入口有限量调节阀、腔内有缓流球。沉砂锅下部外形是圆锥体漏斗形，漏斗底部出口与螺旋脱水机入口对接；沉砂锅中部外形为圆柱形桶，侧边上有一个入口与缓流涡流器出口连体对接；沉砂锅上方安装浮泥集取器。浮泥集取器有沉砂窝组、球阀组、蜗杆、污泥泵
④
、电机
②
、传感器
③
、传感器
④
组成，每个球阀阀杆上装有蜗轮，每个蜗轮都与同一根蜗杆联动，蜗杆与电机
②
联轴，每个球阀出口联接到同一根导污管上，导污管与污泥泵
④
联通，污泥泵
④
还与传感器
③
、传感器
④
连接。如图1局部所示。
13.囊驳为可折叠充气型驳船，有囊驳壁、防臭蓬、出入口、防刮直板、防刮角板、结带孔、拉环、上浮力泡、下浮力泡、充气孔、防折管架组成，如图11、图12、图13所示。
14.移动设备可选用车载或船载。当用车载时，没有浮泥采集车和摇架，单用手动浮泥吸取器。当用船载时，增加阻飘板。阻飘板装在船前部左右两舷上，可上下滑动，使用时下滑一定深度，不用时拉上来。
15.摇架用来牵引浮泥采集车，有底座、摇柱、电磁阻尼器、三联控制开关、摇大臂、大臂液压杆、摇小臂、小臂液压杆、拉索、拉索收放器组成，如图1局部所示。
16.辅助设备和工具有侧拉钩、侧拉索、拉杆、外污泥管、紫外灯、垃圾斗、污泥桶、凝絮剂罐、剂量控制器。
附图说明
17.图1是所述发明技术设备平面简化示意图，图中标记名称分别为：(1)设备船、(2)传感器
④
、(3)传感器
③
、(4)沉砂锅、(5)螺旋脱水机、(6)污泥桶、(7)垃圾斗、(8)紫外灯、(9)臭氧回收器、(10)紫外螺旋管、(11)臭氧发生器、(12)污泥泵
③
、(13)污泥箱、(14)传感器
①
、(15)传感器
②
、(16)阻飘板、(17)手动浮泥吸取器、(18)摇架、(19)摇柱、(20)电磁阻尼器、(21)底座、(22)大臂液压杆、(23)拉杆、(24)侧拉索、(25)外污泥管、(26)侧拉钩、(27)浮泥采集车、(28)吊架、(29)摇小臂、(30)小臂液压杆、(31)拉索、(32)摇大臂、(33)拉索收放器、(34)止回阀
①
、(35)止回阀
②
、(36)污泥泵
②
、(37)散淤器、(38)均分口、(39)电机
①
、(40)垃圾分拣器、(41)导污管、(42)底槽、(43)集污槽、(44)网格带、(45)轴辊、(46)防臭罩、(47)回流管、(48)缓流涡流器、(49)沉砂窝、(50)电机
②
、(51)球阀、(52)蜗杆、(53)污泥泵
④
、(54)剂量控制器、(55)凝絮剂罐、(56)囊驳。
18.图2是浮泥采集车简化装配图，图中标记名称分别为：(59)下辊轮、(60)网格履带、(61)内箱板、(62)车架、(63)车耳、(64)内箱顶板、(65)内箱顶架、(66)内污泥管、(67)水下电机、(68)内轮、(69)气开止回阀、(70)传动带、(71)微型排气泵、(72)减速箱、(73)传动箱、(74)污泥泵
①
、(75)传动杆、(76)水波轮、(77)拉钩插孔、(78)底横架。
19.图3是浮泥采集车简化装配图a-a剖视简化图。
20.图4是浮泥采集车简化装配图b-b剖视简化图，图中标记名称分别为：(27)浮泥采
集车、(57)上辊轮、(58)外防污罩。
21.图5是手动浮泥吸取器简化装配图，图中标记名称分别为：(86)裙边、(87)外排轮、(88)内排轮、(17)手动浮泥吸取器。
22.图6是手动浮泥吸取器简化装配图a-a剖视图，图中标记名称分别为：(89)加强筋、(90)吸污口。
23.图7是手动浮泥吸取器简化装配图b-b剖视展开图，图中标记名称分别为：(79)管柄、(80)管柄耳、(81)定位销、(82)联轴销、(83)吸盘耳、(84)可绕管、(85)吸盘架。
24.图8是吊架装配主视图，图中标记名称分别为：(91)联轴销、(92)吊架耳、(93)工字梁。
25.图9是吊架装配左视图，图中标记名称分别为：(94)横梁、(95)横梁插口。
26.图10是吊架装配左视图a-a剖视图。
27.图11是囊驳简化装配主视图，图中标记名称分别为：(98)防刮直板、(99)防刮角板、(100)结带孔、(101)拉环、(56)囊驳、(102)囊驳壁、(103)下浮力泡、(104)防折管架、(105)上浮力泡、(106)充气孔。
28.图12是囊驳简化装配俯视图，图中标记名称分别为：(96)防臭蓬、(97)出入口。
29.图13是囊驳简化装配主视图a-a剖视图。
具体实施方式
30.具体实施方式以船载为例。
31.设备准备：组装囊驳，装上防刮直板、防刮角板、防折管架、防臭蓬，充上气后，用绳子系住拉环，拖带在设备船后面。放下设备船左右舷上的阻飘板。对浮泥采集车装上侧拉钩，连上侧拉索、拉杆，在车耳上装上吊架，在吊架耳上系拉索。
32.启动摇架上的大臂液压杆，将浮泥采集车吊高，转动摇架，通过拉索收放器，将浮泥采集车缓慢放入河中，车内空气经内箱顶板上的小孔逸到外箱，再从外防污罩顶部的气开止回阀排出。然后启动水下电机，经传动箱带动传动杆，使水波轮旋转，经减速箱带动微型排气泵工作，并带动内轮驱动上辊轮，使网格履带运行，同时启动污泥泵
①
，使浮泥采集车在河床上行驶吸淤。
33.被污泥泵
①
吸入的浮泥、软垃圾，经内污泥管到外污泥管，再经止回阀
①
、散淤器、均分口，喷在垃圾分拣器网带上。网带装在轴辊上，由电机
①
带动运行，垃圾被分拣送到垃圾斗内，由紫外灯照射杀菌后，包装待卸。浮泥水、颗粒砂土则通过网带，大部落入集污槽，然后流入污泥箱，小部落到防臭罩底槽，再经导污管流入污泥箱。
34.污泥箱内的浮泥水、砂土由污泥泵
③
抽取送至紫外螺旋管消毒，紫外螺旋管入口端联接臭氧发生器，出口端联接臭氧回收器，回收的臭氧返回到臭氧发生器再利用。
35.从紫外螺旋管流出的浮泥水、砂土，经导流管到缓流涡流器注入沉砂锅内，在涡流的作用下，颗粒砂土自然汇集到底部当中出口处，出口对接螺旋脱水机入口，砂土被卷进脱水排出到污泥桶内，然后进行包装待卸。产生的污水经回流管到沉砂锅内。
36.沉砂锅上方装有浮泥集取器，浮泥集取器的沉砂窝组对应联通球阀组，各个球阀启闭时间均等错开，使每个球阀间歇出水，但球阀组则能连续出水。因为各球阀间歇出水，使得对应沉砂窝内的浮泥水有一个间断静止时间，这能让砂土沉入底部而不被吸取。
37.污泥泵
④
将球阀组内的浮泥水抽取，经剂量控制器加入凝絮剂后，排入尾拖囊驳的出入口。当一个囊驳装满浮泥水后，解开系绳拖带，让其静止停留在河面上，再换上一个囊驳，继续接收浮泥水。
38.当囊驳内的浮泥水沉淀后，就可以使用其它运载工具连续不等待地抽取泥浆，转运到陆上脱水设备进行脱水处理，或者用河上移动脱水设备抽取泥浆进行脱水。在脱水挤压过程中杀灭虫体。产生的湿泥经包装后，视情用于农业、林业，或一般绿化植树。囊驳可收回继续使用。
39.在以上过程中，浮泥采集车在设备船前方河床上作向右向左扇形往复行驶，在行驶过程中，带动摇臂让摇柱转动。因为摇柱与电磁阻尼器联轴，当浮泥采集车运行到设备船正右边转向时，三联控制开关接通电磁阻尼器，产生阻尼力反作用于摇架上，带动设备船向前微动。当摇架被带动到设备船正前方时，三联控制开关断开电磁阻尼器，阻尼力消失，但浮泥采集车仍继续完成左边圆弧运行，当到达正左边转向运行时，三联控制开关又接通电磁阻尼器，产生阻尼力又反作用于摇架上，再使设备船获得向前的微动力，这样往复运行，可使设备船缓慢地前进，浮泥采集车则保持向右向左往复的扇形往前位移运行，起到清扫河床作用。
40.卸下浮泥采集车上的侧拉钩，启动摇小臂液压杆，使摇大臂与摇小臂成直角，可以让浮泥采集车直行吸淤。
41.微型排气泵的作用在于从外防污罩顶部内抽取河床淤泥中逸出积聚的气体，经内污泥管排出。
42.四个传感器的作用在于：污泥泵
①
与传感器
①
连接，当污泥箱内水位高时，污泥泵
①
减速工作。污泥泵
③
与传感器
②
连接，当污泥箱内水位低时，污泥泵
③
停止工作，达到水位要求时，启动运行。污泥泵
④
与传感器
③
、传感器
④
连接，当沉砂锅水位低时停止运行，当水位高时加速运行。
43.手动浮泥吸取器用于浮泥采集车不便到达与使用的水际、浅滩、角落。
44.本发明技术设备的优缺点
45.优点：设备比较简单，能耗低；大大减少了淤泥处置量，有效提高了河道污染物清除率；能进行物理清洁治污，具有普适性，可常态化使用于名胜风景区的河流、湖泊；能够对小河小沟展开清淤治污作业，没有重机械大设备受内河桥多、河道河岸复杂不利影响的问题。
46.缺点：不符合人们传统的河流治污习惯。人们对河流淤泥污染治理，总想用大机械到大河上搞大作业，一蹴而就，甚至对城内数十年以上的垃圾河治理，都想一扫而清，对于这种如扫马路般平淡的治污理念不易理解接受。
47.缓慢地前进，浮泥采集车则保持向右向左往复的扇形往前位移运行，起到清扫河床作用。
48.卸下浮泥采集车上的侧拉钩，启动摇小臂液压杆，使摇大臂与摇小臂成直角，可以让浮泥采集车直行吸淤。
49.微型排气泵的作用在于从外防污罩顶部内抽取河床淤泥中逸出积聚的气体，经内污泥管排出。
50.四个传感器的作用在于：污泥泵
①
与传感器
①
连接，当污泥箱内水位高时，污泥泵
①
减速工作。污泥泵
③
与传感器
②
连接，当污泥箱内水位低时，污泥泵
③
停止工作，达到水位要求时，启动运行。污泥泵
④
与传感器
③
、传感器
④
连接，当沉砂锅水位低时停止运行，当水位高时加速运行。
51.手动浮泥吸取器用于浮泥采集车不便到达与使用的水际、浅滩、角落。
52.本发明技术设备的优缺点
53.优点：设备比较简单，能耗低；大大减少了淤泥处置量，有效提高了河道污染物清除率；能进行物理清洁治污，具有普适性，可常态化使用于名胜风景区的河流、湖泊；能够对小河小沟展开清淤治污作业，没有重机械大设备受内河桥多、河道河岸复杂不利影响的问题。
54.缺点：不符合人们传统的河流治污习惯。人们对河流淤泥污染治理，总想用大机械到大河上搞大作业，一蹴而就，甚至对城内数十年以上的垃圾河治理，都想一扫而清，对于这种如扫马路般平淡的治污理念不易理解接受。

技术特征：

1.一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备，有设备船、摇架、浮泥采集车、止回阀
①
、手动浮泥吸取器、污泥泵
②
、止回阀
②
、垃圾分拣设备、污泥箱、污泥泵
③
、消毒设备、砂土浮泥分离设备、剂量控制器、凝絮剂罐、囊驳组成，其特征在于：设备船安装以上除浮泥采集车、囊驳外的其它设备器件，摇架通过拉索牵引浮泥采集车，浮泥采集车的污泥泵
①
、内污泥管、外污泥管、止回阀
①
串接联通，止回阀
①
与散瘀器联通；手动浮泥吸取器、污泥泵
②
、止回阀
②
串接联通，止回阀
②
也与散淤器联通，散瘀器是垃圾分拣设备的入口部件，结构为空腔螺旋管；从垃圾分拣设备分拣出的垃圾经紫外灯照射后送到垃圾桶，分拣出的砂土和浮泥水则进入污泥箱；污泥箱、污泥泵
③
、消毒设备、缓流涡流器串接联通，缓流涡流器是砂土浮泥分离器设备的入口部件；砂土浮泥分离设备下部装有螺旋脱水机，上部装有浮泥集取器，浮泥集取器的污泥泵
④
通过管道与囊驳的出入口对接；凝絮剂罐与剂量控制器串接联通，剂量控制器出口端与污泥泵
④
出口端联通。2.浮泥采集车为一种浮泥采集技术设备，有吊架、外防污罩、上辊轮、内轮、下辊轮、网格履带、车架、内箱顶架、底横架、内箱顶板、内箱板、污泥泵
①
、内污泥管、水下电机、减速箱、传动带、微型排气泵、传动箱、传动杆、水波轮、车耳、气开止回阀、拉钩插孔组成，其特征在于：污泥泵
①
、水波轮安装在浮泥采集车内箱，内箱由内箱板、内箱顶板、外防污罩侧面组成，固定在车架、内箱顶架、底横架上；水下电机、减速箱、微型排气泵、传动箱安装在内箱顶架上，水下电机通过传动箱、传动杆带动水波轮，同时通过减速箱将动力传递给微型排气泵和内轮，内轮带动上辊轮使网格履带运行；网格履带中间有相间的大网口，网格履带安装在上辊轮和下辊轮上，上辊轮、下辊轮安装在车架上；外防污罩套装在车架上；车耳在车架的斜梁上；侧拉钩插口在车架的底架上；气开止回阀安装在外防污罩顶部；内污泥管一头与污泥泵
①
出口联通，一头从外防污罩侧面导出与外污泥管联通。3.手动浮泥吸取器是一种用于河边浅滩处的浮泥吸取技术装置，有管柄、管柄耳、定位销、联轴销、吸盘耳、可绕管、吸盘架、裙边、外排轮、内排轮、加强筋、吸污口组成，其特征在于：管柄是一个导污管，外接污泥泵
②
，下端有管柄耳与吸盘耳联轴，下端内有可绕管与吸污口联接，定位销在吸盘耳上，加强筋在吸盘架内。4.砂土浮泥分离设备为一种砂土浮泥分离技术设备，有缓流涡流器、沉砂锅、螺旋脱水机、浮泥集取器组成，浮泥集取器有沉砂窝组、球阀组、蜗杆、电机
②
、污泥泵
④
、传感器
③
、传感器
④
组成，其特征在于：缓流涡流器出口与沉砂锅入口连体对接，沉砂锅下方出口与螺旋脱水机入口对接，沉砂锅上方装有浮泥集取器，浮泥集取器的沉砂窝与球阀一一对应联通，每个球阀阀杆上装有蜗轮，蜗轮都与同一根蜗杆联动，蜗杆与电机
②
联轴，每个球阀出口与同一根导污管联通，导污管与污泥泵
④
联通，传感器
③
、传感器
④
安装在沉砂锅的不同水位高度上，都与污泥泵
④
连接。5.摇架为一种中间牵引技术设备，有底座、摇柱、电磁阻尼器、三联控制开关、摇大臂、大臂液压杆、摇小臂、小臂液压杆、拉索、拉索收放器组成，其特征在于：摇柱固定在底座上，但能左右旋转，摇柱与电磁阻尼器联轴，三联控制开关由摇柱的前方、左方、右方来定位，并与电磁阻尼器连接，大臂液压杆一端固定在摇柱上，一端固定在摇大臂上，小臂液压杆一端固定在摇大臂上，一端固定在摇小臂上，拉索一端两头都经过摇小臂，一端与拉索收放器连接，拉索收发器安装在摇柱上。6.囊驳为一种浮泥中继储存沉淀技术装置，有囊驳壁、防臭蓬、出入口、防刮直板、防刮
角板、结带孔、拉环、上浮力泡、下浮力泡、充气孔、防折管架组成。其特征在于：上浮力泡装在囊驳上方，下浮力泡装在上浮力泡稍下方，都有充气孔，囊驳壁围成长方斗状，防刮直板、防刮角板上有结带孔，系结装在囊驳底部，防臭蓬上有出入口，蒙在囊驳上面，防折管架装在囊驳内侧的浮力泡下沿。7.根据权利要求1所述的一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备，垃圾分拣设备有散淤器、垃圾分拣器组成，垃圾分拣器有均分口、电机
①
、轴辊、网格带、集污槽、底槽、导污管、防臭罩组成，其特征在于：散瘀器与均分口对接联通，均分口安装在放臭罩上，电机
①
带到轴辊，网格带装在轴辊上，集污槽安装在两轴辊与上下网格带之间，底槽与导污管联通。8.根据权利要求1所述的一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备，消毒设备有紫外螺旋管、臭氧发生器、臭氧回收器组成，其特征在于：紫外螺旋管入口端与臭氧发生器出口端相通，出口端处装有臭氧回收器，臭氧回收器与臭氧发生器联通。9.根据权利要求2所述的浮泥采集车为一种浮泥采集技术设备，吊架有联轴销、吊架耳、工字梁、横梁、横梁插口组成，其特征在于：工字梁与横梁用联轴销连轴，横梁插口用于与车耳对接，吊架耳用于与拉索系接。10.根据权利要求4所述的砂土浮泥分离设备为一种砂土浮泥分离技术设备，缓流涡流器有腔体、限量调节阀、缓流球、大倾斜圆弧口组成，其特征在于：限量调节阀是缓流器的入口部件，缓流涡流器腔体中部有缓流球，缓流球架设在内腔壁上，大倾斜圆弧口与沉砂锅入口以沉砂锅壁圆弧的切线对接，大倾斜圆弧口面积远大于限量调节阀出口面积。

技术总结

本发明为一种内河软垃圾清除和粥样浮泥资源化利用的技术设备，属于环保技术领域与资源化利用技术领域。该技术设备通过对河流淤泥上层的粥样浮泥和软垃圾水化汲取、垃圾分拣、消毒除虫、砂土浮泥分离、浮泥中继储存沉淀，转脱水包装，然后作为土肥返回田园、林地，或用于一般绿化植树，即对河流淤泥污染起到治理作用，又实现资源化利用。有如下设备器件组成：浮泥采集车、摇架、手动浮泥吸取器、垃圾分拣设备、消毒设备、污泥泵、止回阀、砂土浮泥分离设备、囊驳、移动设备、辅助设备和工具。辅助设备和工具。辅助设备和工具。