FI90113B - Foerfarande foer att muddra upp slam fraon hamnar, vattenvaegar eller motsvarande och ett mudderfartyg - Google Patents

Description

90113

Menetelmä lietteen ruoppaamiseksi satamista, vesiväylistä tai vastaavista ja ruoppausalus Förfarande för att muddra upp slam frän hamnar, vattenvägar eller motsvarande och ett mudderfartyg 5

Keksinnön kohteena on menetelmä lietteen ruoppaamiseksi satamista, vesiväylistä tai vastaavista ruoppausalukseen korkeussäädettävästi ja asetettavasti laakeroidun kaltevan kuljettimen ja sen yhteydessä olevan 10 ottopään avulla.

Keksinnön kohteena on myös menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu ruoppausalus, joka on varustettu kaltevalla kuljettimella, jonka vedenpuo-leisessa päässä on aseteltavilla leikkuuterillä varustettu ottopää.

15

Satamien, vesiväylien tai vastaavien ruoppaamiseen käytetään tunnetusti kauhaketjuruoppareita, laahausimupääruoppareita ja muita ruoppareita, joissa liete nostetaan mekaanisesti tai painevettä käyttämällä ja kuljetetaan rakenteeltaan erilaisten kaltevien kuljettimien avulla 20 ylöspäin ruoppaproomuihin tai laskeutuspinnalle huuhdottavaksi. Kaikissa näissä tunnetuissa kuljetettavissa laitteissa käytetään kaivinlaitteita, samoin kuin kauhakehyksiä, kauhapyöriä, leikkuupyöriä tai vastaavia sekä imupäitä, joiden avulla liete irrotetaan lietteen pinnasta mahdollisesti painevettä hyväksi käyttäen. Tällöin syntyy vesipyörteitä kaivinpäiden ' 25 tai imupäiden alueelle, jotka pyörteittävät lietettä enemmän tai vähem- : män ja jakavat kerrostuneet ainekset veteen.

Patentissa DE-B 2 837 322 kuvataan laite, jonka avulla väylien, kanavien tai muiden vesiteiden pohjalle kertynyt liete imetään pois imu-30 putkella, joka on järjestetty imujohdon päähän, jota kannattaa puolestaan aluksen runko. Tässä laitteessa imusuuhun on kytketty työsuuntaan : katsottuna paluulaite. Tämä voi muodostua kelkasta ja siihen kiinteäs ti yhdistetystä paluumekanismista. Se voi kannattaa tällöin kahta telanmuotoista harjaa, jotka on laakeroitu käytettävästi ja rinnan 35 toistensa kanssa imulaatikkoon. Tällä imulaatikolla voi olla puolestaan poikittain harjoihin nähden etenevällä otsapuolella aukko imusuu- 2 90113 ta varten. Tällöin kelkkamaisesti muodostettu imulaatikko voi olla varustettu kellukkeilla, joiden välissä imusuu sijaitsee.

Patentissa DE-A 2 059 436 kuvataan lietteeenruoppari, jonka laahauselin 5 on muodostettu olennaisesti suorakulmaisesta laatikosta, joka on sivukuvaltaan kelkan muotoinen ja jota vedetään kuljetettavan lietteen yli. Liete otetaan vastaan laatikosta sitä tyhjennettäessä ja vetoliikkeen käynnistyttyä. Vastaanottamisen apuna voi olla laatikon suuhun järjestetty nostin. Tämän koneen avulla voidaan nostaa irti tasaisia ja hieman 10 kokoonpuristuneita lammikonpohjia.

Patentissa DE-A 3 150 993 kuvataan menetelmä, jonka avulla vesiväylistä voidaan poistaa kerrostumat ja erityisesti sellaiset kerrostumat, jotka sisältävät vahingollisia aineita ja orgaanisia ainesosia. Tällöin 15 kerrostumat nostetaan ylös paikan päällä ja sihdataan tämän jälkeen mekaanisesti. Sihdatusta kerrostumasta poistetaan koneellisesti vesi, minkä jälkeen vedettömään kerrostumaan sekoitetaan ainakin hienorakeista mineraalilisäainetta. Tämä seos kuivataan rakeiseksi, jonka jälkeen rakeistettu aines poltetaan. Puhallettu ja poltettu rakeistettu aines 20 käsitellään edelleen. Tätä rakeistettua tuotetta voidaan käyttää kevyenä lisäaineena rakennusaineiden valmistukseen. Kevyt lisäaine voi muodostua savesta, lentotuhkasta tai vastaavasta. Rakeistettuun tuotteeseen voidaan lisätä vielä myös lisäaineita. Mekaanisessa rikastuksessa ylisuuret rakeet voidaan erotella ja lajitella. Mekaanisesta vedenpois-25 tosta jäljellejäävä suodinvesi voidaan puhdistaa ja johtaa takaisin vesiväylään.

Patentissa DE-A 1 918 332 kuvataan menetelmä ja laite nesteeseen liet-tyvien kiinteiden aineiden kuljettamiseksi. Tätä tarkoitusta varten on 30 järjestetty imuruoppari, jolla on imuputken kanssa yhdistetty imusuu ja jossa imuputki on yhdistetty imupumpun kanssa. Sen kuljetusputkeen on liitetty lisälaite, jonka avulla kiinteiden aineiden kerrostumista kiihdytetään. Tällaisina välineinä voidaan käyttää polyelektrolyytte-jä. Kuljetusputken poistoaukko johdetaan suhteellisen lyhyen kulje-35 tushihnan yli, joka sijaitsee proomun yläpuolella. Kuljetushihnan taaksepäin etenevässä osassa on kaavin, jonka avulla taataan kerrostuman kaapiutuminen kuljetushihnasta. Proomussa kerrostuma erotetaan.

Il 3 90113

Liika vesi virtaa pois. Haitallista on tässä yhteydessä kerrostumista kiihdyttävien lisävälineiden käyttäminen.

Ellei käytetä mitään kerrostumista kiihdyttäviä lisävälineitä, kaikilla 5 tunnetuilla ruoppausmenetelmillä on se haittapuoli, että lietteen luonnollinen vedenpoisto vaatii hyvin pitkän ajan. Tämän vuoksi liet-teenpoiston yhteydessä rasitetaan myös suuria pohjapintoja, joita voitaisiin käyttää muihin tarkoituksiin. Jos lietettä tai sen johtamiseen tarvittavaa kuljetusvettä käsitellään vahingollisilla aineilla, 10 nämä voivat joutua poiston yhteydessä myös pohjaveteen.

Patentista GB-A 2 128 663 tunnetaan imupääruoppari, jolla on aluksen runkoon kiinnitetty imuputki, joka on varustettu vedenpuoleisesta päästään ottopäällä. Ottopään koko leveyden poikki on järjestetty 15 runkoon laakeroitu leikkuuterä, jolloin runko on tärinälaitteen välityksellä siirrettävissä heilahdusten taajuudessa. Haitallista tässä imupääruoppaimessa on se, että sen avulla voidaan leikata ainoastaan pohjan pinta-alueita siten, että imetty vesimäärä suhteessa nostettuun pohjaan on erittäin suuri. Mahdolliset jatkotoimenpiteet, kuten veden-20 poisto, kuivaus, jne. tulevat myös suhteellisen kalliiksi.

Keksinnön tavoitteena on, että kun kerrostumia nostetaan väylän pohjasta, syntyy mahdollisimman vähän pyörteitä, ja että lisävettä kulje-tetaan ennen kaikkea mahdollisimman vähän, jotta voidaan välttää kul-25 jetetun lietteen ohentuminen. Myös lietettä hiekasta erotettaessa on käytettävä mahdollisimman vähän vettä, jotta menetelmät kustannukset eivät lisääntyisi ja jotta ympäristölle ei aiheutuisi haittoja. Lietteen rikastus ja erotus tapahtuu aluksessa. Lisäkäsittelyn on oltava mahdollisimman yksinkertainen.

30

Tavoite saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että ottopää viedään päälikerrosta alta leikkaamalla lietteeseen ja liikutetaan siinä siten, että ottopään yläpuolella oleva päälikerros muodostaa vapaan veden ja juuri luodun pinnan välille erotuskerroksen, 35 joka myös ylläpidetään ottopäätä eteenpäin siirrettäessä ja joka ottopään takana peittää juuri muodostetun pinnan, jolloin erotuskerroksen alapuolelle saatu liete nostetaan ottopään avulla ja kuljetetaan pois 4 90113 mekaanisella kaltevalla kuljettimella.

Tavoitteiden saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle ruoppausalukselle lisäksi tunnusomaista se, että leikkuuterien etäisyys on muutettavissa 5 erisuuruisten lietemäärien säätämiseksi, jolloin leikkuuterät on varustettu hydraulisesti ohjatuilla asetuslaitteilla, ja että ottopään tai leikkuuterien yläpuolelle jäävä erotuskerros on johdettavissa ruoppausaluksen etenemisnopeuden mukaisesti ottopäähän yhdistetyn oh-jauspellin yli.

10

Keksinnön mukaisesti väylänpohjan yläpuolelle kertynyt kerrostuma nostetaan siten, että ainoastaan osa alaosassa olevasta kerrostumasta nostetaan lietteen suuntaan liikkuvan ottopään avulla. Tällöin jäljelle jää lietteen päälikerros, joka sijaitsee ottopään ylemmän leik-15 kausreunan yläpuolella, johdetaan tämän yläpuolelta pois ja jää ero-tuskerrokseksi äsken syntyneen pinnan ja vapaan veden väliin. Tällöin pyörteiden esiintyminen vedessä, lietteen nostavan pään alueella voidaan välttää, ja tämän lisäksi saavutetaan se etu, että kuljetettavat vesimäärät jäävät hyvin pieniksi. Ottopään yläpuolelle jäävä erotus -20 kerros virtaa ruopparin etenemistä vastaavasti ohjauspellin välityksellä ottopään kautta pois ja peittää ottopään taakse vapautuneet _ 1 väyläpohjat.

Patenttivaatimuksissa esitetyn suoritusmuodon mukaisesti ottopään 25 päässä myöhemmin tarvittava kuljetusvesi voidaan johtaa alapuolelle.

Lietteen kalteva kuljetus tapahtuu mekaanisilla kuljettimilla, esimerkiksi kierukka- tai raappaketjukuljettimilla.

30 Keksinnön yksityiskohtia havainnollistetaan piirustuksessa esitettävien suoritusmuotojen avulla, ja piirustuksessa esitetään seuraavaa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista menetelmää; 35 Kuvio 2 esittää sivukuvana ruoppausalusta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi;

Kuvio 3 on päälikuva kuviosta 2;

II

5 90H3

Kuvio 4 on sivukuva suurempana esitetystä kuvion 1 ja 2 mukaisesta ottopäästä.

Ruoppausalus 1 on varustettu kuljetusputkella 2, joka on ripustettu 5 nostettavasti ja laskettavasti köysitaljan 3 avulla köysivintturiin 4.

Kuljetusputken 2 etupäähän on kiinnitetty kääntyvästi ottopää 5 vaakasuoran akselin 6 ympäri. Kääntyminen on järjestetty tangoston 7 avulla, joka tarttuu kohdassa 8 sidekiskoon 9, joka on kiinnitetty ottopään 5 10 rakenneosaan. Tangosto 7 johtaa kiinnityslaitteeseen 10, joka on järjestetty kuljetusputken 2 yläpäähän. Tangosto 7 toimii suoraviivaisen liikkeen ohjaimena, joka huolehtii siitä, että alempi ottopääleikkaus tapahtuu ruoppaussyvyydestä riippumatta aina vaakasuorasti.

15 Tämä ottopään 5 alapuoli 11 on yhdistetty siihen kiinteästi. Yläpuoli 12 on nivelletty kääntyvästi akselin 13 ympäri. Ottopään 5 yläpuolen 12 korkeusasentoa säädetään hydraulisen siirtolaitteen 14 avulla toivotun leikkauspaksuuden mukaisesti.

20 Ottopään 5 alapuolelle 11 tai siirrettävälle yläpuolelle 12 on järjestetty heilahteluelementtien ja tärykäyttöjen 15,16 välityksellä heiluvat leikkuuterät 17,18. Ottopään 5 sivuseinämät voivat olla samalla tavoin varustettuja värisevillä leikkuuterillä. On myös mahdollista muodostaa 1 : sivuseinämät samalla tavoin siirrettäviksi kuin ottopään ylempi si- 25 vuseinämä.

Kaksi ottopäätä 19,20 sijaitsee suoritusmuotoesimerkissä vierekkäin. Ne ... kattavat useiden metrien leveyden.

30 Ruoppausalusta 1 siirtää eteenpäin kaksi siirtopylvästä 21, jotka asetetaan tarvittaessa väylänpohjaan ja joiden varassa ruoppausalusta 1 vedetään eteenpäin. 1 ' Ruoppausaluksen 1 etuosaan on kiinnitetty ulokkeen 22 välityksellä 35 kaikuluotain 23.

Ruoppauslaivan muuta rakennetta ja sen toimintatapaa havainnollistetaan seuraavassa kuvauksen avulla: 6 9 Π1 1 3

Kuljetettavan kerrostuman (lietteen 24) kerrospaksuus mitataan otto-pään 5 edestä kaikuluotaimella 23, ja samalla määritetään väyläpohjan tila. Kerrospaksuudesta riippuen ottopään 5 tulokorkeus säädetään siten ja ruoppausaluksen 1 etenemisnopeus asetetaan siten, että aino-5 astaan haluttu ja asetettu kerrostuman lietteen osamäärä 24 painuu ottopäähän 5. Tämän kerrostumamäärän yläpuolella oleva kerrostuman 24 päälikerros 25 jää jäännöspäälikerrokseksi (erotuskerrokseksi 26) ja liukuu ruoppausaluksen edetessä ottopäiden 19, 20 ja kuljetusputken 2 ohi ja kerrostuu ottopäiden taakse uudelleen väyläpohjaan. Lietettä 24 10 näin kuljetettaessa nostetaan ainoastaan kerrostuma. Kerrostuman oheneminen ympäröivän veden vaikutuksesta ja veden likaantuminen pyörteiden takia vältetään poiskuljetuksen yhteydessä.

Nostettu kerrostuma kuljetetaan kuljetusputkessa 2 kierukkakuljetti-15 mella, raappakuljettimella tai muulla sopivalla mekaanisella kuljet-timella, jota ei ole esitetty lähemmin, vinosti ylöspäin ja johdetaan karkeaerottimeen. Karkeajakoinen materiaali virtaa ylös liukutorvea 28 pitkin proomuun 29.

20 Karkean materiaalin erottamiseen voidaan käyttää rumpuseulaa tai muuta . . sopivaa laitetta.

Kuljetetun lietteen ylöspäin tapahtuvan kuljetuksen aikana lietteen paksuus ja sen koostumus mitataan ja johdon 30 läpi johdetaan proses-25 sivettä niin paljon, että johdon 31 läpi virtaavasta lietevesiseok-sesta tulee pumpattavaa ja hydrosykloneissa 32 erotettavaa.

Hydrosykloneista 32 virtaava hiekka johdetaan nousuvirtalajittelijaan 33 ja käsitellään siellä. Lajittelijasta 33 hiekka virtaa vedenpoisto-30 seulaan 34, jonka jälkeen saatu hiekka johdetaan kourun 35 kautta ei-esitettyihin proomuihin.

Kuvattua hiekanerotusta seuraa nykyisin lietteen vedenpoisto.

35 Hydrosykloneista 32 liete johdetaan mahdollisesti vedenerottimen 38 ja siirtoaltaan 39 tai välivesisäiliön kautta linkoon 40. Siinä kuivattu liete siirretään poistokaasukuumennettavaan kuivaimeen 41 ja vedetään I) 7 90113 pois savena kohdasta 42. Kuivattu savi voidaan kuljettaa tämän jälkeen esimerkiksi itsetyhjentyvien kourujen avulla varastoihin, joissa tapahtuu purkaus tai dekontaminaatio.

5 Ylimääräinen prosessivesi, jota kerääntyy pumppukuoppaan 43 kaikista mahdollisista päästöpaikoista, voidaan johtaa sieltä paluujohdon 44 kautta takaisin poistovirtausaukkoihin 45, jotka on järjestetty otto-pään 5 tai 19,20 takapuolelle ja alapuolelle.

10 Keksinnön mukaisella menetelmällä on se etu, että kerrostumaa kuljetetaan ainoastaan siihen sisältyvässä huokosvedessä ja että lietteen käsittelemiseen tarvitaan ainoastaan suhteellisen vähäinen huokos-vesimäärä, joka voidaan johtaa ilman erityisiä pyörteitä ottopäästä takaisin väylään.

15

Kuivaimen 41 kuumentamiseen voidaan käyttää aluksessa olevien dieselmoottoreiden kaasunpoistojärjestelmää.

8 9 fl 1 1 3

Viitenumeroiden kuvaus: 1 Ruoppausalus 2 Kuljetusputki 5 3 Köysitalja 4 Köysivintturi 5 Ottopää 6 Vaaka-akseli 7 Tangosto 10 8 (Tartuntapiste) 9 Sidekisko 10 Kiinnityslaite 11 Alapuoli 12 Yläpuoli 15 13 Akseli 14 Hydrauliikkasylinteri 15 Heiluntaelementti 16 Heiluntaelementti 17 Leikkuuterä 20 18 Leikkuuterä 19 Ottopää 20 Ottopää 21 Siirtopylväs 22 Uloke 25 23 Kaikuluotain 24 Liete 25 Päälikerros 26 Erotuskerros 27 Karkeajakoisen materiaalin erotus 30 28 Liukukouru 29 Proomu 30 Johto 31 Johto 32 Hydrosykloni 35 33 Nousuvirtalajittelija 34 Vedenpoistoseula 35 Ränni ti 9 9 Π1 1 3 36 Hydrosykloni 37 Johto 38 Vedenerotin 39 Siirtoallas 5 40 Linko 41 Kuivain 42 (Savi) 43 Pumppukuoppa 44 Johto 10 45 Poistovirtausaukko

Claims (12)

1. Menetelmä lietteen ruoppaamiseksi satamista, vesiväylistä tai vastaavista ruoppausalukseen (1) korkeussäädettävästi ja asetettavasti 5 laakeroidun kaltevan kuljettimen (2) ja sen yhteydessä olevan ottopään (5.19.20) avulla, tunnettu siitä, että ottopää (5,19,20) viedään päälikerrosta (25) alta leikkaamalla lietteeseen (24) ja liikutetaan siinä siten, että ottopään (5,19,20) yläpuolella oleva pääli-kerros (25) muodostaa vapaan veden ja juuri luodun pinnan välille 10 erotuskerroksen (26), joka myös ylläpidetään ottopäätä (5,19,20) eteenpäin siirrettäessä ja joka ottopään takana peittää juuri muodostetun pinnan, jolloin erotuskerroksen (26) alapuolelle saatu liete (24) nostetaan ottopään (5,19,20) avulla ja kuljetetaan pois mekaanisella kaltevalla kuljettimella (2). 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lietteen korkeus ja kulkuväylän pohjakerros määritetään ottopään (5.19.20) eteen järjestetyn kaikuluotaimen (23) avulla ja että tämän jälkeen ottopään (5,19,20) laskusyvyys ja sen aseteltava leikkauskor- 20 keus säädetään mitattua lietekorkeutta vastaavaksi.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruoppausaluksen (1) etenemisnopeutta säädetään kaltevassa kuljettimessa (kuljetusputkessa 2) kuljetetusta materiaalimäärästä 25 riippuen siten, että vältetään ottopäässä (5,19,20) esiintyvät pyörteet.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuljetettu liete johdetaan karkeamateriaalin erottimen (27) 30 kautta.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkeamateriaalin erotin (27) on rumpuseula.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että lietteen paksuus ja orgaanisen kerrostuman pitoisuus mitataan ja karkeamateriaalin erottamisen jälkeen tai sen aikana lisätään niin II 11 90113 paljon prosessivettä, että lietteestä tulee pumpattavaa ja sinänsä tunnetussa lietteenerottimessa (hydrosyklonissa 32) erotettavaa.

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu sii-5 tä, että prosessivesi johdetaan ottopään (5,19,20) etenemissuuntaan katsottuna sen päästä takaisin vesiväylänpohjaan jäävän lietekerroksen (26) alle.

8. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siilo tä, että savi kuivataan ja että kuivaamiseen käytetään aluksen dieselmoottoreiden poistokaasulämpöä.

9. Ruoppausalus, joka on varustettu kaltevalla kuljettimella (2), jonka vedenpuoleisessa päässä on aseteltavilla leikkuuterillä (17,18) 15 varustettu ottopää (5,19,20) patenttivaatimusten 1-8 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että leikkuuterien (17, 18) etäisyys on muutettavissa erisuuruisten lietemäärien (24) säätämiseksi, jolloin leikkuuterät (17,18) on varustettu hydraulisesti ohjatuilla asetuslaitteilla (14), ja että ottopään (5,19,20) tai leik-20 kuuterien (18) yläpuolelle jäävä erotuskerros (26) on johdettavissa ruoppausaluksen (1) etenemisnopeuden mukaisesti ottopäähän (5,19,20) yhdistetyn ohjauspellin yli.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen ruoppausalus, tunnettu 25 siitä, että leikkuuterät (17,18) on varustettu säädettävillä täry- käytöillä (15,16).

10 90113

11. Patenttivaatimusten 9 ja 10 mukainen ruoppausalus, tunnet-t u siitä, että prosessiveden paluujohto (44), katsottuna ottopään 30 (5,19,20) etenemissuuntaan, avautuu sen takapäähän ja alapuolelle.

12 ^0113