工程渣土砂石分离系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种工程渣土砂石分离系统，本实用新型专利技术能够将隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土进行砂石分离后得到的砂石、细粉等物质资源化回收利用，其利用率达到或超过98％，解决了目前盾构渣土因回收利用难度大或回收利用率低而大量废弃化的问题。分离出来的砂石，可作为建筑材料充分利用；分离出来的细粉，可作为涂料等需要细粉的企业的原材料；最后污泥脱水得到的超细粉可用于需要建筑回填等领域，而水则可循环回用至系统中。

【技术实现步骤摘要】
工程渣土砂石分离系统
本技术涉及隧道工程、河道清淤工程等领域，尤其涉及一种工程渣土砂石分离系统对盾构渣土、河底淤泥等进行泥、砂分离资源化处理。
技术介绍
在隧道工程中，目前多以盾构法施工，该施工过程中会产生大量的盾构渣土。由于在盾构施工过程中需添加膨润土、泡沫等添加剂，使得盾构渣土的资源化回收利用困难；我国江河湖泊众多，海岸线漫长，在河道清淤工程中产生的含砂淤泥量很大，而这些淤泥长期固化堆放，没能得到有效的资源化处理。目前对这些盾构渣土、河底淤泥的处理多为丢弃法，长期以往，这些淤泥必定对环境产生许多负面的影响。盾构渣土现有的处理技术有渣土环保再生处理技术，而河底淤泥现有的处理技术有堆肥处理技术、固化处理技术。盾构渣土的环保再生处理技术是通过对渣土进行分离、脱水，减少废弃渣土排放量，回收利用渣土中的砂石。但是，该技术对盾构渣土中的泥沙回用率很低。河底淤泥的堆肥处理是通过添加腐殖质等改善淤泥特性后进行堆肥处理，从而获取堆肥产品；固化处理是向淤泥中添加固化材料，而固化材料和水反应生成的产物与粘土颗粒发生离子交换作用，并吸附在颗粒间形成固化物，最后对这些固化物进行填埋等。1盾构渣土环保再生处理技术：①该技术的工艺流程繁琐，需要设置大量的设备，渣浆需要经过多次的提升最终才能分离处理，使得该技术的设备成本昂贵；②该技术在某一工程应用中仅减少废渣土排放量的三分之一，未能解决大量盾构渣土废弃化的问题；③该技术所分离的砂石规格未能满足现有市场需要，未能使得盾构渣土中的砂石没有得到充分效益化。2河底淤泥处理技术2.1堆肥处理技术：堆肥处理法是针对处理不含重金属的淤泥，适用范围有限，不能大规模使用，且在堆肥易受天气影响、成本高及堆肥过程还会产生臭气。2.2固化处理技术：固化处理法对淤泥的含水量有一定的要求，一般河道河底淤泥的含水量较高，需要对其进行脱水处理。自然脱水则需要大面积的土地且易受天气影响，而采用机械脱水的效率低，难以满足河道清淤工程的要求。同时，淤泥固化成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种工程渣土砂石分离系统，解决了渣土中的膨润土类泡沫剂等的有效去除问题、现有技术分离出的砂石无法满足市场需求。为解决上述问题，本技术提供了一种工程渣土砂石分离系统，包括：化浆提升系统，将含有泡沫剂的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆并将化浆后的悬浮渣浆提升至下一机构；或将含有泡沫剂的渣土进行提升入池并将提升后的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆，该悬浮渣浆流入下一机构；洗涤分离系统作为化将提升系统的下一机构，具有多级洗涤分离系统，首级洗涤分离系统与化浆提升系统通过管道连接,多级洗涤分离系统之间通过导流槽连通，多级洗涤分离系统按照筛网孔径从大到小的顺序依次对化浆和提升后的悬浮渣浆进行砂石分离，并在进行砂石分离的同时对其分离出的相应砂石进行洗涤，以得到无泡沫剂的不同粒径的砂石和剩余渣浆；泥水分离系统，与末级洗涤分离系统连通，对分离后得到的剩余渣浆进行泥水分离，得到泥饼和上清液；循环水池系统，与泥水分离系统、洗涤分离系统、化浆提升系统通过管道连接，接收泥水分离系统分离出的上清液，并向上清液中加入水和消泡剂类必要的药剂形成循环水，将循环水输送至化浆提升系统、洗涤分离系统；附属输送系统具有多个输送系统，多个输送系统与多级洗涤分离系统一一对应，用于将多级洗涤分离系统、泥水分离系统分离出的不同粒径的砂石以及泥饼输送至各自的存储区；PLC电气控制系统，采用PLC及触摸屏控制方式，对上述各系统的启动、停止和/或频率及各管道进行开关控制和/或调节控制。本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：将隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土进行砂石分离后得到的砂石、细粉等物质资源化回收利用，其利用率达到或超过98％，解决了目前盾构渣土因回收利用难度大或回收利用率低而大量废弃化的问题。分离出来的砂石，可作为建筑材料充分利用；分离出来的细粉，可作为涂料等需要细粉的企业的原材料；最后污泥脱水得到的超细粉可用于需要建筑回填等领域，而水则可循环回用至系统中。附图说明图1是本技术的工程渣土砂石分离系统的工艺流程及平面布局图；图2是本技术的化浆提升系统，先化浆后提升模式的工作流程框线图；图3是本技术的化浆提升系统，先提升后化浆模式的工作流程框线图；图4是本技术的洗涤分离系统的工艺流程框线图；图5是本技术的洗涤分离系统的系统布局图；图6是本技术的一级洗涤分离系统的工作流程框线图；图7是本技术的二级洗涤分离系统的工作流程框线图；图8是本技术的三级洗涤分离系统的工作流程框线图；图9是本技术的四级洗涤分离系统的工作流程框线图；图10是本技术的泥水分离系统的工作流程框线图；图11是本技术的循环水池系统的工作流程框线图；图12是本技术的附属输送系统的工作流程框线图；图13是本技术的PLC电气控制系统的工作流程框线图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。本技术的核心在于：①渣土中的膨润土类泡沫剂等的有效去除；②渣土化浆洗涤系统的有效工作；③合理分级分离砂石的规格满足市场需求。本技术的系统工艺流程及平面布局图如下1所示，本技术工艺流程共包含六部分：①化浆提升系统；②洗涤分离系统；③泥水分离系统；④循环水池系统；⑤附属输送系统；⑥PLC电气控制系统。下面对本技术的工艺流程进行说明：(1)化浆提升系统：隧道盾构、河道清淤工程产生的含砂渣土经过化浆过程，使得渣土形成浓度为10％-70％的渣浆(即含固率10％-70％)后提升至进入洗涤分离系统；(2)洗涤分离系统：渣浆经过不同粒径网目分离设备的分离后洗涤完成砂石的洁净过程，获得不同粒径分明、干净、可回收利用的砂石，获得的砂石则分别通过各自的输送系统运输到各自的临时储区(洗涤分离系统料仓)储存，以备相关行业回收利用。而分离后得到的不易沉降的剩余渣浆则进入泥水分离系统；(3)泥水分离系统：不能再分离的剩余渣浆经污泥脱水机后获得含水率低的泥饼，泥饼通过泥饼输送系统运输至脱水泥饼料仓(临时储区)储存，以备需要的行业回收利用，而上清液则流入循环水池。(4)循环水池系统：向上清液中补充必要的水量，并通过设置的药剂箱根据需要投加0.1％-1.5％的消泡剂类或其他必要的、少量药剂，以清除水中存留的膨润土类泡沫剂，使水体澄清、改善、恢复至可循环使用状态，再加压提升，分别通过混浆管、冲洗管输送至化浆提升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程渣土砂石分离系统，其特征在于，包括：/n化浆提升系统，将含有泡沫剂的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆并将化浆后的悬浮渣浆提升至下一机构；或将含有泡沫剂的渣土进行提升入池并将提升后的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆，该悬浮渣浆流入下一机构；/n洗涤分离系统作为化将提升系统的下一机构，具有多级洗涤分离系统，首级洗涤分离系统与化浆提升系统通过管道连接,多级洗涤分离系统之间通过导流槽连通，多级洗涤分离系统按照筛网孔径从大到小的顺序依次对化浆和提升后的悬浮渣浆进行砂石分离，并在进行砂石分离的同时对其分离出的相应砂石进行洗涤，以得到无泡沫剂的不同粒径的砂石和剩余渣浆；/n泥水分离系统，承接末级洗涤分离系统之后，对分离后得到的剩余渣浆进行泥水分离，得到泥饼和上清液；/n循环水池系统，与泥水分离系统、洗涤分离系统、化浆提升系统通过管道连接，接收泥水分离系统分离出的上清液，并向上清液中加入水和消泡类药剂形成循环水，将循环水输送至化浆提升系统、洗涤分离系统；/n附属输送系统具有多个输送系统，多个输送系统与多级洗涤分离系统一一对应，用于将多级洗涤分离系统、泥水分离系统分离出的不同粒径的砂石以及泥饼输送至各自的存储区；/nPLC电气控制系统，采用PLC及触摸屏控制方式，对上述各系统的启动、停止和/或频率及各管道进行开关控制和/或调节控制。/n...

【技术特征摘要】
20191227 CN 201922397450X1.一种工程渣土砂石分离系统，其特征在于，包括：
化浆提升系统，将含有泡沫剂的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆并将化浆后的悬浮渣浆提升至下一机构；或将含有泡沫剂的渣土进行提升入池并将提升后的渣土与含有消泡剂的循环水进行化浆得到含有泡沫剂且浓度为10％-70％的悬浮渣浆，该悬浮渣浆流入下一机构；
洗涤分离系统作为化将提升系统的下一机构，具有多级洗涤分离系统，首级洗涤分离系统与化浆提升系统通过管道连接,多级洗涤分离系统之间通过导流槽连通，多级洗涤分离系统按照筛网孔径从大到小的顺序依次对化浆和提升后的悬浮渣浆进行砂石分离，并在进行砂石分离的同时对其分离出的相应砂石进行洗涤，以得到无泡沫剂的不同粒径的砂石和剩余渣浆；
泥水分离系统，承接末级洗涤分离系统之后，对分离后得到的剩余渣浆进行泥水分离，得到泥饼和上清液；
循环水池系统，与泥水分离系统、洗涤分离系统、化浆提升系统通过管道连接，接收泥水分离系统分离出的上清液，并向上清液中加入水和消泡类药剂形成循环水，将循环水输送至化浆提升系统、洗涤分离系统；
附属输送系统具有多个输送系统，多个输送系统与多级洗涤分离系统一一对应，用于将多级洗涤分离系统、泥水分离系统分离出的不同粒径的砂石以及泥饼输送至各自的存储区；
PLC电气控制系统，采用PLC及触摸屏控制方式，对上述各系统的启动、停止和/或频率及各管道进行开关控制和/或调节控制。


2.根据权利要求1所述的工程渣土砂石分离系统，其特征在于，化浆提升系统包括：化浆池、化浆设备、混浆设备和提升设备；其中，化浆池，通过混浆设备与循环水池系统连通，接收循环水池系统通过化浆清水泵、混浆管输送来的循环水，并对含有泡沫剂的渣土与循环水进行充分混合、搅拌，形成浓度为10％-70％的悬浮渣浆；化浆设备，设置在化浆池内，对化浆池内的含有泡沫剂的渣土和循环水进行混合搅拌；提升设备，包括砂石泵和抓斗输送机或螺旋输送机，将悬浮渣浆提升至下一机构或将含有泡沫剂的渣土提升至化浆池进行化浆。


3.根据权利要求2所述的工程渣土砂石分离系统，其特征在于，所述洗涤分离系统包括：
一级洗涤分离系统，与化浆池连通，对悬浮渣浆进行洗涤、分离，去除渣浆中的泡沫剂及细土，得到一级砂石；
二级洗涤分离系统，其进料口通过导流槽与一级洗涤分离系统连通且低于一级洗涤分离系统的出料口，对一级分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到二级砂石；
三级洗涤分离系统，其进料口通过导流槽与二级洗涤分离系统连通且低于二级洗涤分离系统的出料口，对二级分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到三级砂石；
四级洗涤分离系统，其进料口通过导流槽与三级洗涤分离系统连通且低于三级洗涤分离系统的出料口，对三级洗涤分离后的剩余渣浆进行洗涤、分离，去除残留在渣浆中的泡沫剂及细土，得到四级砂石；
其中，一级砂石的粒径＞二级砂石的粒径＞三级砂石的粒径＞四级砂石的粒径。


4.根据权利要求3所述的工程渣土砂石分离系统，其特征在于，一级洗涤分离系统包括：一级分离筛和一级洗涤组件；
一级分离筛，具有一级进料口、一级出料口和倾斜设置且可转动的一级筛网，其进料口通过化浆提升系统与化浆池连通，一级筛网转动带动由一级进料口进入的渣浆翻转和滚动，以分离出含有细土和泡沫剂的一级砂石和一级分离后的渣浆，其一级出料口用于输出一级分离后的渣浆；
一级洗涤组件，悬设在所述进料口处和/或一级筛网的上方，通过冲洗管、洗涤清水泵与循环水池连通，在进行一级砂石分离的同时，将循环水加入一级分离筛并对一级砂石进行洗涤，去除一级砂石表面黏附的细土杂质及泡沫剂，得到洁净的一级砂石。


5.根据权利要求4所述的工程渣土砂石分离系统，其特征在于，二级洗涤分离系统包括：至少一套二级分离筛和至少一套二级洗涤组件；
至少一套二级分离筛，具有二级进料口、二级出料口和可转动设置或可振动设置的二级筛网，其二级进料口通过导流槽与一级分离筛的一级出料口连通，二级筛网对通过二级进料口进入的一级分离后的渣浆进行翻转和滚动或抛起，分离出含有细土和泡沫剂的二级砂石和二级分离后的渣浆，其二级出料口用于输出二级分离后的渣浆；
至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：程泉，
申请(专利权)人：程泉，
类型：新型
国别省市：广东;44