CN110759700A - 一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺。它包括：清淤上来的河湖淤泥经脱水固化装置处理脱水到含水率≤50％；泥饼经螺旋输送机送至破碎机内破碎使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送至混料仓内与固化剂混合搅拌均匀形成混料；混料输送至成型机在10‑30MPa压力下压制成需要的建材形状尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；将定型压坯送入反应釜内，通入0.5‑1.8MPa的水蒸汽，在150‑200℃下反应8‑10h后获得免烧建材。该工艺所制造的淤泥建材，强度大，抗温差能力强，淤泥利用率高，消纳量大。该工艺较河湖淤泥填埋、土方利用、烧结制砖等传统处理方式更为节能环保，工艺简单，具有较高的社会效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明属于河湖淤泥资源化处置的技术领域，涉及一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺。
背景技术
随着黑臭水体治理的相关政策发布，黑臭水体治理的必要性已不言而喻。在住房和城乡建设部、生态环境部联合发布的《城市黑臭水体整治工作指南》中，加快实施城市黑臭水体治理工程一项提出：控源截污、内源治理、生态修复和活水保质，明确了黑臭水体整治的基本技术路线。内源治理就需要进行清淤疏浚，但由于疏浚淤泥体量非常大，而传统的土方利用消纳量很小，因此，淤泥的去向成为函待解决的问题。淤泥用于烧结制砖的工艺由于污染大，且淤泥利用率低，也不能解决淤泥的去向问题。
目前常用的淤泥处置方式是将淤泥脱水后作为一般固体废弃物直接送到垃圾填埋场进行填埋。但这样操作，运费和填埋的处置费用很高，且浪费土地资源，是一项高成本、非常不环保的处置方式。
综合以上情况，需要开发一种新的处置方法，在可以大量消纳淤泥的同时，能以更加节能环保的方式将淤泥资源化利用。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有河湖淤泥处置方式的不足，提供一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，该处理工艺，可以大量消纳河湖淤泥，并将其资源化处置，免烧制备建材，以产生更好的环境效益和社会效益。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，该工艺处理过程如下：
1)清淤后的河湖淤泥首先经由脱水固化装置处理成含水率≤50％的脱水泥饼；
2)脱水泥饼经螺旋输送机送至破碎机内进行破碎，使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送机送至混料仓内；
3)与上一步同时进行的是，固化剂从固化剂料仓经皮带输送机送至混料仓内，并与粉末状的淤泥进行混合搅拌均匀，形成混料；
4)混料输送至成型机，在10-30MPa压力下压制成需要的建材形状、尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；
5)将定型压坯送入反应釜内，通入0.5-1.8MPa的水蒸汽，并设置反应釜温度为150-200℃，在150-200℃下反应8-10h后，即可获得免烧建材。
在反应釜内所发生的反应是一种液相化学反应，利用水蒸汽的高压，利用水蒸汽中的水分子搭建一种液相反应体系，通过对反应体系施加特定的压力和温度，而使反应物料发生重结晶(使物料的结构破碎并重新结合)并合成新材料。
进一步地，步骤(1)中，所述的脱水固化装置是高压板框式压滤机。
进一步地，步骤(3)中，所述的固化剂是一种镁系凝胶固化剂，主要成分为活性氧化镁、硅酸钙、氧化钙、氧化硅，前述各组分含量分别为25-30％、20-25％、20-25％和10-15％。
进一步地，步骤(3)中，所述固化剂与粉末状的淤泥的混合比例为1:40-1:80。
进一步地，所述处理工艺采用成套处理装置进行处理，所述的成套处理装置包括脱水固化装置、破碎机、混料仓、固化剂料仓、成型机和反应釜，以及配套的管阀、仪表、控制系统等。
进一步地，步骤(5)中，最终获得的免烧建材为成品建材，包括建材砖。建材的形状、尺寸根据需要确定。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，该处理工艺，可以大量消纳河湖淤泥，并将其资源化处置，免烧制备建材，以产生更好的环境效益和社会效益。
本发明的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，具有以下优点：
1、河湖淤泥的利用率非常高，最高可达80％；对淤泥的消纳量很大。
2、本处理系统及处理工艺绿色环保，生产过程中的能耗仅为烧结工艺过程的1/6，环境负荷小，运行成本低。
3、本处理系统及处理工艺生产效率高，周期短，建材出釜即可作为成品，直接销售；省去了养护环节，节约了时间和空间成本。
4、该工艺制得的建材质量优良，种类多样，拥有普通建材3倍以上的强度，更长的使用寿命和更好的抗冻性。可用于市容公共设施，市政水利行业和建筑建材行业，作为步道、隔墙、堤坝、护坡等。
5、该工艺较河湖淤泥填埋、土方利用、烧结制砖等传统处理方式更为节能环保，工艺简单，具有较高的社会效益和环保效益。
附图说明
图1是本发明一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
在上海松江某河道进行黑臭水体治理，清淤后的淤泥转输到岸上之后，采用由脱水固化装置、破碎机、混料仓、固化剂料仓、成型机和反应釜及配套的管阀、仪表、控制系统等组成的处理装置，按照本发明的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺进行处理，处理过程如下：
1)清淤上来的河湖淤泥首先经由脱水固化装置(高压板框式压滤机)处理成含水率≤50％的脱水泥饼；
2)脱水泥饼经螺旋输送机送至破碎机内进行破碎，使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送机送至混料仓内；
3)与上一步同时进行的是，固化剂从固化剂料仓经皮带输送机送至混料仓内，并与粉末状的淤泥进行混合搅拌均匀，形成混料；其中，固化剂为一种镁系凝胶固化剂，主要成分为活性氧化镁、硅酸钙、氧化钙、氧化硅，前述各组分含量分别为25％、20％、25％和15％；所述固化剂与粉末状的淤泥的混合比例为1:80；
4)混料输送至成型机，在10MPa压力下压制成需要的建材形状、尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；
5)将定型压坯送入反应釜内，通入0.5MPa的水蒸汽，并设置反应釜温度为150℃，反应10h后，获得免烧建材(成品建材)。
实施例2
在上海浦东某河道进行黑臭水体治理工程，清淤产生淤泥20000方，被放置到岸上之后，采用由脱水固化装置、破碎机、混料仓、固化剂料仓、成型机和反应釜及配套的管阀、仪表、控制系统等组成的处理装置，按照本发明的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺进行处理，处理过程如下：
1)清淤上来的20000方淤泥含水率约为95％，经由脱水固化装置(高压板框式压滤机)处理成含水率≤50％的脱水泥饼，泥饼量为2000吨；
2)脱水后的泥饼经螺旋输送机送至破碎机内进行破碎，使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送机送至混料仓内；
3)与此同时，镁系凝胶固化剂从固化剂料仓经皮带输送机送至混料仓内，并与粉末状的淤泥进行混合搅拌均匀，形成混料；其中，固化剂为一种镁系凝胶固化剂，主要成分为活性氧化镁、硅酸钙、氧化钙、氧化硅，前述各组分含量分别为30％、25％、25％和15％；所述固化剂与粉末状的淤泥的混合比例为1:60；
4)混料输送至成型机，在20MPa压力下压制成需要的建材形状、尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；
5)将定型压坯送入反应釜内，通入1.2MPa的水蒸汽，并设置反应釜温度为180℃，反应8h后，获得免烧建材(成品建材)。
本项目最终获得的免烧建材为成品建材砖，尺寸200mm×100mm×60mm，共计150万块。建材砖重量3750吨。
实施例3
在上海嘉定某河道进行黑臭水体治理，清淤后的淤泥转输到岸上之后，采用由脱水固化装置、破碎机、混料仓、固化剂料仓、成型机和反应釜及配套的管阀、仪表、控制系统等组成的处理装置，按照本发明的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺进行处理，处理过程如下：
1)清淤上来的河湖淤泥首先经由脱水固化装置(高压板框式压滤机)处理成含水率≤50％的脱水泥饼；
2)脱水泥饼经螺旋输送机送至破碎机内进行破碎，使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送机送至混料仓内；
3)与上一步同时进行的是，固化剂从固化剂料仓经皮带输送机送至混料仓内，并与粉末状的淤泥进行混合搅拌均匀，形成混料；其中，固化剂为一种镁系凝胶固化剂，主要成分为活性氧化镁、硅酸钙、氧化钙、氧化硅，前述各组分含量分别为28％、22％、23％和12％；所述固化剂与粉末状的淤泥的混合比例为1:40；
4)混料输送至成型机，在30MPa压力下压制成需要的建材形状、尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；
5)将定型压坯送入反应釜内，通入1.8MPa的水蒸汽，并设置反应釜温度为200℃，反应9h后，获得免烧建材(成品建材)。
Claims (7)
1.一种河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，该工艺处理过程如下：
1)清淤后的河湖淤泥首先经由脱水固化装置处理成含水率≤50％的脱水泥饼；
2)脱水泥饼经螺旋输送机送至破碎机内进行破碎，使泥饼形成粉末状颗粒后，经皮带输送机送至混料仓内；
3)与上一步同时进行的是，固化剂从固化剂料仓经皮带输送机送至混料仓内，并与粉末状的淤泥进行混合搅拌均匀，形成混料；
4)混料输送至成型机，在10-30MPa压力下压制成需要的建材形状、尺寸，并进行脱模，形成定型压坯；
5)将定型压坯送入反应釜内，通入0.5-1.8MPa的水蒸汽，并设置反应釜温度为150-200℃，在150-200℃下反应8-10h后，即可获得免烧建材。
2.如权利要求1所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的脱水固化装置是高压板框式压滤机。
3.如权利要求1所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述的固化剂是一种镁系凝胶固化剂，主要成分为活性氧化镁、硅酸钙、氧化钙、氧化硅，前述各组分含量分别为25-30％、20-25％、20-25％和10-15％。
4.如权利要求3所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述固化剂与粉末状的淤泥的混合比例为1:40-1:80。
5.如权利要求1所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺采用成套处理装置进行处理，所述的成套处理装置包括脱水固化装置、破碎机、混料仓、固化剂料仓、成型机和反应釜。
6.如权利要求5所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，所述的成套处理装置还包括配套的管阀、仪表、控制系统。
7.如权利要求1所述的河湖淤泥免烧制备建材的处理工艺，其特征在于，步骤(5)中，最终获得的免烧建材为成品建材，包括建材砖。
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| CN110759700B (zh) | 2021-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A treatment process for preparing building materials from river lake sludge without burning Effective date of registration: 20221213 Granted publication date: 20211224 Pledgee: Bank of Nanjing Limited by Share Ltd. Shanghai branch Pledgor: SHANGHAI TECHASE ENVIRONMENT PROTECTION Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000367 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20211224 Pledgee: Bank of Nanjing Limited by Share Ltd. Shanghai branch Pledgor: SHANGHAI TECHASE ENVIRONMENT PROTECTION Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000367 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A treatment process for preparing building materials from river and lake sludge without firing Granted publication date: 20211224 Pledgee: Bank of Nanjing Limited by Share Ltd. Shanghai branch Pledgor: SHANGHAI TECHASE ENVIRONMENT PROTECTION Co.,Ltd. Registration number: Y2024310000051 |
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