CN115218641B - 一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种疏浚土处理设备技术领域的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，旨在解决现有技术中疏浚土再利用率低、处理成本高等问题，其包括：重金属处理池、初步排水装置、加热装置和干燥装置，所述重金属处理池用于沉淀吸附疏浚土中的重金属离子，其设于进料箱内，所述初步排水装置包括网带输送机，所述网带输送机位于进料箱下方，疏浚土经所述网带输送机传送至干燥装置进行干燥处理，所述干燥装置两侧均配设有加热装置。本发明可以有效降低疏浚土中的重金属含量，处理过程节省能源，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，属于疏浚土处理设备技术领域。
背景技术
目前，我国每年由于航道疏浚工程产生大量的疏浚土，而主要处理方式为堆放或者抛入划定好的抛泥区中，疏浚土的再利用率低，其次堆放或者抛入抛泥区中，会对周围的生态环境造成污染。
据研究，疏浚土由于重金属含量较高，导致疏浚土的资源化利用存在局限性，因而减低疏浚土的重金属含量，将有助于疏浚土的资源化利用。
废弃疏浚土干燥后再处理，如用来制作砖头、代替部分骨料制备砼等方式方法是实际可行的。因而，国内正积极推动废弃疏浚土的再利用。现国内正积极开展废弃疏浚淤泥的资源化利用，而对疏浚土再利用的前提是疏浚土的干燥，并且干燥后的疏浚土大幅度减低运输成本，提高经济效益。现有的疏浚土干燥方法一般采用燃料直接加热干燥，不仅碳排放量高而且不经济。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，可以在减少能源消耗、较低成本的情况下对疏浚土中的重金属进行处理以及干燥，方便后续再利用。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，包括重金属处理池、初步排水装置、加热装置和干燥装置，所述重金属处理池用于沉淀吸附疏浚土中的重金属离子，其设于进料箱内，所述初步排水装置包括网带输送机，所述网带输送机位于进料箱下方，疏浚土经所述网带输送机传送至干燥装置进行干燥处理，所述干燥装置两侧均配设有加热装置。
可选的，所述重金属处理池包括阴极和阳极，所述阴极和阳极分别插设于两侧电解液内，并通过直流电源连通，疏浚土置于所述重金属处理池中部，所述电解液和疏浚土分界处均设有网纱，所述网纱能够阻挡疏浚土，并可供电解液流动。
可选的，所述阴极采用铜丝，所述阳极采用石墨碳棒，所述阴极一侧设有用于吸附重金属沉淀的活性炭。
可选的，所述干燥装置包括干燥箱，所述干燥箱呈L型，且上部连接有漏斗，所述漏斗位于所述网带运输机末端的正下方，所述干燥箱内设有螺杆，所述螺杆上布设有若干螺旋叶片，且端部穿过干燥箱与螺旋输送机电机连接，所述干燥箱端部设有出料口，所述螺杆两侧设有若干翻料机，所述翻料机的转轴穿过干燥箱底部与翻料机电机连接。
可选的，与所述出料口相对的一侧连通有通风管道，所述通风管道另一端设有鼓风机，所述通风管道与干燥箱连接处设有金属防护网，所述干燥箱上部设有若干个排气口。
可选的，还包括电加热管以及用于监测干燥箱内部温度的温度传感器，所述电加热管设于干燥箱内部顶端，所述温度传感器设于干燥箱内部，且与外部显示器连接。
可选的，所述加热装置包括凹面聚光镜，所述凹面聚光镜底部与支撑杆一端连接，所述支撑杆另一端通过活动螺栓与固定支座铰接。
可选的，所述网带输送机的网带上铺设有多层无纺土工布。
可选的，所述进料箱和漏斗底部分别设有一号滤网和二号滤网，所述一号滤网还配设有可闭合的挡板。
可选的，所述二号滤网的网孔直径小于一号滤网。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明的进料箱内设有重金属处理池，利用电解池原理，使疏浚土中的重金属离子在阴极附近生成难溶氢氧化物沉淀及被吸附至活性炭处，从而可以有效降低疏浚土的重金属含量；
本发明通过在网带输送机上设置多层吸水性良好的无纺土工布，因而疏浚土在进入干燥箱之前，其自身所吸附的大部分水分会被无纺土工布吸附，节省了能源；
本发明通过凹面聚光镜将太阳光聚集照射到干燥箱上，提供了干燥所需要的主要热量，并且设有电加热管作为辅助加热装置，代替了燃料加热，不仅没有碳排放，节省了能源，而且经济效益良好；通过鼓风机、翻料机等工序增加了疏浚土与热空气的接触面积，在减少污染的情况下大幅提高疏浚土干燥的效率；
本发明自动化程度高，除杂技术完善。仅需人工入料和收料，其余阶段均由装置自行处置；其次通过一号滤网和二号滤网除去草皮、石块等较大杂质，出品材料杂质少，质量高，可满足建筑需要。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统的结构示意图；
图2为本发明的一种实施例中的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统的干燥装置的俯视结构示意图；
图3为本发明的一种实施例中的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统的加热装置的侧视结构示意图；
图4为本发明的一种实施例中的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统的重金属处理池的剖视结构示意图；
图中： 1-进料口、2-一号滤网、3-网带输送机、4-无纺土工布、5-进料箱、6-挡板、7-二号滤网、8-鼓风机、9-金属防护网、10-电加热管、11-翻料机、12-翻料机电机、13-温度传感器、14-螺旋输送机电机、15-螺杆、16-螺旋叶片、17-干燥箱、18-排气口、19-出料口、20-漏斗、21-支撑杆、22-活动螺栓、23-支座、24-凹面聚光镜、25-直流电源、26-疏浚土、27-石墨碳棒、28-网纱、29-铜丝、30-活性炭。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供的可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统包括：重金属处理池、初步排水装置、加热装置和干燥装置，重金属处理池用于沉淀吸附疏浚土26中的重金属离子，其设于进料箱5内，结合图4，重金属处理池包括阴极和阳极，阴极采用铜丝29，阳极采用石墨碳棒27，阴极和阳极分别插设于两侧电解液内，并通过直流电源25连通，阴极一侧设有用于吸附重金属沉淀的活性炭30。利用电解池原理，使疏浚土26中的重金属离子在阴极沉淀，然后活性炭30将沉淀吸附。
疏浚土26置于重金属处理池中部，电解液和疏浚土26分界处均设有网纱28，网纱28可以选用尼龙材质的，网纱28的目数可以根据疏浚土26粒径进行选择，一般目数在100-200之间，网纱28能够起到阻挡疏浚土26，仅可供电解液流动的作用。
初步排水装置包括网带输送机3，网带输送机3的网带上铺设有多层无纺土工布4，无纺土工布4的吸水性良好，可以将疏浚土26携带的水分大部分吸附，节省了能源。网带输送机3位于进料箱5下方，疏浚土经网带输送机3传送至干燥装置进行干燥处理，干燥装置两侧均配设有加热装置。
结合图2，干燥装置包括干燥箱17，干燥箱17呈L型，且处于竖直部分的上端焊接有漏斗20，漏斗20呈V型，漏斗20位于网带运输机3末端的正下方，干燥箱17内设有螺杆15，螺杆15上布设有若干螺旋叶片16，且端部穿过干燥箱17与螺旋输送机电机14连接，在干燥箱17端部设有出料口19，出料口19设为可闭合的。螺旋桨输送机电机14带动螺杆15旋转，螺杆15又随即带动螺旋叶片16转动，从而带动疏浚土26向右运动，推动疏浚土26从出料口19出料，并被收集。
螺杆15两侧设有若干翻料机11，翻料机11等间距设置，翻料机11的转轴穿过干燥箱17底部与翻料机电机12连接，通过翻料机11的不断翻料，可以增加疏浚土26和空气的接触面积，在减少污染的情况下大幅提高疏浚土26的干燥效率。
结合图3，加热装置包括凹面聚光镜24，凹面聚光镜24底部与支撑杆21一端连接，支撑杆21另一端通过活动螺栓22与固定支23座铰接。凹面聚光镜24的长度略大于干燥箱17，通过活动螺栓22调节凹面聚光镜24的角度，使凹面聚光镜24可以更好地接触阳光，提供相对稳定的热源，利用太阳能不仅没有碳排放，节省了能源，而且很大程度上降低了成本，经济效益良好。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例还包括电加热管10以及温度传感器13，电加热管10设于干燥箱17内部顶端，可以并排设有两根。电加热管10可以在太阳光较弱导致加热装置效果不佳时使用。温度传感器13设于干燥箱17内部，且与外部显示器连接。通过温度传感器13可以监测到干燥箱17内部的温度变化情况，当温度过低可能导致干燥效果不佳时，可以打开电加热管10，进行内部加热。
与出料口19相对的一侧还连通有通风管道，通风管道另一端设有鼓风机8，通风管道与干燥箱17连接处设有金属防护网9，金属防护网9用来防止疏浚土26进入通风管道导致鼓风机8故障。干燥箱17上部设有若干个排气口18，加速干燥箱17内的空气流动，提升干燥效果。
进料箱5和漏斗20底部分别设有一号滤网2和二号滤网7，一号滤网2还配设有可闭合的挡板6。其中，二号滤网7的网孔直径小于一号滤网2。疏浚土26经一号滤网2可以滤去草皮和石块，再经二号滤网7可以滤去其余小石块。滤网都设为可拆卸的，方便进行拆洗。
本发明的使用方法为： 首先，通过活动螺栓22调节凹面聚光镜24的角度，使聚集在干燥箱17上的太阳光最为集中。先使挡板6处于闭合状态，由进料口1加入疏浚土26，使疏浚土26填充在重金属处理池的中部，打开直流电源25，利用电解池，使疏浚土26中的重金属沉淀在阴极的铜丝29附近，再利用活性炭对重金属沉淀进行吸附。
待电解反应结束后，关闭直流电源25，打开挡板6，使疏浚土经一号滤网2滤去草皮和石块后落在网带输送机3上，疏浚土26在网带输送机26的传送下，经V型漏斗20，再通过二号滤网7过滤掉其余体积较小的石块，进入干燥箱17。
打开鼓风机8、翻料机11和螺旋输送机，疏浚土26在通风和翻料机11不断翻料的作用下充分干燥，并在螺旋输送机的带动下逐步运往至出料口19，在出料口19处可以收集已干燥的疏浚土26。
若由于太阳光较弱，导致加热装置效果不佳时，可以通过交流电源打开电加热管10，同时调慢螺旋输送机的传送速度，使疏浚土26得以充分干燥。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，其特征在于：包括重金属处理池、初步排水装置、加热装置和干燥装置，所述重金属处理池用于沉淀吸附疏浚土中的重金属离子，其设于进料箱内，所述初步排水装置包括网带输送机，所述网带输送机位于进料箱下方，疏浚土经所述网带输送机传送至干燥装置进行干燥处理，所述干燥装置两侧均配设有加热装置；
所述重金属处理池包括阴极和阳极，所述阴极和阳极分别插设于两侧电解液内，并通过直流电源连通，疏浚土置于所述重金属处理池中部，所述电解液和疏浚土分界处均设有网纱，所述网纱能够阻挡疏浚土，并可供电解液流动；所述阴极采用铜丝，所述阳极采用石墨碳棒，所述阴极一侧设有用于吸附重金属沉淀的活性炭；
所述网带输送机的网带上铺设有多层无纺土工布；
所述干燥装置包括干燥箱，所述干燥箱呈L型，且上部连接有漏斗，所述漏斗位于所述网带运输机末端的正下方，所述干燥箱内设有螺杆，所述螺杆上布设有若干螺旋叶片，且端部穿过干燥箱与螺旋输送机电机连接，所述干燥箱端部设有出料口，所述螺杆两侧设有若干翻料机，所述翻料机的转轴穿过干燥箱底部与翻料机电机连接；
与所述出料口相对的一侧连通有通风管道，所述通风管道另一端设有鼓风机，所述通风管道与干燥箱连接处设有金属防护网，所述干燥箱上部设有若干个排气口；
还包括电加热管以及用于监测干燥箱内部温度的温度传感器，所述电加热管设于干燥箱内部顶端，所述温度传感器设于干燥箱内部，且与外部显示器连接；
所述加热装置包括凹面聚光镜，所述凹面聚光镜底部与支撑杆一端连接，所述支撑杆另一端通过活动螺栓与固定支座铰接。
2.根据权利要求1所述的一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，其特征在于：所述进料箱和漏斗底部分别设有一号滤网和二号滤网，所述一号滤网还配设有可闭合的挡板。
3.根据权利要求2所述的一种可降低重金属含量的疏浚土节能干燥系统，其特征在于：所述二号滤网的网孔直径小于一号滤网。
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2022
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