CN116655273A - 一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 - Google Patents
一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116655273A CN116655273A CN202310665557.6A CN202310665557A CN116655273A CN 116655273 A CN116655273 A CN 116655273A CN 202310665557 A CN202310665557 A CN 202310665557A CN 116655273 A CN116655273 A CN 116655273A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cost
- muck
- unit
- preset
- interval
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 claims abstract description 94
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 93
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 24
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract description 21
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 101100134058 Caenorhabditis elegans nth-1 gene Proteins 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，属于固体废弃物资源化利用领域，目的在于克服现有渣土脱水成本较高的缺陷。本发明将电渗脱水工艺与化学降水工艺结合来对含水率高的渣土进行脱水预处理，当渣土的土壤湿度较大时，通过电渗装置脱水的成本较低，当渣土的土壤湿度较小时，通过降水剂脱水的成本较低，将两种脱水方式结合使用，能够降低渣土的脱水成本，有效降低了渣土固化再生路基填料的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用领域，涉及一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺。
背景技术
近年来，我国城市化飞速发展，建筑业也一直高速发展，建筑垃圾也随之大量产生，据统计，我国建筑垃圾中2/3是工程渣土和工程泥浆。我国工程渣土大多未经处理就运往城郊堆放、填埋，这种处置方式不但消耗了大量的运输费用，侵占了土地资源，破坏了生态环境，堆放过高时还有滑坡、坍塌等安全隐患。
目很多企业将工程渣土经固化改良后代替传统宕渣用作路基填料，既可解决工程渣土、废弃泥浆的消纳难题，又能缓解传统宕渣来源紧缺问题，具有显著的社会、经济和环境效益。但是，对于含水率较高的渣土，现有的晾晒脱水、机械化热法脱水、电渗脱水、加大降水剂用量等处置工艺存在投入成本高、应用成本高或效率较低的问题。
例如，中国专利文献公开了“一种高含水淤泥/工程渣土制备路用材料的方法”发明专利申请，申请号为202210257869.9，通过添加生石灰、表面活性剂来降低淤泥/工程渣土含水率，该方法虽然快速地降低了淤泥/工程渣土的含水率，但加入过多的生石灰不仅会增加淤泥/工程渣土的处置成本，还会造成二氧化碳排放较多，影响环境。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题提出一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，目的在于克服现有渣土脱水成本较高的缺陷。
本发明是这样实现的：
一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将渣土填入设有电渗装置的处理池中，渣土填入深度处于预设深度范围；
S2：控制电渗装置工作，以预设间隔获取电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度；
S3：计算单位湿度变化的电渗装置的单位用电成本，将单位用电成本与单位湿度变化所需的单位降水剂成本进行比较；
S4：当单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作；
当单位用电成本小于单位降水剂成本时，电渗装置继续工作，继续获取下一预设间隔的用电量，直到单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作；
S5：当电渗装置停止工作后，向渣土中加入降水剂，使得渣土的土壤湿度达到目标土壤湿度，得到第一原料；
S6：将第一原料与土壤固化剂混合形成再生路基填料。
所述预设间隔为渣土的预设湿度间隔或预设时间间隔。
将单位降水剂成本换算成预设用电量，若计算的电渗装置的单位用电量大于等于预设用电量，则控制电渗装置停止工作；若计算的电渗装置的单位用电量小于预设用电量，则控制电渗装置继续工作。
在步骤S1之前，在处理池中填入工业废渣，工业废渣的加入量为渣土质量的5％～10％。
在步骤S1之前，测试渣土的土壤湿度，若所述渣土的土壤湿度小于或等于渣土的目标土壤湿度，则将渣土直接作为第一原料。
所述渣土的土壤湿度为设有电渗装置的处理池中阳极侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极侧渣土的土壤湿度三者的平均值。
根据电渗装置停止工作时获取的处理池中阳极侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极侧渣土的土壤湿度，确定对应区域的渣土的降水剂和土壤固化剂用量。
所述电渗装置与光伏系统电连接，所述处理池位于室内箱体、室内空地或室外空地。
所述土壤固化剂用量为渣土质量的5％～7％，目标土壤湿度为25％～32％。
获取第一采集点、第二采集点和第三采集点三个连续采集点的渣土的土壤湿度分别为A1、A2、A3以及对应的电渗装置的总用电量分别B1、B2、B3，第一采集点到第二采集点构成的第一间隔的单位用电量为K1，
K1＝(B2-B1)/(A2-A1)；
第二采集点到第三采集点构成的第二间隔的单位用电量为K2，
K2＝(B3-B2)/(A3-A2)；
第二间隔的单位用电量相对于第一间隔的单位用电量的用电量变化率为F，
F＝(K2-K1)/K1；
预设相邻预设间隔的用电量变化率相等，第n间隔的单位用电量为Kn，Kn＝K1(F+1)n-1；
当单位用电量为Kn大于等于预设用电量时，控制电渗装置停止工作。
本发明所提供的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，具有以下有益效果：
(1)本发明将电渗脱水工艺与化学降水工艺结合来对含水率高的渣土进行脱水预处理，当渣土的土壤湿度较大时，通过电渗装置脱水的成本较低，当渣土的土壤湿度较小时，通过降水剂脱水的成本较低，将两种脱水方式结合使用，能够降低渣土的脱水成本，有效降低了渣土固化再生路基填料的生产成本。
(2)本发明通过预设间隔采集渣土的土壤湿度和电渗装置的总耗电量，通过相邻采集点湿度差值和总耗电量差值得到对应预设间隔的单位用电成本，根据两个相邻预设间隔的单位用电成本估算后续预设间隔的单位用电成本，估算单位用电成本和单位降水剂成本交叉点，以该交叉点作为临界点，将电渗脱水工艺换成降水剂脱水工艺，降低更换工艺临界点的成本，也提高计算效率。
(3)本发明根据当前获取的阳极侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极侧渣土的土壤湿度来确定降水剂和土壤固化剂投入处理池中阳极侧区域、中部区域和阴极侧区域的用量，并将每个区域相应用量的降水剂投入处理池中进行搅拌使不同区域的渣土含水率趋于相同，从而使渣土与土壤固化剂混合后不同区域的再生填料强度能够基本相同，确保了生产的渣土固化再生路基填料的质量。
附图说明
图1为电渗装置的示意图；
图2为电渗装置的总用电量和渣土的土壤湿度关系示意图；
图3为电渗装置在第n间隔的单位用电量K预测大于预设单位用电量K时的总用电量和渣土的土壤湿度关系示意图。
附图标注说明：100、处理池；210、阳极；220、阴极；300、排水设施；400、土壤湿度传感器；510、第一采集点；520、第二采集点；530、第三采集点；540、第n采集点；550、第n+1采集点；560、第n-2采集点；570、第n-1采集点；610、第一间隔；620、第二间隔；630、第n间隔；640、第n-2间隔；650、第n-1间隔。
具体实施方式
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将渣土填入设有电渗装置的处理池100中，渣土填入深度处于预设深度范围。如图1所示，电渗装置包括阳极210、阴极220、连接电线、排水设施300和直流电源，其中直流电源可以采用光伏系统供电，可以降低用电成本，也可以将市政供电转成直流电后作为直流电源。处理池100可以位于室内箱体、室内空地或室外空地。参阅图1视角，阳极210位于处理池100的左侧，阴极220位于处理池100的右侧。在其他可选的实施例中，阳极210和阴极220也可以以图1为视角上下分布。排水设置位于阴极220侧，电渗装置工作时，渣土中的水分向阴极220移动，并从排水设施300排出，从而实现渣土脱水目的。预设深度为处理池100深度的80％-90％，这样便于控制渣土放入量，便于后续数据估算。
S2：控制电渗装置工作，以预设间隔获取电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度。电渗装置还包括土壤湿度传感器400、电量传感器和控制器，土壤湿度传感器400检测渣土的土壤湿度并将湿度信息传递给控制器。电量传感器可以是电表，用于检测电渗装置的总耗电量，并将总耗电量信息传递给控制器。
预设间隔为渣土的预设湿度间隔，预设湿度间隔为1％，渣土的土壤湿度每降低1％设置一个采集点，例如渣土的土壤湿度为35％设置一个采集点，渣土的土壤湿度为34％设置一个采集点，由于渣土的土壤湿度采集是本发明必要的采集数据，将预设湿度间隔作为预设间隔，可以减少需要控制的数据种类。在其他可选的实施例中，预设湿度间隔也可以为2％、3％、5％。在其他可选的实施例中，预设间隔也可以是预设时间间隔，例如预设时间间隔为5分钟，每5分钟设置一个采集点记录相应的总耗电量和渣土的土壤湿度。
S3：计算单位湿度变化的电渗装置的单位用电成本，将单位用电成本与单位湿度变化所需的单位降水剂成本进行比较。单位湿度变化就是相邻采集点的总耗电量差值比上渣土的土壤湿度差值。单位用电成本和单位降水剂成本可以按照经济成本计算，也可以统一换算成用电量计算。降水剂可以采用生石灰，降低每千克水分所需要生石灰的量时不变的，当渣土质量不变时，单位湿度变化所需要的生石灰的量也是不变的，因此单位降水剂成本是保持不变的。
S4：当单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作；
当单位用电成本小于单位降水剂成本时，电渗装置继续工作，继续获取下一预设间隔的用电量，直到单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作。
S5：当电渗装置停止工作后，向渣土中加入降水剂，使得渣土的土壤湿度达到目标土壤湿度，得到第一原料。目标土壤湿度为25-32％。
S6：将第一原料与土壤固化剂混合形成再生路基填料。土壤固化剂用量为渣土质量的5％-7％。
将单位降水剂成本换算成预设用电量，若计算的电渗装置的单位用电量大于等于预设用电量，则控制电渗装置停止工作；若计算的电渗装置的单位用电量小于预设用电量，则控制电渗装置继续工作。单位降水剂成本通过经济成本体现时，可以得到该经济成本对应的用电量，该用电量就是相应的单位用电量，将其作为预设用电量，便于电渗装置的用电量数据与之进行比较，提高比较的效率。
在步骤S1之前，在处理池100中填入工业废渣，工业废渣的加入量为渣土质量的5％～10％。这样便于渣土电渗时产生碱激发反应，有利于提高再生路基填料的密度，增加强度，渣土在碱激发作用下不断生成硅酸盐和硅铝酸盐凝胶，从而使得再生路基填料强度大幅度提高。
在步骤S1之前，测试渣土的土壤湿度，若所述渣土的土壤湿度小于或等于渣土的目标土壤湿度，则将渣土直接作为第一原料。
所述渣土的土壤湿度为设有电渗装置的处理池100中阳极210侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极220侧渣土的土壤湿度三者的平均值。三个位置设置土壤湿度传感器400，能够更好地获取渣土的土壤湿度的整体情况，有利于提高单位用电量估算的准确性。
根据电渗装置停止工作时获取的处理池中阳极侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极侧渣土的土壤湿度，确定对应区域的渣土的降水剂和土壤固化剂用量。这样能够更好地保证再生路基填料各个部位的性能统一性，避免局部位置性能明显较差的缺陷。
如图2所示，纵坐标为总用电量，自上而下数值增大，横坐标为渣土的土壤湿度，自左向右数值减小。在步骤S2中，获取第一采集点510、第二采集点520和第三采集点530三个连续采集点的渣土的土壤湿度分别为A1、A2、A3以及对应的电渗装置的总用电量分别B1、B2、B3，其中，第一采集点510对应的渣土的土壤湿度最好为预设初始土壤湿度，初始土壤湿度为35％～37％，因为适合停止电渗装置工作的渣土的土壤湿度通常小于35％，预设初始土壤湿度可以减少前期计算，降低计算压力。
第一采集点510到第二采集点520构成的第一间隔610的单位用电量为K1，
K1＝(B2-B1)/(A2-A1)；
第二采集点到第三采集点530构成的第二间隔620的单位用电量为K2，K2＝(B3-B2)/(A3-A2)；
第二间隔的单位用电量相对于第一间隔610的单位用电量的用电量变化率为F，
F＝(K2-K1)/K1；
预设相邻预设间隔的用电量变化率相等，第n间隔630的单位用电量为Kn，
Kn＝K1(F+1)n-1；其中n为大于2的自然数。
在步骤S4中，当单位用电量为Kn大于等于预设用电量时，控制电渗装置停止工作。由于预设用电量是已知的，所以可以得到n的值，第n间隔630的采集点为第n采集点540和第n+1采集点550，所以在第n+1采集点550停止电渗装置工作即可，当预设间隔为预设湿度间隔时，第n+1采集点的渣土的土壤湿度也可以确定，这样控制器通过渣土的土壤湿度直接控制电渗装置停止工作。本实施例通过两组预设间隔数据来推算最后的预设间隔。在其他可选的实施例中，也可以通过采集每组预设间隔的总用电量和渣土的土壤湿度数据，计算出每组预设间隔的单位用电成本，直到单位用电成本大于等于单位降水剂成本。
实施例2：
如图3所示，本实施例提供了一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将渣土填入设有电渗装置的处理池100中，渣土填入深度处于预设深度范围；
S2：控制电渗装置工作，以预设间隔获取电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度，所述预设间隔为渣土的预设湿度间隔；
S3：当每次采集电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度时，获取第n-2采集点560、第n-1采集点570和第n采集点540三个连续采集点的渣土的土壤湿度分别为An-2、An-1、An以及对应的电渗装置的总用电量分别Bn-2、Bn-1、Bn，其中，n为大于等于3的自然数；第一次执行S3时，可以取n值为3。
第n-2采集点560到第n-1采集点构成的第n-2间隔640，第n-2间隔的单位用电量为Kn-2，
Kn-2＝(Bn-1-Bn-2)/△A；
第n-1采集点到第n采集点构成的第n-1间隔650的单位用电量为Kn-1，Kn-1＝(Bn-Bn-1)/△A；
△A＝An-1-An-2＝An-An-1，△A为渣土的预设湿度间隔；
计算得到第n-1间隔650的单位用电量相对第n-2间隔640的单位用电量的用电变化率Fn-2，
Fn-2＝(Kn-1-Kn-2)/Kn-2；
S4：根据用电量变化率Fn-2和第n-1间隔650的单位用电量，计算预测的第n采集点540到第n+1采集点550构成的第n间隔630的单位用电量K预测，第n+1采集点为当前采集点之后准备采集的下一采集点；
K预测＝(1+Fn-2)×Kn-1；
其中，预设相邻预设间隔的用电量变化率相等，即第n-1间隔650的单位用电量相对第n-2间隔640的单位用电量的用电变化率Fn-2与第n间隔630的单位用电量相对第n-1间隔650的单位用电量的用电变化率相等；
S5：根据单位降水剂成本和预设用电价格设置预设单位用电量K；
S6：根据预测计算的单位用电量K预测与预设单位用电量K控制电渗装置的工作。
具体地，所述步骤S6具体包括：
将单位用电量K预测与预设单位用电量K进行比较，
当单位用电量K预测大于等于预设单位用电量时，根据单位用电量K预测、预设单位用电量K和预设成本平衡公式计算电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度X，并实时检测渣土的土壤湿度，当渣土的土壤湿度到达所述计算的电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度X时，控制电渗装置停止工作并进步骤S7，所述预设成本平衡公式为：
(An-X)×K预测＝K×△A；
X＝An-(K×△A)/K预测；
当单位用电量K预测小于预设单位用电量时，控制电渗装置继续工作，将n值加1并返回步骤S3。图3中的X表示电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度X值的大致区域。
S7：当电渗装置停止工作后，向渣土中加入降水剂，使得渣土的土壤湿度达到目标土壤湿度，得到第一原料；
S8：将第一原料与土壤固化剂混合形成再生路基填料。
在本实施例中，在每次采集数据时，将第n采集点作为当前采集点，根据当前采集点及当前采集点前两个采集点获取的数据来推算当前采集点至下一采集点之间电渗装置工作的成本合理性，当判断电渗装置相对于降水剂成本较高时，根据成本平衡公式计算电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度，并控制电渗装置在渣土的土壤湿度到达所述计算的电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度时控制电渗装置停止工作，最大化节省渣土脱水的处理成本。
Claims (11)
1.一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将渣土填入设有电渗装置的处理池(100)中，渣土填入深度处于预设深度范围；
S2：控制电渗装置工作，以预设间隔获取电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度；
S3：计算单位湿度变化的电渗装置的单位用电成本，将单位用电成本与单位湿度变化所需的单位降水剂成本进行比较；
S4：当单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作；
当单位用电成本小于单位降水剂成本时，电渗装置继续工作，继续获取下一预设间隔的用电量，直到单位用电成本大于等于单位降水剂成本时，控制电渗装置停止工作；
S5：当电渗装置停止工作后，向渣土中加入降水剂，使得渣土的土壤湿度达到目标土壤湿度，得到第一原料；
S6：将第一原料与土壤固化剂混合形成再生路基填料。
2.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，所述预设间隔为渣土的预设湿度间隔或预设时间间隔。
3.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，将单位降水剂成本换算成预设用电量，若计算的电渗装置的单位用电量大于等于预设用电量，则控制电渗装置停止工作；若计算的电渗装置的单位用电量小于预设用电量，则控制电渗装置继续工作。
4.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，在步骤S1之前，在处理池(100)中填入工业废渣，工业废渣的加入量为渣土质量的5％～10％。
5.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，在步骤S1之前，测试渣土的土壤湿度，若所述渣土的土壤湿度小于或等于渣土的目标土壤湿度，则将渣土直接作为第一原料。
6.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，所述渣土的土壤湿度为设有电渗装置的处理池(100)中阳极(210)侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极(220)侧渣土的土壤湿度三者的平均值。
7.根据权利要求6所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，根据电渗装置停止工作时获取的处理池(100)中阳极(210)侧渣土的土壤湿度、中部渣土的土壤湿度与阴极(220)侧渣土的土壤湿度，确定对应区域的渣土的降水剂和土壤固化剂用量。
8.根据权利要求1所述的一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，在步骤S2中，获取第一采集点(510)、第二采集点(520)和第三采集点(530)三个连续采集点的渣土的土壤湿度分别为A1、A2、A3以及对应的电渗装置的总用电量分别B1、B2、B3，第一采集点(510)到第二采集点(520)构成的第一间隔的单位用电量为K1，
K1＝(B2-B1)/(A2-A1)；
第二采集点(520)到第三采集点(530)构成的第二间隔(620)的单位用电量为K2，
K2＝(B3-B2)/(A3-A2)；
第二间隔(620)的单位用电量相对于第一间隔(610)的单位用电量的用电量变化率为F，
F＝(K2-K1)/K1；
预设相邻预设间隔的用电量变化率相等，第n间隔(630)的单位用电量为Kn，
Kn＝K1(F+1)n-1；
在步骤S4中，当单位用电量为Kn大于等于预设用电量时，控制电渗装置停止工作。
9.一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将渣土填入设有电渗装置的处理池(100)中，渣土填入深度处于预设深度范围；
S2：控制电渗装置工作，以预设间隔获取电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度，所述预设间隔为渣土的预设湿度间隔；
S3：当每次采集电渗装置总耗电量以及对应渣土的土壤湿度时，获取第n-2采集点(560)、第n-1采集点(570)和第n采集点(540)三个连续采集点的渣土的土壤湿度分别为An-2、An-1、An以及对应的电渗装置的总用电量分别Bn-2、Bn-1、Bn，其中，n为大于等于3的自然数；
第n-2采集点(560)到第n-1采集点(570)构成的第n-2间隔640，第n-2间隔640的单位用电量为Kn-2，
Kn-2＝(Bn-1-Bn-2)/△A；
第n-1采集点(570)到第n采集点(540)构成的第n-1间隔(650)，第n-2间隔640的单位用电量为Kn-1，
Kn-1＝(Bn-Bn-1)/△A；
△A＝An-1-An-2＝An-An-1，△A为渣土的预设湿度间隔；
计算得到第n-1间隔650的单位用电量相对第n-2间隔640的单位用电量的用电变化率Fn-2，
Fn-2＝(Kn-1-Kn-2)/Kn-2；
S4：根据用电量变化率Fn-2和第n-1间隔650的单位用电量，计算预测的第n采集点(540)到第n+1采集点(550)构成的第n间隔(630)的单位用电量K预测，第n+1采集点(550)为当前采集点之后准备采集的下一采集点；
K预测＝(1+Fn-2)×Kn-1；
S5：根据单位降水剂成本设置预设单位用电量K；
S6：根据预测计算的单位用电量K预测与预设单位用电量K控制电渗装置的工作。
10.根据权利要求9所述的低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，所述步骤S6具体包括：
将单位用电量K预测与预设单位用电量K进行比较；
当单位用电量K预测大于等于预设单位用电量时，根据单位用电量K预测、预设单位用电量K和预设成本平衡公式计算电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度X，并实时检测渣土的土壤湿度，当渣土的土壤湿度到达所述计算的电渗装置最佳停止时的渣土的土壤湿度X时，控制电渗装置停止工作并进步骤S7，所述预设成本平衡公式为：
X＝An-(K×△A)/K预测；
当单位用电量K预测小于预设单位用电量时，控制电渗装置继续工作，将n值加1并返回步骤S3。
11.根据权利要求10所述的低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺还包括：
S7：当电渗装置停止工作后，向渣土中加入降水剂，使得渣土的土壤湿度达到目标土壤湿度，得到第一原料；
S8：将第一原料与土壤固化剂混合形成再生路基填料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310665557.6A CN116655273B (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310665557.6A CN116655273B (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116655273A true CN116655273A (zh) | 2023-08-29 |
| CN116655273B CN116655273B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=87718705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310665557.6A Active CN116655273B (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116655273B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB512763A (en) * | 1936-11-28 | 1939-09-25 | Giovanni Rodio | A process for modifying the physical characteristics of argillaceous soils |
| SU631592A1 (ru) * | 1976-01-19 | 1978-11-05 | Ленинградское Высшее Военное Инженерное Строительное Краснознаменное Училище Имени Генерала Армии А.Н.Комаровского | Способ электроосмотического осушени грунта |
| CN105735075A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-07-06 | 浙江大学 | 吹填土场地的临时施工路基电渗固化处理方法 |
| CN106988297A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-28 | 东南大学 | 电渗联合碱激发加固软黏土地基的施工方法 |
| CN108611931A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-02 | 兰州大学 | 一种处理高铁非饱和压实黄土路堤湿化变形的无损方法 |
| WO2019227906A1 (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 山东交通学院 | 一种降低路基含水率的电渗处理法及道路结构 |
| US20200140311A1 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | Powerchina Huadong Engineering Corporation Limited | Deep sludge dewatering method using electroosmosis with filter bags |
| CN115286334A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-04 | 武汉理工大学 | 一种疏浚淤泥快速脱水固化材料及其应用 |
-
2023
- 2023-06-06 CN CN202310665557.6A patent/CN116655273B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB512763A (en) * | 1936-11-28 | 1939-09-25 | Giovanni Rodio | A process for modifying the physical characteristics of argillaceous soils |
| SU631592A1 (ru) * | 1976-01-19 | 1978-11-05 | Ленинградское Высшее Военное Инженерное Строительное Краснознаменное Училище Имени Генерала Армии А.Н.Комаровского | Способ электроосмотического осушени грунта |
| CN105735075A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-07-06 | 浙江大学 | 吹填土场地的临时施工路基电渗固化处理方法 |
| CN106988297A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-28 | 东南大学 | 电渗联合碱激发加固软黏土地基的施工方法 |
| CN108611931A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-02 | 兰州大学 | 一种处理高铁非饱和压实黄土路堤湿化变形的无损方法 |
| WO2019227906A1 (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | 山东交通学院 | 一种降低路基含水率的电渗处理法及道路结构 |
| US20200140311A1 (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | Powerchina Huadong Engineering Corporation Limited | Deep sludge dewatering method using electroosmosis with filter bags |
| CN115286334A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-04 | 武汉理工大学 | 一种疏浚淤泥快速脱水固化材料及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GE SHANGQI等: "Combined stabilization/solidfication and electroosmosis treatments for dredged marine silt", MARINE GEORESOURCES & GEOTECHNOLOGY, vol. 39, no. 10, pages 1157 - 1166 * |
| 王达;张林洪;吴华金;段翔;陈加洪;: "多雨潮湿地区电渗法处理路基过湿填料的研究", 武汉理工大学学报, no. 08, pages 63 - 67 * |
| 董泽等: "工业废渣基固化剂工程渣土的试验研究及工程应用", 上海建设科技, pages 74 - 76 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116655273B (zh) | 2023-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10920390B2 (en) | Treatment system and method for ex-situ carbonization and solidification of silt soil using active magnesium oxide | |
| CN103806437B (zh) | 双层复式真空预压吹填软土地基处理方法 | |
| CN206095859U (zh) | 一种再生骨料含泥量快速检测仪器 | |
| CN106988297A (zh) | 电渗联合碱激发加固软黏土地基的施工方法 | |
| CN102094414A (zh) | 一种化学电渗法联合真空预压法处理深厚软土地基方法 | |
| CN110330272A (zh) | 一种建筑泥浆的固化再生利用制品工艺 | |
| CN116655273B (zh) | 一种低成本的渣土固化再生路基填料的生产工艺 | |
| CN112683745A (zh) | 一种热-力-电渗多场耦合软土固结试验箱 | |
| CN209397137U (zh) | 一种建筑物废弃混凝土高品质再生骨料回收装置 | |
| CN201115981Y (zh) | 碳化钢筋混凝土的电化学再碱化装置 | |
| CN111825299A (zh) | 一种厢式压滤机泥浆固化施工工法 | |
| CN107540338A (zh) | 一种垃圾焚烧灰渣微生物砖的制作方法 | |
| CN102070287A (zh) | 一种降低氨碱厂白泥中氯离子的工艺 | |
| CN105839613A (zh) | 用于近海造陆的吹填土的快速固化系统及其运行方法 | |
| CN109209494A (zh) | 一种用于矿井巷道的废水清污分流系统 | |
| CN205710371U (zh) | 就地工厂化电渗透污泥脱水处理系统 | |
| CN103134289B (zh) | 用于煤泥干燥的生产线 | |
| CN115215572A (zh) | 一种高效碳化改性再生粗骨料的制备方法及装置 | |
| CN204866824U (zh) | 一种铝电解槽大修渣资源化无害化处理系统 | |
| CN104926244B (zh) | 利用粒化高炉矿渣粉作固化剂就地固化碱渣场的方法 | |
| CN204590034U (zh) | 一种坝基高压灌浆结构 | |
| CN115636630B (zh) | 一种利用盾构渣土制备灰土的方法 | |
| CN105668981A (zh) | 电渗透污泥脱水处理系统 | |
| CN207180171U (zh) | 一种垃圾挤水机 | |
| CN110451858A (zh) | 非烧结粘土固化砖 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |