CN212528168U - 一种有机质淤泥压滤制砖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机质淤泥压滤制砖系统。它包括淤泥处理装置、原料处理装置、制砖装置，所述淤泥处理装置与所述原料处理装置通过渣土车运输连接，所述原料处理装置与所述制砖装置通过皮带输送机连接；所述淤泥处理装置，包括淤泥沉降池、干化装置、尾水净化池；所述原料处理装置，包括原料堆放池、破碎机、制砖固化剂加药箱、陈化池；所述制砖装置，包括砖坯挤出机、螺旋铰刀、切割装置和焙烧窑。本实用新型对淤泥进行压滤制砖利用，解决了淤泥的处理处置问题，并且极大地改善了压滤淤泥制砖泛白、成“面包砖”、“黑心砖”、石灰膨胀爆裂等问题，制成的成品砖合格率高、强度高、抗风化性能强，并节约了制砖原料成本和燃料成本。

Description

一种有机质淤泥压滤制砖系统

技术领域

本实用新型涉及工程疏浚淤泥处置技术，具体涉及一种有机质淤泥压滤制砖系统。

背景技术

疏浚淤泥含水率高、体积大，直接堆放或填埋而得不到有效利用将会占用大量的土地资源，加之河道疏浚淤泥很大程度上受到污染，特别是城市河道的淤泥，含有大量的有机质、营养物(氮、磷等营养盐)和一些对生态环境产生危害的重金属、病原菌、病毒微生物和毒性有机物等有毒有害物，使得淤泥容易发臭、易于腐烂，若未处理到位直接排放到堆泥场中容易造成对环境的二次污染，尤其是在耕地堆放会影响后期复耕效果，从而导致耕地租用难度增加。

建筑业是我国国民经济的支柱产业之一，也是提高人民群众日益增长的物质需要的基础，建材工业是建筑业的龙头。据有关资料，每生产1万块粘土砖相当破坏土地0.02亩，生产100亿块砖，则基本上要破坏2.0万亩土地。近年来，砖瓦、水泥等各行业都对粘土有着大量的需求，粘土资源的大量开采，已影响到农村耕田的数量和质量，为了保护农业可持续性发展和生态环境，国家有关部委明令限期取缔用粘土烧砖。河湖库塘疏浚淤泥的矿物组成与粘土基本相似，因此可以替代粘土用于建筑材料的制造，不仅变废为宝，还减缓了建筑材料制造与农业发展的矛盾。利用疏浚淤泥来生产制砖是实现淤泥资源化利用的一条重要途径。并且可以以高温固熔体的形式将里面的重金属包覆，大大降低其浸出毒性。因此，利用疏浚淤泥替代粘土会减缓建材制造业与农争土，是疏浚淤泥资源化的又一途径。淤泥制砖在2011年后持续走热，逐渐成为新的市场热点，但也遇到了不少的困难和问题，主要有如下方面：

1、淤泥成分多变，不同淤泥具有不同的物质组成，含水率高，作为制砖原料塑性指数大，导致烧结制砖易开裂，当原料种类、配比不合理时易出现泛白、掉渣、强度低等问题。

2、一般压滤淤泥过程中会添加氧化钙等物质，提高淤泥压滤效率，一般含碳酸钙、氢氧化钙等物质较多，在焙烧过程中又会发生分解反应，产生氧化钙，烧结砖暴露于空气中时，会与水反应生成氢氧化钙，体积发生膨胀，导致发生生石灰爆裂，使烧结砖开裂或发生粉化，给淤泥制砖利用又带来一定难度。

3、通常情况下，淤泥经过长期沉积，存在黑臭现象，其有机质含量偏高，制砖时添加量过多会导致砖块的强度降低，并且烧结时有机质挥发必然留下大量的连通性孔洞，孔径较粗，烧结体致密性差，因而一般处理下的淤泥砖抗风化能力远远低于普通砖，需要制砖技术和工艺上有所创新和突破。

4、当温度控制不合理易产生“面包砖”，炉内氧化还原氛围调节不当、过烧时易出现“黑心砖”等，相比普通粘土制砖，对制砖的工艺要求更高。

实用新型内容

为了解决压滤淤泥在制砖中因为淤泥含钙物质成分多、塑性指数高、有机质含量高而导致烧结砖膨胀开裂、强度低、抗风化能力弱等难题，同时解决压滤淤泥烧结砖易泛白、成“面包砖”、“黑心砖”等问题，本实用新型提供一种有机质淤泥压滤制砖系统，改进生产线路，以提高淤泥的掺量，降低制砖成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种有机质淤泥压滤制砖系统，包括淤泥处理装置、原料处理装置、制砖装置。

所述淤泥处理装置与原料处理装置通过渣土车运输连接，原料处理装置与制砖装置通过皮带输送机连接。

所述淤泥处理装置，包括淤泥沉降池、干化装置、尾水净化池。

所述原料处理装置，包括原料堆放池、破碎机、制砖固化剂加药箱、陈化池。

所述制砖装置，包括砖坯挤出机、螺旋铰刀、切割装置和焙烧窑。

优选地，淤泥沉降池分级设置，各级沉降池均在四个边角、中心位置布置有搅拌机，各级沉降池的围堰高度差最好为0.2m；一级沉降池前端设置振动筛、絮凝池，一级沉降池与干化装置间通过管路连接，所述管路上设置脱水固化剂加药箱、固化池。干化装置采用板框压滤机，压滤后尾水通过管路排放至一级沉降池；尾水净化池设置在末级沉降池末端，尾水净化池与末级沉降池通过隔板隔开，用管路相连。压滤后的淤泥原料通过渣土车从干化装置中运输至原料堆放池。

优选地，原料堆放池与破碎机之间通过皮带输送机连接，皮带输送机进入破碎机前设置制砖固化剂加药箱，陈化池与破碎机通过皮带传输机连接。

优选地，破碎机采用对辊式破碎机，尾部附带过滤筛。

优选地，陈化池与砖坯挤出机通过皮带输送机连接，砖坯挤出机的挤出压力达3.5MPa，在砖坯挤出机末端设置螺旋铰刀，以供砖坯挤压成型。螺旋绞刀与切割装置通过皮带输送机连接。

优选地，砖坯挤出机采用真空式挤压机，切割装置采用自动切条切坯系统。

优选地，砖坯通过叉车与焙烧窑连接。焙烧窑为设有24个窑洞和4个通风口的轮窑；未烧结的窑作为干燥间，离烧结的窑约3～5个窑间距。

本实用新型一种有机质淤泥制砖系统的工作流程为：

S1、淤泥处理：将疏浚淤泥经过5mm筛后，输送至絮凝沉降池进行沉降，沉降池分级设置，从一级沉降池中将淤泥输送至压滤装置中。

S2、淤泥干化：压滤装置采用板框式压滤机，压滤后淤泥含水率控制在50％以内(土工试验测试方法)，压滤后碱性尾水排放至一级沉降池；尾水净化池设置在沉降池末端，采用弱酸性中和液。

S3、混合：将压滤淤泥、黄土、建筑垃圾用挖机拌匀形成初级混合料，利用传送带、漏斗输送至破碎机中破碎、混合，并在传送带输送过程中加入三乙醇胺、氯化钠、大部分煤精、着色剂，破碎、混合后去除大于2mm颗粒，形成制砖混合料。

S4、陈化：将混合好的制砖混合料输送至陈化池进行闷料2～3d，使原料颗粒疏解，泥团松散，水分匀化，使原料含水率达到20％以下。

S5、挤压成型：将陈化后的制砖混合料加少量水后，通过皮带输送机进入真空挤出机，真空挤出机的挤出压力可达3.5MPa，在真空挤出机的上级，再次对原料进行绞练、挤压、切割，使原料更加密集、水分更加均匀，在真空挤出机的下级将原料再次通过螺旋铰刀挤压成型，成型的坯条通过自动切条切坯系统切成所需各种型号的砖坯。

S6、静置堆放：制砖机制出砖坯后，堆放至成型房中，按照第一层第二层竖向叠放，左右两块砖之间间距约2～3cm，第三层叠放在第二层上，搭接左右两块砖，旋转约60°的形式堆放，同层砖块间距与第一层、第二层相同，每三层一个循环，以便于加强空气流通，晴天堆放7～10d，使得含水率降到3～5％。

S7、干燥：静置后，运送至轮窑中烘干，离烧结的窑约3～5个窑间距(轮窑中有24个窑，4个通风口)，每次放入4～6个窑的砖量，干燥热源主要来自于窑中产生的余热，烘干温度为50～200℃，预热3h。

S8、焙烧：将干燥后的砖坯放置在轮窑中，利用通风口控制炉内烧结温度，200～800℃预热5～6h，使砖坯全干；600℃时加入剩余少量的煤精；800～1000℃焙烧0.5～1h，即获得烧结砖成品；24个窑烧结一圈时间约30～72h。尾气通过管道输送至除尘脱硫装置内，经处理后达标排放。

S9、筛选下来的破损砖坯运送至原料处理混合装置处，搅碎筛分继续回收利用；将破碎或不合格的成品砖，运送至建筑垃圾堆放处进行回收利用。

S10、产品成型、质检合格后，采用吸尘器吸收粉尘，打包入库。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型利用压滤淤泥、建筑垃圾等废弃材料为原料，淤泥中还含有有机质，具有一定热值，极大地节约了制砖原料成本和燃料成本，并且可以降低环境污染，使淤泥得以资源化利用，节能环保。

2、本实用新型系统工作时，通过砖坯堆放、炉内空气环境控制和干燥、焙烧温度的调节、煤精的添加、细度控制等工艺改进，极大的改善了压滤淤泥制砖泛白、成“面包砖”、“黑心砖”、石灰膨胀爆裂等问题，成品砖合格率高。

3、通过本实用新型系统制成的淤泥压滤烧结砖，具有强度高，抗风化性能强的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-淤泥处理装置；2-原料处理装置；3-制砖装置；4-管路；5-皮带输送机；6-渣土车；

11-淤泥沉降池；12-干化装置；13-尾水净化池；21-原料堆放池；22-破碎机；23-制砖固化剂加药箱；24-陈化池；31-砖坯挤出机；32-螺旋铰刀；33-切割装置；34-干燥间；35-焙烧窑；36-砖坯；

111-一级沉降池；112-二级沉降池；113-三级沉降池；114-搅拌机；115-絮凝池；116-振动筛；121-脱水固化剂加药箱；122-固化池；123-板框压滤机；124-淤泥原料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型一种有机质淤泥压滤制砖系统，包括淤泥处理装置1、原料处理装置2、制砖装置3。淤泥处理装置1与原料处理装置2通过渣土车6运输连接，原料处理装置2与制砖装置3通过皮带输送机5连接。

所述的淤泥处理装置1，包括淤泥沉降池11、干化装置12、尾水净化池13。

所述的原料处理装置2，包括原料堆放池21、破碎机22、制砖固化剂加药箱23、陈化池24。

所述的制砖装置3，包括砖坯挤出机31、螺旋铰刀32、切割装置33和焙烧窑35。

淤泥沉降池11设有三级，分别为一级沉降池111、二级沉降池112、三级沉降池113，各级沉降池均在四个角、中心位置共布置有5个搅拌机114，各级沉降池的围堰高度差0.2m；一级沉降池111前端设置振动筛116、絮凝池115，一级沉降池111与干化装置12间通过管路4连接，所述管路4上设置脱水固化剂加药箱121、固化池122。干化装置12采用板框压滤机123，压滤后尾水通过管路4排放至一级沉降池111；尾水净化池13设置在三级沉降池113末端，尾水净化池13与三级沉降池113通过隔板隔开，用管路4相连。压滤后的淤泥原料124通过渣土车6从干化装置12中运输至原料堆放池21。

原料堆放池21与破碎机22之间通过皮带输送机5连接，皮带输送机5进入破碎机22前设置制砖固化剂加药箱23，陈化池24与破碎机22通过皮带传输机5连接。

破碎机22采用对辊式破碎机，尾部附带设置过滤筛。

陈化池24与砖坯挤出机31通过皮带输送机5连接，砖坯挤出机31的挤出压力0.8MPa，在砖坯挤出机31末端设置螺旋铰刀32，以供砖坯挤压成型。螺旋铰刀32与切割装置33通过皮带输送机5连接。

砖坯挤出机31采用真空式挤压机，尺寸为240mm×115mm×53mm。切割装置33采用自动切条切坯系统。

砖坯36通过叉车与焙烧窑35连接。焙烧窑35为24个窑洞和4个通风口的轮窑；未烧结的窑洞作为干燥间34，离烧结的窑约3个窑间距。

本实用新型的工作流程为：

S1、淤泥处理：将疏浚淤泥经过5mm筛后，输送至絮凝沉降池进行沉降，沉降池设置有三级，从一级沉降池111中将淤泥输送至压滤装置中。

S2、干化：压滤装置采用板框式压滤机，压滤后淤泥含水率约46.1％，液限40.5％，塑限21.9％，塑性指数18.6，有机质含量5.2％，压滤后碱性尾水排放至一级沉降池111；尾水净化池13设置在沉降池末端，采用弱酸性中和液。

S3、混合：将压滤淤泥、黄土、建筑垃圾用挖机拌匀形成初级混合料，利用传送带、漏斗输送至破碎机22中破碎、混合，并在传送带输送过程中加入三乙醇胺、氯化钠、大部分煤精、着色剂，破碎、混合后去除大于2mm颗粒，形成制砖混合料。此时放入煤精量为煤精总量的80％，剩余20％后续焙烧时加入。

混合比例(质量比)：压滤淤泥80％，黄土5％，三乙醇胺0.5％，氯化钠1％，红色着色剂氧化铁2.5％，煤精3％，建筑垃圾8％。

S4、陈化：将混合好的制砖混合料输送至陈化池24进行闷料2d，原料含水率降到20％。

S5、挤压成型：将陈化后的原料加少量水后，通过皮带输送机5进入真空挤出机，真空挤出机的挤出压力为0.8MPa，在真空挤出机的上级，再次对原料进行绞练、挤压、切割，使原料更加密集、水分更加均匀，在真空挤出机的下级将原料再次通过螺旋铰刀32挤压成型，成型的坯条通过自动切条切坯系统切成砖坯36，尺寸为240mm×115mm×53mm。

S6、静置堆放：制砖机制出砖坯36后，堆放至成型房中，按照第一层第二层竖向叠放，左右两块砖之间间距约2～3cm，第三层叠放在第二层上，搭接左右两块砖，旋转约60°的形式堆放，同层砖块间距与第一层、第二层相同，每三层一个循环，以便于加强空气流通，晴天堆放7d，使得含水率降到5％。

S7、干燥：静置后，运送至轮窑中烘干，离烧结的窑为3个窑间距(轮窑中有24个窑，4个通风口)，干燥热源主要来自于窑中产生的余热，烘干温度为50～200℃，烘干3h。

S8、焙烧：将干燥后的砖坯36放置在轮窑中，利用通风口控制炉内烧结温度，200～800℃预热6h，使砖坯36全干，600℃时加入剩余20％D的煤精，800～1000℃焙烧0.5h，即获得烧结砖成品；24个窑全部烧结完成时间约32h。尾气通过管道输送至除尘脱硫装置内，经处理后达标排放。

S9、筛选下来的破损砖坯运送至原料处理混合装置处，搅碎筛分继续回收利用；将破碎或不合格的成品砖，运送至建筑垃圾堆放处进行回收利用。

S10、检测：平均强度为22.3MPa，变异系数小于0.21，强度等级满足MU20要求；抗风化性能：5h沸煮析水率为18.5％，单块最大值为19.0％，饱和系数平均值0.85，单块最大值0.89；内照射指数0.6，外照射指数0.6，符合规范要求；尺寸、外观满足要求，无泛霜，未出现大于2mm的爆裂区域。

S11、检测合格后，采用吸尘器吸收粉尘，打包入库。

上述实施例结合附图对本实用新型进行了说明，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：它包括淤泥处理装置、原料处理装置、制砖装置，所述淤泥处理装置与所述原料处理装置通过渣土车运输连接，所述原料处理装置与所述制砖装置通过皮带输送机连接；

所述淤泥处理装置，包括淤泥沉降池、干化装置、尾水净化池；

所述原料处理装置，包括原料堆放池、破碎机、制砖固化剂加药箱、陈化池；

所述制砖装置，包括砖坯挤出机、螺旋铰刀、切割装置和焙烧窑。

2.根据权利要求1所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述的淤泥沉降池分级设置，各级沉降池均在四个边角、中心位置布置有搅拌机，一级沉降池前端设置振动筛、絮凝池，一级沉降池与干化装置间通过管路连接，管路上设置加药箱、固化池；压滤后尾水通过管路排放至一级沉降池；尾水净化池设置在末级沉降池末端，尾水净化池与末级沉降池通过隔板隔开；压滤后的淤泥原料通过渣土车从干化装置中运输至原料堆放池。

3.根据权利要求1所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述原料堆放池与破碎机之间通过皮带输送机连接，皮带输送机进入破碎机前设置制砖固化剂加药箱，所述陈化池与破碎机通过皮带输送机连接；陈化池与砖坯挤出机通过皮带输送机连接，所述螺旋铰刀设置在砖坯挤出机末端，以供砖坯挤压成型；所述切割装置与螺旋铰刀通过皮带输送机连接；砖坯通过叉车与所述焙烧窑连接；未烧结的窑作为干燥间。

4.根据权利要求1或2所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述干化装置采用板框压滤机。

5.根据权利要求1或3所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述破碎机采用对辊式破碎机，尾部附带过滤筛。

6.根据权利要求1或3所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述砖坯挤出机采用真空式挤压机，切割装置采用自动切条切坯系统。

7.根据权利要求2所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述各级沉降池的围堰高度差为0.2m。

8.根据权利要求3所述的有机质淤泥压滤制砖系统，其特征在于：所述焙烧窑为设有24个窑洞和4个通风口的轮窑，所述干燥间离烧结的窑为3～5个窑间距。

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