CN213967995U - 一种疏浚砂石再利用处置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种疏浚砂石再利用处置系统，包括：分离预处理模块，其包括总进料口、底座支架、螺旋滚筒筛、高压喷水装置；深度清洗模块，其包括筛分进料口、传送装置、深度喷淋装置和筛分出料口；筛分模块，其包括动力装置、振动箱、上层筛网和下层筛网；还包括清洗药剂添加模块，其包括大流量喷淋装置、清洗药剂管道、清洗药剂储存桶、增压泵和流量控制阀门；还包括清洗废水回收利用模块，其包括废水收集管道、供水管道、沉淀池、沉淀药剂储存桶和排泥管道。本实用新型的系统达到了砂石从淤泥中分离、清洗和筛分作为建筑材料一体化处置的目的。

Description

一种疏浚砂石再利用处置系统

技术领域

本实用新型涉及河道疏浚淤泥资源化利用技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种疏浚砂石再利用处置系统。

背景技术

天然河床普遍沉积有砾石层，河道在疏浚过程中会产生的疏浚淤泥含有大量的砂石。早期航道疏浚作业产生的砂石或淤泥基本上被弃置，需要占用大量的土地堆放，造成土地资源浪费。近20年来，随着我国经济发展，建筑业对于砂石需求越来越大，航道疏浚砂石作为建筑材料的应用前景广阔。2020年，水利部在长江沿线逐步推广航道疏浚砂石综合利用，指导地方在坚持政府主导原则下，合理利用河道砂石资源。但是，我国目前没有完善的疏浚砂石回收利用的规范和标准，缺乏针对疏浚淤泥中砂石分离、净化处置等技术设备。

疏浚砂石回收后作为建筑材料再利用面临的主要难题如下：(1)由于疏浚淤泥组分复杂，含有有机质和黏土矿物，砂石难以从疏浚淤泥中分离出来；(2)部分河道污染严重，接受了大量污染物沉积，因此疏浚砂石需要做净化处理，去除表面的附着的污染物，保证无重金属、高浓度硫酸盐等污染物溶出；(3)作为建筑材料需要满足一定的粒度和含泥量要求，常见的建筑用卵石、砾石粒径范围是5～90mm，含泥量低于1.0％。针对以上难题，本申请设计了一种疏浚砂石再利用处置系统，达到砂石从淤泥中分离、清洗和筛分作为建筑材料一体化处置的目的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种疏浚砂石再利用处置系统，达到砂石从淤泥中分离、清洗和筛分作为建筑材料一体化处置的目的。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种疏浚砂石再利用处置系统，包括：

分离预处理模块，其包括总进料口、底座支架、螺旋滚筒筛、高压喷水装置，所述螺旋滚筒筛为横放的圆筒状且筒壁为孔径5mm的筛网，所述螺旋滚筒筛内部设置有螺旋挡板，其附着于螺旋滚筒筛的筒壁上，所述螺旋挡板通过外部的电机驱动绕所述螺旋滚筒筛的中心轴线转动且所述螺旋挡板的转动带动砂石向螺旋滚筒筛出口运输，所述底座支架用于支撑所述螺旋滚筒筛，所述螺旋滚筒筛一侧为总进料口，所述总进料口处设置有一层粗滤格栅，其孔径为90mm，所述高压喷水装置设置于所述螺旋滚筒筛顶部用于对螺旋滚筒筛进行高压冲洗；

深度清洗模块，其包括筛分进料口、传送装置、深度喷淋装置和筛分出料口，所述筛分进料口位于所述螺旋滚筒筛出口的正下方，所述筛分进料口处设置有孔径为5mm的第一筛网，其倾斜朝向位于螺旋滚筒筛低处的传送装置传送方向的后方，所述传送装置为传送带，所述筛分进料口为与传送带相匹配的长方形，用于将输送的砂石平铺于传送带上，所述深度喷淋装置设置于所述传送装置正上方，用于对传送带上的砂石进行喷淋精洗，所述筛分出料口位于传送装置传送方向的前方且位于所述传送装置的下方，所述筛分出料口处设置有孔径为5mm的第二筛网；

筛分模块，其包括动力装置、振动箱、上层筛网和下层筛网，所述动力装置包括直流电机和与其通过皮带连接的非均质飞轮，所述非均质飞轮与所述振动箱固定连接，所述电机带动非均质飞轮转动从而带动振动箱振动，所述第二筛网倾斜朝向位于传送装置低处的振动箱上开口设置，所述振动箱内部设置有倾斜设置的上层筛网和下层筛网，上层筛网孔径大于下层筛网孔径。

优选的是，还包括清洗药剂添加模块，其包括大流量喷淋装置、清洗药剂管道、清洗药剂储存桶、增压泵和流量控制阀门，所述大流量喷淋装置与螺旋滚筒筛出口相连用于通过喷头对螺旋滚筒筛输出的砂石进行喷淋冲洗，所述大流量喷淋装置的喷头通过清洗药剂管道连通清洗药剂储存桶，所述清洗药剂管道上设置有增压泵和流量控制阀门，清洗药剂为0.5mol/L的乙二胺四乙酸二钠和氢氧化钠的混合液，氢氧化钠的添加量为将清洗药剂的 pH调节至11～12，清洗药剂的投加量为150～200L/h。

优选的是，还包括清洗废水回收利用模块，其包括废水收集管道、供水管道、沉淀池、沉淀药剂储存桶和排泥管道，所述沉淀池左侧为入水口，右侧下部为沉淀区，右侧上部为砂滤层和出水口，所述深度喷淋装置、高压喷水装置、大流量喷淋装置均与所述供水管道连通，所述供水管道通过第二水泵连通所述沉淀池的出水口，所述筛分进料口和筛分出料口通过所述废水收集管道连通，所述废水收集管道连通至下方的沉淀池入水口，所述沉淀池入水口还通过加药管道和加药管道上设置的第一水泵连通所述沉淀药剂储存桶，沉淀药剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的复合药剂，质量分数为0.1～0.3％，所述沉淀池中靠近入水口设置有竖直的隔墙，所述隔墙与所述沉淀池靠近出水口的侧壁之间设置有砂滤层，其由厚度0.5m、粒径1～5mm的石英砂组成，所述沉淀区底部与所述排泥管道连通，所述排泥管道上设置有排泥阀门。

优选的是，所述粗滤格栅呈45～60°倾斜放置。

优选的是，所述螺旋挡板的高度为20～30cm。

优选的是，所述螺旋滚筒筛底部设置有收集漏斗，其用于收集过滤掉的淤泥泥浆并通过淤泥管道排走。

优选的是，所述深度喷淋装置沿传送带的长度方向设置多个喷头，相邻喷头的间距为 30～40cm。

优选的是，所述沉淀区为多个呈漏斗形的区域组成。

本实用新型至少包括以下有益效果：

(1)使用本申请的系统能够自动化实现疏浚砂石的分离收集、清洗和筛分，处理工序高效，减少处理所需用地，具有经济性；

(2)传统方法使用水枪清洗砂石，不能进行水的回收利用，极大的浪费了水资源，本申请的系统能够实现清洗用水的回收再利用，节约水资源；

(3)本申请的系统处理后的砂石表面无残留淤泥及污染物，能够按照需求进行粒度控制，更加满足疏浚砂石作为建筑材料再利用的要求，适合在砂石含量大的河道清淤工程中推广应用。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型清洗废水回收利用模块结构示意图。

附图标记说明：

1-粗滤格栅，2-总进料口，3-底座支架，4-螺旋滚筒筛，5-螺旋挡板，6-收集漏斗，7- 淤泥管道，8-高压喷水装置，9-供水管道，10-清洗药剂管道，11-大流量喷淋装置，12-流量控制阀门，13-增压泵，14-清洗药剂储存桶，15-筛分进料口，16-深度喷淋装置，17-传送装置，18-筛分出料口，19-废水收集管道，20-第一筛网，21-第二筛网，22-电机，23- 非均质飞轮，24-上层筛网，25-下层筛网，26-振动箱，27-入水口，28-沉淀药剂储存桶， 29-第一水泵，30-隔墙，31-沉淀区31，32-砂滤层，33-出水口，34-第二水泵，35-排泥管道，36-排泥阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种疏浚砂石再利用处置系统，包括：

分离预处理模块，其包括总进料口2、底座支架3、螺旋滚筒筛4、高压喷水装置8，所述螺旋滚筒筛4为横放的圆筒状且筒壁为孔径5mm的筛网，螺旋滚筒筛4可筛分出粒径在5mm以上的砂石，所述螺旋滚筒筛4内部设置有螺旋挡板5，其附着于螺旋滚筒筛4 的筒壁上，所述螺旋挡板5的高度为20～30cm，所述螺旋挡板5通过外部的电机驱动绕所述螺旋滚筒筛的中心轴线转动且所述螺旋挡板5的转动带动砂石向螺旋滚筒筛4出口运输，所述底座支架3用于支撑所述螺旋滚筒筛，所述螺旋滚筒筛4一侧为总进料口2，所述总进料口2处设置有一层粗滤格栅1，其孔径为90mm，所述粗滤格栅1呈45～60°倾斜放置，粗滤格栅1用于过滤淤泥中垃圾、大石块等杂物，所述高压喷水装置8设置于所述螺旋滚筒筛4顶部用于对螺旋滚筒筛4进行高压冲洗，所述螺旋滚筒筛4底部设置有收集漏斗6，其用于收集过滤掉的淤泥泥浆并通过淤泥管道7排走；

深度清洗模块，其包括筛分进料口15、传送装置17、深度喷淋装置16和筛分出料口18，所述筛分进料口15位于所述螺旋滚筒筛4出口的正下方，所述筛分进料口15处设置有孔径为5mm的第一筛网20，其倾斜朝向位于螺旋滚筒筛4低处的传送装置17传送方向的后方，所述传送装置17为传送带，所述筛分进料口15为与传送带相匹配的长方形，用于将输送的砂石平铺于传送带上，所述深度喷淋装置16设置于所述传送装置正上方，用于对传送带上的砂石进行喷淋精洗，所述深度喷淋装置16沿传送带的长度方向设置多个喷头，相邻喷头的间距为30～40cm，所述筛分出料口18位于传送装置17传送方向的前方且位于所述传送装置17的下方，所述筛分出料口18处设置有孔径为5mm的第二筛网 21，第一筛和第二筛网21网孔径均为5mm，可分离冲洗泥水和砂石颗粒，筛分进料口15 的出口设计为宽扁的长方形，可将砂石均匀平铺在传送装置17上，传送装置17为宽约 1～2m的传送带，对分离预处理模块中粗洗的砂石进行运输；

筛分模块，其包括动力装置、振动箱26、上层筛网24和下层筛网25，所述动力装置包括直流电机22和与其通过皮带连接的非均质飞轮23，所述非均质飞轮23与所述振动箱26固定连接，由于非均质飞轮23重心为偏心不处于正中心，因此，所述电机22带动非均质飞轮23转动从而带动振动箱26振动，所述振动箱26与固定电机22的支座软性连接，例如弹簧连接，实现固定电机22的支座不干涉振动箱26的振动，所述第二筛网21 倾斜朝向位于传送装置17低处的振动箱26上开口设置，所述振动箱26内部设置有倾斜设置的上层筛网24和下层筛网25，上层筛网24孔径大于下层筛网25孔径，根据需求挑选合适孔径的上层筛网24和下层筛网25进行安装，以对深度清洗模块中精洗后的砂石进行筛分出3种粒径范围的砂石，用于建筑材料。

在另一种技术方案中，还包括清洗药剂添加模块，其包括大流量喷淋装置11、清洗药剂管道10、清洗药剂储存桶14、增压泵13和流量控制阀门12，所述大流量喷淋装置11 与螺旋滚筒筛4出口相连用于通过喷头对螺旋滚筒筛4输出的砂石进行喷淋冲洗，所述大流量喷淋装置11的喷头通过清洗药剂管道10连通清洗药剂储存桶14，所述清洗药剂管道 10上设置有增压泵和流量控制阀门12，清洗药剂为0.5mol/L的乙二胺四乙酸二钠和氢氧化钠的混合液，氢氧化钠的添加量为将清洗药剂的pH调节至11～12，清洗药剂的投加量为150～200L/h，有利于清洗掉砂石表面的淤泥残留。通过喷洒含有清洗药剂的清水对螺旋滚筒筛4筛分出的疏浚砂石进行喷淋冲洗，筛分出的砂石和冲洗液一起落到疏浚砂石深度清洗模块。

在另一种技术方案中，如图2所示，还包括清洗废水回收利用模块，其包括废水收集管道19、供水管道9、沉淀池、沉淀药剂储存桶28和排泥管道35，所述沉淀池左侧为入水口27，右侧下部为沉淀区31，右侧上部为砂滤层32和出水口33，所述深度喷淋装置 16、高压喷水装置8、大流量喷淋装置11均与所述供水管道9连通，所述供水管道9通过第二水泵34连通所述沉淀池的出水口33，所述筛分进料口15和筛分出料口18通过所述废水收集管道19连通，所述废水收集管道19连通至下方的沉淀池入水口27，所述沉淀池入水口27还通过加药管道和加药管道上设置的第一水泵29连通所述沉淀药剂储存桶 28，清洗废水和沉淀药剂在入水口27混合，然后流入沉淀区31，所述沉淀区31为多个呈漏斗形的区域组成，沉淀药剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的复合药剂，质量分数为 0.1～0.3％，所述沉淀池中靠近入水口27设置有竖直的隔墙30，隔墙30有利于废水中泥沙的沉淀和收集，所述隔墙30与所述沉淀池靠近出水口33的侧壁之间设置有砂滤层32，其由厚度0.5m、粒径1～5mm的石英砂组成，砂滤层32以进一步过滤沉淀后的废水，所述沉淀区31底部与所述排泥管道35连通，所述排泥管道35上设置有排泥阀门36，定时打开排泥管道35的排泥阀门36以排出沉淀池内沉淀的泥沙，透过砂滤层32的废水得以净化，重新流入出水口33经第二水泵34加压流入供水管道9实现废水回用。

系统运行时，疏浚淤泥首先进入疏浚砂石分离预处理模块，由螺旋滚筒筛4筛分出粒径5mm以上的砂石，然后加入清洗药剂和清水进行粗洗。随后砂石进入疏浚砂石深度清洗模块，在传送装置17上进行精洗。精洗后的砂石进入疏浚砂石筛分模块进行筛分出所需粒径范围的砂石，用于建筑材料。清洗过程中的废水则统一收集进入沉淀池进行沉淀和过滤后回用。

实施例

为了对本发明的技术特征和效果有更加清楚的理解，下面结合附图以某市内河道疏浚砂石再利用处置过程为例对本发明做详细具体的说明。

疏浚河道底部有较厚卵石层，疏浚淤泥中砂石含量大于60％，具有良好的砂石再利用价值。疏浚泥浆通过绞吸式清淤船直接运送至疏浚砂石分离预处理模块的总进料口2，总进料口2表面有一层孔径为90mm粗滤格栅1，过滤去除淤泥中垃圾、大石块等杂物。过滤后的淤泥进入螺旋滚筒筛4，螺旋滚筒筛4筒壁四周为孔径为5mm的筛网，在电机带动下旋转，可筛分出粒径在5mm以上的砂石；筒内部有高度为20～30cm的螺旋挡板5，附着在筒壁上，螺旋挡板5的转动带动砂石向螺旋滚筒筛4出口运输；筒顶部设置1排高压喷水装置8，可对螺旋滚筒筛4的筛网进行高压冲洗，防止筛网堵塞；筒底部为淤泥收集漏斗6，用于收集过滤掉的淤泥泥浆，并通过淤泥管道7排走。螺旋滚筒筛4的出口与大流量喷淋装置11相连，筛分出砂石进入大流量喷淋装置11内进行冲洗。大流量喷淋装置11的喷头与供水管道9和加药装置相连。加药装置由清洗药剂储存桶14、增压泵13 和流量控制阀门12组成。清洗药剂储存桶14内装有pH值为11～12的0.5mol/L乙二胺四乙酸二钠和氢氧化钠混合液，清洗药剂的投加量为150～200L/h。

通过喷淋冲洗的疏浚砂石落入筛分进料口15，筛分进料口15中间有一层倾斜放置的第一筛网20，筛网孔径为5mm，可分离冲洗泥水和砂石颗粒。筛分进料口15的出设计为宽扁的长方形，可将砂石均匀平铺在传送装置17上。传送装置17为宽约1～2m的传送带，对粗洗的砂石进行运输，传送带上部为数排均匀分布深度喷淋装置16，每个喷头的间隔为30～40cm。深度喷淋装置16与供水管道9相连接，通过喷洒清水可对从传送带上的疏浚砂石进行喷淋精洗。喷淋后的砂石在传送装置17的尾端落入筛分出料口18，筛分出料口18中间有一层倾斜放置的第二筛网21，筛网孔径为5mm，可分离冲洗泥水和砂石颗粒。筛分进料口15和筛分出料口18筛分下的废水流入废水收集管道19进行废水收集，统一排入清洗废水回收利用模块。

经过精洗后的砂石进入振动箱26，振动箱26内部固定了2层筛网，筛网倾斜放置，上层筛网24孔径大于下层筛网25孔径。电机22带动非均质飞轮23转动，非均质飞轮 23的转动带动振动箱26振动，实现对精洗后的砂石进行筛分出3种粒径范围的砂石。本次案例中筛分出5～10mm的细颗粒、10～50mm中等颗粒和50～90mm的粗颗粒三个粒级用于不同用途的建筑材料。

清洗砂石的废水流入到沉淀池左侧的入水口27，同时沉淀药剂存储桶内的沉淀药剂经过第一水泵29以50L/h的流量注入入水口27，废水中泥沙与沉淀药剂混合后流至沉淀区31。所采用的沉淀药剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的复合药剂，配比为0.1～0.3％。沉淀区31内为一排斜板沉淀池，有利于废水中泥沙的沉淀和收集。沉淀区31底部与排泥管道35相连，定时打开排泥管道35的排泥阀门36以排出沉淀池内沉淀的泥沙。沉淀后的废水流经沉淀区31上部的由厚度0.5m、粒径1～5mm的石英砂组成的砂滤层32，以进一步过滤沉淀后的废水。透过砂滤层32的废水得以净化，重新流入出水口33经第二水泵 34加压流入供水管道9实现废水回用。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，包括：

分离预处理模块，其包括总进料口、底座支架、螺旋滚筒筛、高压喷水装置，所述螺旋滚筒筛为横放的圆筒状且筒壁为孔径5mm的筛网，所述螺旋滚筒筛内部设置有螺旋挡板，其附着于螺旋滚筒筛的筒壁上，所述螺旋挡板通过外部的电机驱动绕所述螺旋滚筒筛的中心轴线转动且所述螺旋挡板的转动带动砂石向螺旋滚筒筛出口运输，所述底座支架用于支撑所述螺旋滚筒筛，所述螺旋滚筒筛一侧为总进料口，所述总进料口处设置有一层粗滤格栅，其孔径为90mm，所述高压喷水装置设置于所述螺旋滚筒筛顶部用于对螺旋滚筒筛进行高压冲洗；

深度清洗模块，其包括筛分进料口、传送装置、深度喷淋装置和筛分出料口，所述筛分进料口位于所述螺旋滚筒筛出口的正下方，所述筛分进料口处设置有孔径为5mm的第一筛网，其倾斜朝向位于螺旋滚筒筛低处的传送装置传送方向的后方，所述传送装置为传送带，所述筛分进料口为与传送带相匹配的长方形，用于将输送的砂石平铺于传送带上，所述深度喷淋装置设置于所述传送装置正上方，用于对传送带上的砂石进行喷淋精洗，所述筛分出料口位于传送装置传送方向的前方且位于所述传送装置的下方，所述筛分出料口处设置有孔径为5mm的第二筛网；

筛分模块，其包括动力装置、振动箱、上层筛网和下层筛网，所述动力装置包括直流电机和与其通过皮带连接的非均质飞轮，所述非均质飞轮与所述振动箱固定连接，所述电机带动非均质飞轮转动从而带动振动箱振动，所述第二筛网倾斜朝向位于传送装置低处的振动箱上开口设置，所述振动箱内部设置有倾斜设置的上层筛网和下层筛网，上层筛网孔径大于下层筛网孔径。

2.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，还包括清洗药剂添加模块，其包括大流量喷淋装置、清洗药剂管道、清洗药剂储存桶、增压泵和流量控制阀门，所述大流量喷淋装置与螺旋滚筒筛出口相连用于通过喷头对螺旋滚筒筛输出的砂石进行喷淋冲洗，所述大流量喷淋装置的喷头通过清洗药剂管道连通清洗药剂储存桶，所述清洗药剂管道上设置有增压泵和流量控制阀门，清洗药剂为0.5mol/L的乙二胺四乙酸二钠和氢氧化钠的混合液，氢氧化钠的添加量为将清洗药剂的pH调节至11～12，清洗药剂的投加量为150～200L/h。

3.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，还包括清洗废水回收利用模块，其包括废水收集管道、供水管道、沉淀池、沉淀药剂储存桶和排泥管道，所述沉淀池左侧为入水口，右侧下部为沉淀区，右侧上部为砂滤层和出水口，所述深度喷淋装置、高压喷水装置、大流量喷淋装置均与所述供水管道连通，所述供水管道通过第二水泵连通所述沉淀池的出水口，所述筛分进料口和筛分出料口通过所述废水收集管道连通，所述废水收集管道连通至下方的沉淀池入水口，所述沉淀池入水口还通过加药管道和加药管道上设置的第一水泵连通所述沉淀药剂储存桶，沉淀药剂为聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的复合药剂，质量分数为0.1～0.3％，所述沉淀池中靠近入水口设置有竖直的隔墙，所述隔墙与所述沉淀池靠近出水口的侧壁之间设置有砂滤层，其由厚度0.5m、粒径1～5mm的石英砂组成，所述沉淀区底部与所述排泥管道连通，所述排泥管道上设置有排泥阀门。

4.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，所述粗滤格栅呈45～60°倾斜放置。

5.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，所述螺旋挡板的高度为20～30cm。

6.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，所述螺旋滚筒筛底部设置有收集漏斗，其用于收集过滤掉的淤泥泥浆并通过淤泥管道排走。

7.如权利要求1所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，所述深度喷淋装置沿传送带的长度方向设置多个喷头，相邻喷头的间距为30～40cm。

8.如权利要求3所述的疏浚砂石再利用处置系统，其特征在于，所述沉淀区为多个呈漏斗形的区域组成。

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