CN115518960A - 一种工程渣土资源化利用厂 - Google Patents

一种工程渣土资源化利用厂 Download PDF

Info

Publication number
CN115518960A
CN115518960A CN202210271823.2A CN202210271823A CN115518960A CN 115518960 A CN115518960 A CN 115518960A CN 202210271823 A CN202210271823 A CN 202210271823A CN 115518960 A CN115518960 A CN 115518960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
muck
area
engineering
soil
resource utilization
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.)
Pending
Application number
CN202210271823.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张辰
水亮亮
谭学军
郑晓光
李伦
陈亚杰
任奇
戴腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd filed Critical Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority to CN202210271823.2A priority Critical patent/CN115518960A/zh
Publication of CN115518960A publication Critical patent/CN115518960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • 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
    • 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
    • C04B20/023—Chemical 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
    • 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
    • C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/02—Buildings or groups of buildings for industrial purposes, e.g. for power-plants or factories
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种工程渣土资源化利用厂，具体包括办公区、预处理区、半成品堆放区、生产区、中央控制区和相关配套设施。其中，办公区用于厂区运行管理和试验检测，预处理区包括渣土预处理和杂物预处理，半成品堆放区包括预处理后渣土堆放和再生料堆放，生产区包括给料、计量、拌和、出料和传送等***，中央控制区用于工程渣土资源化利用厂的智能监测与控制，相关配套设施服务于渣土资源化利用厂的日常运营保障。可对分布产生的工程渣土进行集中处理，保障再生产品的质量稳定和规模化应用，再生产品可用于道路工程及管涵回填等工程，可有效解决“工程渣土处置难”及“资源紧缺”两大城市发展难题，助力“无废城市”建设。

Description

一种工程渣土资源化利用厂
技术领域
本发明涉及工程渣土资源化利用技术领域，特别涉及一种工程渣土资源化利用厂。
背景技术
随着城镇化进程的不断推进，城市基础设施建设、维修和拆除过程中产生的建筑垃圾量与日俱增。据相关行业统计，2020年我国新增排放的建筑垃圾总量近40亿吨，其中工程渣土约占70％～80％，已成为建筑垃圾的重要组分。因此，若能对工程渣土进行资源化利用并替代传统土石方材料则可一举解决“渣土处置难”及“资源紧缺”两大城市发展难题。
工程渣土主要包括早期堆存的存量渣土和新工程建设开挖产生的新增渣土。其中，早期堆存渣土常与废弃混凝土、废弃砖瓦及装修垃圾等固废混合堆放，甚至还混有一些生活工艺特点而引入杂物等原因导致工程渣土组分复杂，由此给工垃圾等，而新增渣土也因来源广、不同深度挖出的渣土特性差异大，以及程渣土的资源化利用带来极大难度，资源化利用率较低。
工程渣土泥质资源属性显著，可作为烧结砖的原料，但因为对渣土特性要求高且烧结能耗大而逐渐淘汰。此外，向杂质含量较少的黏土中掺拌石灰、水泥及粉煤灰等无机结合料，即采用路拌法制备道路工程用灰土也是常用的方式，但该方式同样对渣土特性有较高要求，且路拌工艺存在计量精度难以控制、拌和均匀性差和扬尘大等问题，无法满足目前工程质量和环保管控的高要求，因此资源化利用率也较低。
针对工程渣土来源广、特性差异大、组分复杂和其泥质资源属性良好等特点，从做好资源化利用过程的质量控制，实现工程渣土的多路径资源化利用，提高工程渣土资源化利用率角度出发，亟需提出一种新的工程渣土资源化利用模式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术难以将工程渣土中的各种组分分离出来，从而给工程渣土的资源化利用带来极大难度，导致工程渣土资源化利用率较低的缺陷，提供一种工程渣土资源化利用厂。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明的目的在于提供一种工程渣土资源化利用厂，给出了工程渣土资源化利用厂的办公区、预处理区、半成品堆放区、生产区、中央控制区和相关配套设施的具体要求，可实现工程渣土的多路径、高质量且规模化的资源化利用，进而提高工程渣土资源化利用率。
本发明的一种工程渣土资源化利用厂，该渣土资源化利用厂包括：
办公区，所述办公区包括岗亭、办公室、会议室和试验室，所述办公区用于工程渣土资源化利用厂的生产运行管理和试验检测；
预处理区，所述预处理区用于对完成物性分析后分类堆放的工程渣土进行预处理工艺，所述预处理工艺包括对工程渣土依次进行干化、多级除杂、多级破碎、造粒及筛选，得到预处理后渣土及杂物，随后对所述杂物进行二次预处理，所述二次预处理包括高压冲洗、浮选和淋洗，以实现对所述杂物的分选；
半成品堆放区，所述半成品堆放区用于对所述预处理后渣土和预处理后所述杂物的分类堆放；
生产区，所述生产区包括给料***、计量***、拌和***、出料***和传送***，所述生产区用于按试验配合比生产再生产品，所述再生产品包括固化渣土混合料和浇筑式回填材料；
中央控制区，所述中央控制区用于对所述办公区、所述预处理区、所述半成品堆放区和所述生产区的实时监控、参数测定、预警提示和动态响应，实现对工程渣土资源化利用厂的智能监测与控制；
配套设施，所述配套设施包括厂区道路、地衡和洗车槽，所述配套设施服务于所述工程渣土资源化利用厂的生产运营。进一步地，所述工程渣土为各类建筑物、构筑物、管网等基础开挖及地铁隧道盾构施工产生的废弃土，但不包括耕植土、生活垃圾土、腐殖土及受放射性、重金属或有机污染物等污染的废弃土。
进一步地，所述办公区的试验室可完成工程渣土的物性分析，具体测试内容含水率、液塑限、孔隙比、粒径分析及强度等，必要时还需进行有机质含量、可溶性盐及pH值等测试。
进一步地，所述预处理工艺具体包括：
S1、利用拌和设备将工程渣土与调质改性剂进行拌和后闷料，调质改性剂为再生微粉、凹凸棒土和氧化镁按100：(12～25)：(6～15)质量比混合制成，调质改性剂掺量随工程渣土含水率和塑性指数增大而增大，且不低于 4.0％，闷料时间不少于1d。闷料结束后渣土出现砂化，结合翻晒可显著提高渣土干化效率，每日翻晒次数不少于2次，翻晒过程中将粒径大于200mm 的杂物剔除，当工程渣土含水率达0.8Wp～1.3Wp(Wp为工程渣土的塑限值)时停止翻晒，备用。
S2、利用输送设备将工艺(1)中工程渣土输送至多级破碎***内，在输送过程中采用电磁除铁单元和轻物质剔除单元完成多级除杂，除杂后的工程渣土进入多级破碎***中。
S3、多级破碎***包括高强度衬板和三级旋转锤单元，其中高强度衬板包括顶部高强度衬板和侧壁高强度衬板，三级旋转锤单元交错分布，上方两个旋转锤单元相向旋转，旋转方向可使落下的工程渣土受锤击后向上撞击顶部高强度衬板，实现破碎，且上方两个旋转锤单元的旋转工作区间距可调，下方一个旋转锤单元的旋转工作区处于上方两个旋转锤单元旋转工作区的间隙下方，且下方一个旋转锤单元的旋转方向可使落下的工程渣土再次受锤击向上抛，进一步实现破碎。
S4、经多级破碎的工程渣土利用输送设备进入造粒***，经切土刀顺向切割后实现造粒，粒径大小可通过调节切土刀刀片间距进行控制。
S5、造粒后的工程渣土落入振动筛或滚筒筛中进行筛选。其中，超粒径物料将作为杂物进行二次预处理，而筛选所得预处理后渣土转至半成品堆放区，备用。
更进一步地，所述预处理区内工程渣土预处理工艺(1)中的再生微粉技术指标满足《混凝土和砂浆用再生微粉》JG/T 573-2020规定的I级或II级再生微粉中的一种，所述凹凸棒土的细度范围为180目～360目，所述氧化镁中MgO含量不低于75％。
进一步地，所述预处理区的杂物包括S1中在翻晒过程中剔除的粒径大于200mm的杂物；
S2中在输送过程中采用电磁除铁单元和轻物质剔除单元所剔除的铁质废弃物和轻物质，所述铁质废弃物和所述轻物质直接在所述半成品堆放区内分类堆放；
S5中筛选出的超粒径物料，而在S1和S5中剔除的超粒径物料是以包裹了土层的砖砼石等硬质废弃物和少量轻物质组成，需进行高压冲洗、浮选和淋洗等二次预处理，得到泥浆和洁净的轻物质、砖砼石。
进一步地，所述半成品堆放区分类堆存了预处理后渣土、铁质废弃物、轻物质、砖砼石和泥浆。其中，预处理后渣土可制备道路工程用固化渣土混合料，铁质废弃物可直接回收利用制备再生铁质产品，轻物质可作为再生燃料，砖砼石经破碎、筛分后可制备再生集料，而泥浆可用于制备浇筑式回填材料。
进一步地，所述生产区包括给料***、计量***、拌和***、出料***、传送***和中控***。
更进一步地，当所述生产区利用预处理后渣土制备固化渣土混合料时，给料***由上部锥形料仓和下部皮带秤组成，锥形料仓的侧壁倾角不小于预处理后渣土的休止角，且侧壁安装振动器，皮带秤兼具传送和计量的功能，传送速度根据给料量大小可调。计量***由固化剂储仓和螺旋计量称组成。拌和***为双轴搅拌机。出料***由高位锥形仓、电动阀门、振动器和地衡构成，高位锥形仓的侧壁倾角不小于预处理后渣土的休止角。传送***为皮带输送机，中控***将前述五大***进行集成控制，便于过程控制。
更进一步地，所述固化渣土混合料的生产流程为：预处理后渣土由给料***上部锥形料仓经下部皮带秤定量传送至皮带输送机上并进入卧式双轴搅拌机，固化剂由固化剂储仓经螺旋计量称定量加入卧式双轴搅拌机中，预处理后渣土与固化剂按一定配合比在卧式双轴搅拌机中进行拌和，所得固化渣土混合料由皮带输送机进入高位锥形仓，打开电动阀门并开启振动器便可使固化渣土混合料落入下方运输车内，并由停车处下方的地衡完成称重计量。
更进一步地，所述固化渣土混合料的配比设计是基于预处理后渣土特性、不同等级道路不同层位对筑路材料性能指标要求和经济性等因素综合考虑的，需通过室内配比试验和试验段应用示范确定土壤固化剂类型和掺量。
更进一步地，所述室内配比试验包括但不限于固化渣土混合料的承载比试验、无侧限抗压强度试验、剪切强度试验、冻融循环试验和干湿循环试验。
更进一步地，所述试验段应用示范需确定固化渣土混合料的施工及养护工艺，并完成不限于固化渣土路基压实度、回弹模量及弯沉值等性能的测试。
进一步地，当所述生产区利用泥浆制备浇筑式回填材料时，给料***由泥浆池、泥浆泵、流量计和管道组成，计量***由固化剂储仓和螺旋计量称组成，拌和***为立式行星搅拌机，出料***为滑槽，传送***为输送管道，中控***将前述五大***进行集成控制。
更进一步地，所述浇筑式回填材料生产流程为：利用泥浆泵和流量计将泥浆池内泥浆通过管道定量注入立式行星搅拌机中，固化剂由固化剂储仓经螺旋计量称定量加入立式行星搅拌机中，混合物在立式行星搅拌机内搅拌均匀后由滑槽注入封闭式罐车中，运至现场后分层分块完成自密实回填土的浇筑施工。
更进一步地，所述浇筑式回填材料的坍落度为160mm～240mm，扩展度为350mm～550mm，7d无侧限抗压强度不小于0.3MPa。
进一步地，进入预处理区堆放工程渣土和由生产区运出再生产品的道路是两条独立的环形通道，且车辆入口设置地衡，车辆出口设置地衡和冲洗装置。
进一步地，所述预处理区的场地标高宜高于半成品堆放区，所述半成品堆放区场地标高宜高于生产区。
更进一步地，所述预处理区的场地标高宜高于半成品堆放区4.0～8.0m，所述半成品堆放区宜高于生产区2.0～4.0m，由此方便设备的垂直布设，节省空间且可减少作业车辆爬坡作业。
进一步地，所述中央控制区可对办公区、预处理区、半成品堆放区和生产区进行实时视频监控。并可与市/区级渣土收运处置监管平台连接，获取待收工程渣土的特性参数和再生产品需求等信息，相关信息传至办公区，由试验室做出数据分析后指定工程渣土入厂后的堆放区域并制定相应处理处置方案。此外，所述中央控制区还可对预处理区和半成品堆放区的渣土含水率、生产区空气中的颗粒物浓度等参数进行实时测定，并做出预警提示和喷雾降尘等响应。
本发明提出的一种工程渣土资源化利用厂相比于现有工程渣土资源化利用技术具有如下优点：
(1)针对工程渣土组分复杂和泥质资源属性良好的特点，结合工程建设对再生资源的差异化需求，提出了工程渣土以制备固化渣土混合料、浇筑式回填材料为主，制备再生集料、再生铁质废弃物和再生燃料为辅的资源化利用方案，实现了工程渣土的精细化、多路径再利用。
(2)本发明提出了一种工程渣土厂内集中处理处置的资源化利用新模式，可消除渣土来源广、特性差异大对再生产品稳定性差的不利影响，有助于工程渣土资源化利用的产业化，提高渣土资源化利用率。
(3)本发明提出了一种工程渣土资源化利用厂的新模式和设计要求，可为工程渣土由“城市固废”向“城市矿产”转变提供新思路和新方案，且社会效益、环境效益和经济效益显著，推广应用潜力大。
附图说明
图1是本发明实施例的一种工程渣土资源化利用厂的平面布置示意图。
图2是本发明实施例的一种工程渣土资源化利用厂的工程渣土多级预处理流程示意图。
图3是本发明实施例的一种工程渣土资源化利用厂的工程渣土中杂物预处理流程示意图。
图4本发明实施例的一种工程渣土资源化利用厂的三种典型渣土粒径分布曲线图。
附图标记说明：
办公区1
岗亭1-1
办公室1-2
会议室1-3
试验室1-4
预处理区2
工程渣土分类堆放区域2-1
超粒径物料堆放区域2-2
工程渣土多级预处理区域2-3
超粒径物料多级预处理区域2-4
半成品堆放区3
预处理后渣土堆放区域3-1
预处理后杂物堆放区3-2
生产区4
给料***4-1
传送皮带4-2
药剂储仓4-3
螺旋计量称4-4
卧式双轴搅拌机4-5
高位卸料仓4-6
第一地衡4-7
泥浆泵4-8
输料管4-9
流量计4-10
立式行星搅拌机4-11
滑槽4-12
中控室4-13
中央控制区5
传感器5-1
中央控制室5-2
送料通道6-1
第二地衡6-3
洗车槽6-4
给料仓201
振动器202
筛网203
电磁除铁单元204
链板输送机205
轻物质剔除单元206
旋转锤单元207
顶部高强度衬板208
侧壁高强度衬板209
旋转工作区210
造粒仓211
切土刀212
皮带输送机213
振动筛214
预处理后渣土215
超粒径杂物216
进料皮带301
高压冲洗装备302
多级振动筛筛网303
沉淀池304
浮选池305
淋洗设备306
螺旋洗料机307
出料皮带308
洁净的砖砼石309
轻物质收集篮310
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1所示，本实施提供一种工程渣土资源化利用厂，该资源化利用厂的办公区1包括岗亭1-1、办公室1-2、会议室1-3和试验室1-4，主要用于厂区生产运行管理和试验检测。预处理区2包括工程渣土分类堆放区域2-1、超粒径物料堆放区域2-2、工程渣土多级预处理区域2-3和超粒径物料多级预处理区域2-4。半成品堆放区3包括预处理后渣土堆放区域3-1和预处理后杂物堆放区3-2。生产区4包括给料***4-1、传送皮带4-2、药剂储仓4-3、螺旋计量称4-4、卧式双轴搅拌机4-5、高位卸料仓4-6、第一地衡4-7、泥浆泵4-8、输料管4-9、流量计4-10、立式行星搅拌机4-11、滑槽4-12和中控室4-13。中央控制区5包括传感器5-1和中央控制室5-2。送料通道6-1入口设置第二地衡6-3，出口设置第二地衡6-3和洗车槽6-4，出料通道6-2的卸料处安装第一地衡4-7，出口设置洗车槽6-4。
各类建筑物、构筑物、管网等基础开挖及地铁隧道盾构施工产生的废弃土均可在本发明的渣土资源化利用厂中进行资源化利用，但不包括耕植土、生活垃圾土、腐殖土及受放射性、重金属或有机污染物等污染的废弃土。本实施例对某建设工程施工过程中产生的三类典型工程渣土进行特性分析，结果表1和图4所示。
表1 三类典型工程渣土物性参数汇总
Figure BDA0003553716140000101
由表1及图4所示的工程渣土物性参数和粒径分布特点，结合工程渣土外观性状可知，三种工程渣土均属细粒土，工程渣土中杂物含量为 20％～40％，其中1#工程渣土属淤泥质黏土，2#工程渣土属淤泥质粉质土， 3#工程渣土杂物含量多，为杂填土，综上得知，三种工程渣土具有含水率高、特性差异大且组分复杂等特点，为实现其资源化利用需对其进行相应预处理并改良。
首先，利用渣土车将上述工程渣土由送料通道6-1入口经第二地衡6- 3称重后在工程渣土分类堆放区域2-1进行分类卸载，渣土车在送料通道 6-1出口经第二地衡6-3称重和洗车槽6-4清洗后离开渣土厂。考虑工程渣土含水率过高，利用挖机向渣土中掺入调质改性剂，针对1#、2#及3# 渣土特性，调质改性剂掺量分别为6.8％、4.2％和5.1％，调质改性剂为再生微粉、凹凸棒土和氧化镁按100：19：12的质量比混合制得。1#、2#及 3#渣土掺入调质改性剂后，闷料时间分别为2天、1天和1天，随后每天翻晒2～3次，在翻晒过程中将粒径大于200mm的杂物剔除并转放超粒径物料堆放区域3-2，约3天、2天和2天后，三种工程渣土的含水率均达到0.8Wp～1.3Wp范围内，即完成干化处理，停止翻晒，准备进行下一步的预处理。此处以干化处理后的1#工程渣土为例介绍后续预处理工作。
如图2所示，利用挖机将干化处理后工程渣土送入工程渣土多级预区域2-3，在多级预处理***中，工程渣土首先经筛网203完成预筛，落入给料仓201中，配合给料仓201侧壁振动器202进入下方链板输送机 205，渣土在链板输送机205上薄层摊铺后输送，便于上方电磁除铁单元 204和轻物质剔除单元206除去渣土中的铁质废弃物和和轻物质这两类杂物，这两类杂物随后被转送至预处理后杂物堆放区3-2。剔除杂物的工程渣土落入多级破碎***中，经上方两个旋转锤单元207锤击后撞击顶部高强度衬板208，实现破碎，部分渣土落入下方旋转锤单元207工作区经锤击后撞击侧壁高强度衬板209，进一步实现破碎。最后，经多级破碎后的工程渣土由底部皮带传送机进入造粒仓211，落入造粒仓211的工程渣土经顺向旋转的切土刀212切削实现造粒，粒径大小可通过调节切土刀212刀片间距进行控制。经造粒后的工程渣土落入振动/滚筒筛中进行筛选，筛选所得渣土转至预处理后渣土215堆放区域3-1，而筛余的超粒径杂物216转至超粒径物料堆放区域2-2。
工程渣土干化处理过程中剔除的粒径大于200mm的杂物和经多级预处理后筛余的超粒径物料均堆放于超粒径物料堆放区域2-2，这些物料主要是包裹了土层的砖砼石等硬质废弃物和少量轻物质，针对此类物料进行高压冲洗、浮选和淋洗等预处理后可实现其资源化利用，其预处理流程如附图3所示。即超粒径物料经进料皮带301输送至高压冲洗装备302 中，物料在倾斜的多级振动筛214筛网203上一边受到上方高压水流冲洗，一边在振动作用下向下滚落，冲洗后的泥水进入下方泥浆池进行沉淀，而经高压冲洗后的物料滚入下方浮选池305，并在螺旋洗料机307的作用下，超粒径物料洗净表面泥土，出水面后经淋洗即可获得洁净的砖砼石 309，洁净砖砼石309可用于制备再生集料。最后由出料皮带308传送至预处理后杂物堆放区3-2，可作为生产再生集料的原材料。在此过程中，超粒径物料中混入的轻物质浮于沉淀池304和浮选池305的水面，并在高差引起的水流作用下落入轻物质收集篮310中，轻物质转入预处理后杂物堆放区3-2，而污水可继续回用，泥浆主要存在于泥浆池和浮选池305 底部，备用。
至此，半成品堆放区分类堆存了预处理后渣土215、铁质废弃物、轻物质、砖砼石和泥浆。其中，预处理后渣土215可制备道路工程用固化渣土混合料，铁质废弃物可直接回收利用制备再生铁质产品，轻物质可作为再生燃料，砖砼石经破碎、筛分后可制备再生集料，而泥浆可用于制备浇筑式回填材料，具体生产流程如下：
在本发明实施例中，当利用预处理后渣土215制备道路路基及基层用固化渣土混合料时，以“申环固土-16”土壤固化剂对渣土进行固化改良，以承载比试验、无侧限抗压强度试验及干湿循环试验为指标在试验室1-4 开展配合比试验，得出道路路基和道路基层用固化渣土混合料的土壤固化剂掺量分别为6.5％和12.2％，相对应的道路路基用固化渣土混合料承载比值为20.3％，道路基层用固化渣土混合料7d无侧限抗压强度为 1.8MPa，且利用两种固化渣土混合料制得的压实体经干湿循环后强度几乎不损失，即干湿循环效果良好，因此可作为道路填筑材料使用。在本发明实施例的生产区4中，先根据试验室1-4所得配比，在中控室4-13进行参数设置，再利用装载机从预处理后渣土215堆放区域3-1取预处理后渣土215加入给料***4-1中，给料***4-1定量供给预处理后渣土215，并由传送皮带4-2将预处理后渣土215传至卧式双轴搅拌机4-5，装有土壤固化剂的药剂储仓4-3利用螺旋计量称4-4向卧式双轴搅拌机4-5中定量加入土壤固化剂，预处理后渣土215与土壤固化剂在卧式双轴搅拌机 4-5中充分拌和后得到固化渣土混合料，随后经传送皮带4-2将固化渣土混合料传送至高位卸料仓4-6，运料车由出料通道6-2入口进入，停于高位卸料仓4-6下方的第一地衡4-7上，对运料车进行称重后高位卸料仓4- 6进行卸料，运料车装满固化渣土混合料后再次称重，并在出料通道6-2 出口处洗车槽6-4洗净车身后出厂，由此完成固化渣土混合料的生产和运输。利用固化渣土混合料进行路基填筑，经分层压实填筑形成的固化渣土路基顶面弯沉值测试结果为15.7(0.01mm)，远小于设计要求的不大于 310(0.01mm)，表明利用本发明实施例制得的固化渣土混合料用于道路路基填筑，所形成的固化渣土路基整体性良好，即应用效果良好。
在本发明实施例中，预处理后杂物堆放区域3-2的铁质废弃物和轻物质可直接外运进行资源化利用，其中，铁质废弃物可直接回收利用制备再生铁质产品，轻物质可作为再生燃料。而洁净的砖砼石309可自行进行破碎、筛分等处理后制备再生集料，或以制备再生集料的原材料进行外售。
在本发明实施例中，可利用超粒径物料多级预处理过程中产生的泥浆制备浇筑式回填材料，其厂内制备工艺如下：
首先以浇筑式回填材料坍落度为160mm～240mm、扩展度为 350mm～550mm，且7d无侧限抗压强度不小于0.3MPa为指标在试验室1- 4开展配合比试验，本实施例中利用1#工程渣土中杂物多级预处理过程中产生的泥浆制备浇筑式回填材料，当“申环固土-16”土壤固化剂掺量为 17.6％时，所制得的浇筑式回填材料坍落度为175mm，扩展度为465mm， 7d无侧限抗压强度达0.43MPa。
根据前述试验室1-4所得配合比在中控室4-13中完成参数设定，利用泥浆泵4-8和流量计4-10将超粒径物料多级预处理区域2-4中沉淀池 304和浮选池305底部的泥浆通过输料管4-9定量泵入立式行星搅拌机4- 11中，土壤固化剂由药剂储仓4-3经螺旋计量称4-4向立式行星搅拌机 4-11中定量加入土壤固化剂，拌和均匀后制得浇筑式回填材料，运料罐车由出料通道6-2入口进入，停于第一地衡4-7上完成称重后，立式行星搅拌机4-11内拌好的浇筑式回填材料由滑槽4-12装入运料罐车中，再次称重后在出料通道4-2出口处洗车槽4-4洗净车身后出厂，由此完成浇筑式回填材料的生产和运输。
在本发明实施例中，预处理区2的场地标高较半成品堆放区3的场地标高高6.5m，由此可方便工程渣土多级预处理设备(参照图2)和工程渣土中杂物预处理设备(参照图3)的垂直布设，而半成品堆放区3的场地标高较生产区4的场地标高高2.0m，同样可便于生产区生产设备的垂直布设，节省用地且可减少作业车辆的爬坡，可提高生产效率和安全性。
最后，本发明实施例的中央控制区5可对办公区1、预处理区2、半成品堆放区3和生产区4进行实时视频监控，并可与市/区级工程渣土收运处置监管平台连接，及时获取待收工程渣土的特性参数和再生产品需求等信息，相关信息传至工程渣土资源化利用厂的办公区1，由试验室1- 4做出数据分析后指定工程渣土入厂后的堆放区域并制定相应处理处置方案。此外，中央控制区5还可对预处理区2和半成品堆放区3的渣土含水率、生产区空气中的颗粒物浓度等参数进行实时测定，并做出预警提示和喷雾降尘等响应。最终实现一种工程渣土资源化利用厂的智慧管控和运行。
在本发明实施例中，对2#工程渣土进行相应预处理后，同样可获得预处理后渣土215、铁质废弃物、轻物质、砖砼石和泥浆。其中，向预处理后渣土215中掺加6.2％和10.8％的“申环固土-16”土壤固化剂可分别制得用于道路路基和道路基层用固化渣土混合料，用于道路路基的固化渣土混合料承载比可达18.2％，用于道路基层的固化渣土混合料7d无侧限抗压强度可达1.66MPa，且干湿循环效果良好，用于道路铺筑后所形成的固化渣土路基顶面弯沉值测试结果为16.9(0.01mm)，远小于设计要求的不大于310(0.01mm)。所得铁质废弃物直接回收利用制备再生铁质产品，轻物质可作为再生燃料，洁净的砖砼石309可自行进行破碎、筛分等处理后制备再生集料，或以制备再生集料的原材料进行外售。而利用沉淀池304和浮选池305底部泥浆制备浇筑式回填材料时，“申环固土-16”土壤固化剂掺量为13.6％时，所制得的浇筑式回填材料坍落度为185mm，扩展度为495mm，7d无侧限抗压强度达0.52MPa。
在本发明实施例中，对3#工程渣土进行相应预处理后，同样可获得预处理后渣土215、铁质废弃物、轻物质、砖砼石和泥浆。其中，向预处理后渣土215中掺加7.6％和13.8％的“申环固土-16”土壤固化剂可分别制得用于道路路基和道路基层用固化渣土混合料，用于道路路基的固化渣土混合料承载比可达19.3％，用于道路基层的固化渣土混合料7d无侧限抗压强度可达1.59MPa，且干湿循环效果良好，用于道路铺筑后所形成的固化渣土路基顶面弯沉值测试结果为20.9(0.01mm)，远小于设计要求的不大于310(0.01mm)。所得铁质废弃物直接回收利用制备再生铁质产品，轻物质可作为再生燃料，洁净的砖砼石309可自行进行破碎、筛分等处理后制备再生集料，或以制备再生集料的原材料进行外售。而利用沉淀池304和浮选池305底部泥浆制备浇筑式回填材料时，“申环固土-16”土壤固化剂掺量为15.6％时，所制得的浇筑式回填材料坍落度为165mm，扩展度为435mm，7d无侧限抗压强度达0.39MPa。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述工程渣土资源化利用厂包括：
办公区，所述办公区包括岗亭、办公室、会议室和试验室，所述办公区用于工程渣土资源化利用厂的生产运行管理和试验检测；
预处理区，所述预处理区用于对完成物性分析后分类堆放的工程渣土进行预处理工艺，所述预处理工艺包括对工程渣土依次进行干化、多级除杂、多级破碎、造粒及筛选，得到预处理后渣土及杂物，随后对所述杂物进行二次预处理，所述二次预处理包括高压冲洗、浮选和淋洗，以实现对所述杂物的分选；
半成品堆放区，所述半成品堆放区用于对所述预处理后渣土和预处理后所述杂物的分类堆放；
生产区，所述生产区包括给料***、计量***、拌和***、出料***和传送***，所述生产区用于按试验配合比生产再生产品，所述再生产品包括固化渣土混合料和浇筑式回填材料；
中央控制区，所述中央控制区用于对所述办公区、所述预处理区、所述半成品堆放区和所述生产区的实时监控、参数测定、预警提示和动态响应，实现对工程渣土资源化利用厂的智能监测与控制；
配套设施，所述配套设施包括厂区道路、地衡和洗车槽，所述配套设施服务于所述工程渣土资源化利用厂的生产运营。
2.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述工程渣土包括建筑物、构筑物、管网的基础开挖及地铁隧道盾构施工产生的废弃土，但不包括耕植土、生活垃圾土、腐殖土及受放射性、重金属或有机污染物污染的废弃土。
3.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述试验室可完成工程渣土的物性分析的测试，所述测试包括测试渣土的含水率、液塑限、孔隙比、粒径分析和强度，和/或测试渣土的有机质含量、可溶性盐及pH值。
4.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述预处理工艺包括：
S1、利用拌和设备将工程渣土与调质改性剂进行拌和后闷料，调质改性剂为再生微粉、凹凸棒土和氧化镁按100：(12～25)：(6～15)质量比混合制成，调质改性剂掺量随工程渣土含水率和塑性指数增大而增大，且不低于4.0％，闷料时间不少于1天，每日翻晒次数不少于2次，翻晒过程中将粒径大于200mm的杂物剔除，当工程渣土含水率达0.8Wp～1.3Wp时停止翻晒，备用；
S2、利用输送设备将S1中工程渣土输送至多级破碎***内，在输送过程中采用电磁除铁单元和轻物质剔除单元完成多级除杂，除杂后的工程渣土进入多级破碎***中；
S3、多级破碎***包括高强度衬板和三级旋转锤单元，其中高强度衬板包括顶部高强度衬板和侧壁高强度衬板，三级旋转锤单元交错分布，上方两个旋转锤单元相向旋转，旋转方向可使落下的工程渣土受锤击后向上撞击顶部高强度衬板，实现破碎，且上方两个旋转锤单元的旋转工作区间距可调，下方一个旋转锤单元的旋转工作区处于上方两个旋转锤单元旋转工作区的间隙下方，且下方一个旋转锤单元的旋转方向可使落下的工程渣土再次受锤击向上抛，进一步实现破碎；
S4、经多级破碎的工程渣土利用输送设备进入造粒***，经切土刀顺向切割后实现造粒，粒径大小可通过调节切土刀刀片间距进行控制；
S5、造粒后的工程渣土落入振动筛或滚筒筛中进行筛选，其中，超粒径物料将作为杂物进行所述二次预处理，而筛选所得预处理后渣土转至所述半成品堆放区，备用；
S1中的再生微粉技术指标满足《混凝土和砂浆用再生微粉》JG/T 573-2020规定的I级或II级再生微粉中的一种，所述凹凸棒土的细度范围为180目～360目，所述氧化镁中MgO含量不低于75％；
所述杂物包括：
S1中在翻晒过程中剔除的粒径大于200mm的杂物；
S2中在输送过程中采用电磁除铁单元和轻物质剔除单元所剔除的铁质废弃物和轻物质，所述铁质废弃物和所述轻物质直接在所述半成品堆放区内分类堆放；
S5中筛选出的超粒径物料，而在S1和S5中剔除的超粒径物料是以包裹了土层的砖砼石硬质废弃物和少量轻物质组成，需进行所述二次预处理，得到泥浆和洁净的所述轻物质、所述砖砼石；
所述半成品堆放区分类堆存了所述预处理后渣土、所述铁质废弃物、所述轻物质、所述砖砼石和所述泥浆；其中，所述预处理后渣土可制备道路工程用固化渣土混合料，所述铁质废弃物可直接回收利用制备再生铁质产品，所述轻物质可作为再生燃料，所述砖砼石经破碎、筛分后可制备再生集料，而所述泥浆可用于制备浇筑式回填材料。
5.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述生产区包括给料***、计量***、拌和***、出料***、传送***和中控***；
当所述生产区利用预处理后渣土制备固化渣土混合料时，给料***由上部锥形料仓和下部皮带秤组成，锥形料仓的侧壁倾角不小于预处理后渣土的休止角，且侧壁安装振动器，皮带秤兼具传送和计量的功能，传送速度根据给料量大小可调，计量***由固化剂储仓和螺旋计量称组成；拌和***为双轴搅拌机；出料***由高位锥形仓、电动阀门、振动器和地衡构成，高位锥形仓的侧壁倾角不小于预处理后渣土的休止角，传送***为皮带输送机，中控***将所述给料***、所述计量***、所述拌和***、所述出料***、所述传送***和所述中控***进行集成控制，便于过程控制；
所述固化渣土混合料的生产流程包括：
预处理后渣土由给料***上部锥形料仓经下部皮带秤定量传送至皮带输送机上并进入卧式双轴搅拌机；
固化剂由固化剂储仓经螺旋计量称定量加入卧式双轴搅拌机中；预处理后渣土与固化剂按一定配合比在卧式双轴搅拌机中进行拌和，所得固化渣土混合料由皮带输送机进入高位锥形仓；
打开电动阀门并开启振动器便可使固化渣土混合料落入下方运输车内，并由停车处下方的地衡完成称重计量；
所述固化渣土混合料的配比设计是基于预处理后渣土特性、不同等级道路不同层位对筑路材料性能指标要求和经济性综合考虑的，需通过室内配比试验和试验段应用示范确定土壤固化剂类型和掺量；
所述室内配比试验包括固化渣土混合料的承载比试验、无侧限抗压强度试验、剪切强度试验、冻融循环试验和干湿循环试验。
6.根据权利要求5所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述试验段应用示范需确定固化渣土混合料的施工及养护工艺，并完成包括固化渣土路基压实度、回弹模量及弯沉值的测试。
7.根据权利要求4所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，当所述生产区利用所述泥浆制备浇筑式回填材料时，给料***由泥浆池、泥浆泵、流量计和管道组成，计量***由固化剂储仓和螺旋计量称组成，拌和***为立式行星搅拌机，出料***为滑槽，传送***为输送管道，中控***将所述给料***、所述计量***、所述拌和***、所述出料***、所述传送***和所述中控***进行集成控制；
所述浇筑式回填材料生产流程包括：
利用泥浆泵和流量计将泥浆池内的所述泥浆通过管道定量注入立式行星搅拌机中；
固化剂由固化剂储仓经螺旋计量称定量加入立式行星搅拌机中；
混合物在立式行星搅拌机内搅拌均匀后由滑槽注入封闭式罐车中，运至现场后分层分块完成自密实回填土的浇筑施工；
所述浇筑式回填材料的坍落度为160mm～240mm，扩展度为350mm～550mm，7d无侧限抗压强度不小于0.3MPa。
8.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述配套设施为进入所述预处理区堆放工程渣土和由所述生产区运出所述再生产品的道路是两条独立的环形通道，且车辆入口设置地衡，车辆出口设置地衡和冲洗装置。
9.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述预处理区的场地标高高于所述半成品堆放区，所述半成品堆放区场地标高高于所述生产区；
所述预处理区的场地标高高于所述半成品堆放区4.0～8.0m，所述半成品堆放区高于所述生产区2.0～4.0m。
10.根据权利要求1所述的工程渣土资源化利用厂，其特征在于，所述中央控制区可对办公区、预处理区、半成品堆放区和生产区进行实时视频监控，并可与市/区级渣土收运处置监管平台连接，获取待收工程渣土的特性参数和再生产品需求，相关信息传至所述办公区，由所述试验室做出数据分析后指定工程渣土入厂后的堆放区域并制定相应处理处置方案；所述中央控制区还可对所述预处理区和所述半成品堆放区的渣土含水率、所述生产区的空气中的颗粒物浓度进行实时测定，并做出预警提示和喷雾降尘响应。
CN202210271823.2A 2022-03-18 2022-03-18 一种工程渣土资源化利用厂 Pending CN115518960A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210271823.2A CN115518960A (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种工程渣土资源化利用厂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210271823.2A CN115518960A (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种工程渣土资源化利用厂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115518960A true CN115518960A (zh) 2022-12-27

Family

ID=84694762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210271823.2A Pending CN115518960A (zh) 2022-03-18 2022-03-18 一种工程渣土资源化利用厂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115518960A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117484666A (zh) * 2023-12-20 2024-02-02 重庆大学 工程渣土前置处理的轻型装备及性能适配产品制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117484666A (zh) * 2023-12-20 2024-02-02 重庆大学 工程渣土前置处理的轻型装备及性能适配产品制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105481314B (zh) 利用建筑垃圾的煤矿似膏体充填材料及其制备和填充方法
CN106111665A (zh) 一种建筑垃圾处理方法
CN1990129A (zh) 建筑垃圾综合处理方法
CN106699069A (zh) 一种利用含红砖建筑垃圾生产的低强度沟槽混凝土及其施工工艺
CN102199019A (zh) 一种砖混类建筑垃圾道路基层材料及其生产装置与生产方法
CN108188149A (zh) 一种城市建筑垃圾处理工艺及资源化利用工艺
CN110078452B (zh) 一种利用建筑固废再生集料分类处理制作的无机结合料及其制备方法
CN106746820A (zh) 一种道路工程用炉渣集料的生产工艺
CN204769087U (zh) 土压平衡盾构渣土环保再生处理设备
CN108505409B (zh) 固化泥浆土与建筑垃圾再生集料复合无机料及其成型方法
RU2742647C2 (ru) Способ комплексной переработки смешанных отходов в полезные продукты
CN111662026A (zh) 一种同步注浆用泥水盾构渣土处理***及处理方法
CN108395128A (zh) 城市建筑垃圾全循环的回收利用方法及其制备得到的机制砂、混凝土及其砌块
CN115518960A (zh) 一种工程渣土资源化利用厂
Bondarenko et al. Testing of the complex for gravitational washing of sand
CN102127889B (zh) 公路钢筋混凝土路面的路基施工方法
CN212198957U (zh) 一种建筑泥浆固化处理***
CN108545976A (zh) 一种掺砾石的再生粗骨料的制备方法
CN113277797A (zh) 一种用于塌陷区治理的注浆材料
KR20070019780A (ko) 건설폐기물 토사처리 방법 및 그 장치
Adinkrah-Appiah et al. Reducing environmental degradation from construction activities: The use of recycled aggregates for construction in Ghana
CN112275418A (zh) 一种撬装移动式固废处理、机制砂生产的集成装置
CN219972856U (zh) 沥青路面回收料投料预处理装置
CN110734266A (zh) 一种碱渣土再生回填材料及其制备方法
CN111439903A (zh) 一种建筑泥浆固化处理方法

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