一种盾构渣土泥浆处理系统及工艺方法与流程

1.本发明涉及盾构施工废浆处理技术领域，具体为一种盾构渣土泥浆处理系统及工艺方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，城市轨道交通、地下管廊、河湖治理工程的大力建设，岩土工程作业越来越广泛，随之也产生了大量的渣土泥浆，使得渣土泥浆的处理成为一个行业性难题；泥浆的不合理排放严重污染环境和水资源，埋下地质灾害等重大安全隐患，实施建筑泥浆长效管理，实行准运资格制度，加强建筑泥浆源头管理，加强处置去向管理，确保建筑泥浆管理实效，探索资源化、减量化和采用先进的泥浆处理设备对其进行无害化原地处理方式，实现建筑泥浆科学处置是未来城市建设过程中的必须要解决的问题；传统的盾构渣土泥浆处理的方式主要为填埋处理、晾晒处理、外运排放等方式，填埋处理会占用大量的土地资源，运输过程中会产生滴漏和扬尘，不仅影响市容市貌，而且增加环卫工人的清理负担；填埋的泥浆由于含有大量水分和泡沫剂，具有很大的流动性，一旦遇到雨水天气就很容易形成滑坡、泥石流等严重灾害；晾晒处理方法需要占用量的土地来晾晒，如今土地资源稀缺，很难提供这样的晾晒场地；因此，现阶段发明出一种盾构渣土泥浆处理系统及工艺方法是非常有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种盾构渣土泥浆处理系统及工艺方法，以解决上述背景技术中提出影响环境、难以清理，容易形成滑坡、泥石流灯灾害以及占用土地资源的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盾构渣土泥浆处理系统，包括投料系统、渣土中转池、砂石筛分系统、砂石清洗脱水系统、砂石皮带输送系统、过程喷水补水循环系统、泥浆输送系统、泥浆中转池、全自动药剂配置投放系统、泥浆反应池、泥浆脱水系统、应急脱水系统、清水池、混凝土搅拌站、水质在线检测系统和污水处理系统，所述投料系统的输出端通过渣土中转池与砂石筛分系统连接，砂石筛分系统的输出端分别与混凝土搅拌站、砂石清洗脱水系统、泥浆反应池连接，过程喷水补水循环系统分别与砂石筛分系统、砂石清洗脱水系统连接，全自动药剂配置投放系统投药的输出端通过气动隔膜泵与泥浆反应池连接，泥浆输送系统分布设置于泥浆反应池四周，泥浆输送系统通过泥浆中转池与泥浆反应池连接，泥浆输送系统输出端通过渣浆泵与泥浆脱水系统连接，泥浆脱水系统中的泥饼经皮带输送机通向泥饼堆料场，泥浆脱水系统的一侧设置有应急脱水系统，泥浆脱水系统与应急脱水系统的清水出口均与清水池连接，投料系统还包括泥浆增压泵，泥浆增压泵的输出端与投料系统的输出端连接，砂石皮带输送系统包括粗沙石转运皮带机和细沙石转运皮带机，盾构渣土的入料皮带机的接料端与盾构施工的连续皮带输送机卸料端连接。
5.优选的，所述泥浆反应池包括泥浆搅拌棒、及搅拌棒叶片和搅拌电机。
6.优选的，所述应急脱水系统包括移动式压滤机、移动式脱水平台、泥浆输送泵和底
部皮带输送机。
7.一种盾构渣土泥浆处理工艺，包括步骤一，泥浆入料；步骤二，沙石筛分；步骤三，凝絮搅拌；步骤四，脱水处理；步骤五，污水处理；其中上述步骤一中，挖机平台或盾构施工连续皮带机将盾构渣土泥浆输送至投料系统中，投料系统通过泥浆增压泵将渣土泥浆送入砂石筛分系统中；其中上述步骤二中，砂石筛分系统将渣土泥浆筛分出来的较大石料送入粗砂石料堆中，较小石料送入砂石清洗脱水系统，最后送入细沙料堆，剩下的泥浆送入泥浆反应池，进行商砼搅拌；其中上述步骤三中，通过全自动药剂配置投放系统投加配比适量浓度的絮凝剂溶液至泥浆反应池，通过泥浆反应池中的泥浆搅拌棒进行搅拌；其中上述步骤四中，泥浆脱水系统进行脱水，清水流入清水池，泥饼被输送至泥饼堆料场；其中上述步骤五中，通过水质在线检测系统对清水池内的水质进行检测，并将结果信号反馈至污水处理系统，污水处理系统启动相应处理程序进行水处理。
8.优选的，所述步骤一中，投料系统倾斜设置于槽坑的一侧，渣土中转池中转时间为2-5h的容量范围。
9.优选的，所述步骤二中，可将筛分出的粗沙石输送到混凝土搅拌站制备混凝土。
10.优选的，所述步骤四中，制备出的泥饼用于商砼搅拌或环保烧结转料。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明通过减量化处理，能有效节约盾构渣土、工程泥浆消纳库容量，节约大量国土资源；处理后的泥块表面活性剂去除率达到环保标准，大大降低了泥块含水量，消除了盾构渣土堆积对环境的污染和安全隐患；水处理环节的水质达到排放区域要求达到的环境质量标准，处理后的水基本可循环使用；通过筛分设备的使用，可对渣土中砂、石进行精选回用，即可减少消纳量，又达到资源再生利用的目的；处理后的干化土壤，是一种细度、粘度非常好的粘土，是一种难得的原材料，可作为保温材料或市政建设使用的优质不可再生资源。
附图说明
12.图1为本发明盾构渣土泥浆处理系统的工艺过程示意图；图2为本发明的方法流程图；图中：1、投料系统；2、渣土中转池；3、砂石筛分系统；4、砂石清洗脱水系统；5、砂石皮带输送系统；6、过程喷水补水循环系统；7、泥浆输送系统；8、泥浆中转池；9、全自动药剂配置投放系统；10、泥浆反应池；11、泥浆脱水系统；12、应急脱水系统；13、清水池；14、混凝土搅拌站；15、水质在线检测系统；16、污水处理系统。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种盾构渣土泥浆处理系统，包括投料系统1、渣土中转池2、砂石筛分系统3、砂石清洗脱水系统4、砂石皮带输送系统5、过程喷水补水循环系统6、泥浆输送系统7、泥浆中转池8、全自动药剂配置投放系统9、泥浆反应池10、泥浆脱水系统11、应急脱水系统12、清水池13、混凝土搅拌站14、水质在线检测系统15和污水处理系统16，投料系统1的输出端通过渣土中转池2与砂石筛分系统3连接，砂石筛分系统3的输出端分别与混凝土搅拌站14、砂石清洗脱水系统4、泥浆反应池10连接，过程喷水补水循环系统6分别与砂石筛分系统3、砂石清洗脱水系统4连接，全自动药剂配置投放系统9投药的输出端通过气动隔膜泵与泥浆反应池10连接，泥浆输送系统7分布设置于泥浆反应池10四周，泥浆输送系统7通过泥浆中转池8与泥浆反应池10连接，泥浆输送系统7输出端通过渣浆泵与泥浆脱水系统11连接，泥浆脱水系统11中的泥饼经皮带输送机通向泥饼堆料场，泥浆脱水系统11的一侧设置有应急脱水系统12，泥浆脱水系统11与应急脱水系统12的清水出口均与清水池13连接，投料系统1还包括泥浆增压泵，泥浆增压泵的输出端与投料系统1的输出端连接，砂石皮带输送系统5包括粗沙石转运皮带机和细沙石转运皮带机，盾构渣土的入料皮带机的接料端与盾构施工的连续皮带输送机卸料端连接；泥浆反应池10包括泥浆搅拌棒、及搅拌棒叶片和搅拌电机；应急脱水系统12包括移动式压滤机、移动式脱水平台、泥浆输送泵和底部皮带输送机；砂石皮带输送系统5贯穿整个粗细砂石的运输过程，过程喷水补水循环系统6贯穿整个砂石分筛和砂石清洗过程。
15.请参阅图2，本发明提供的一种实施例：一种盾构渣土泥浆处理工艺，包括步骤一，泥浆入料；步骤二，沙石筛分；步骤三，凝絮搅拌；步骤四，脱水处理；步骤五，污水处理；其中上述步骤一中，挖机平台或盾构施工连续皮带机将盾构渣土泥浆输送至投料系统1中，投料系统1通过泥浆增压泵将渣土泥浆送入砂石筛分系统3中；投料系统1倾斜与槽坑水平位置成30-45
°
角，渣土中转池2中转时间为2-5h的容量范围；其中上述步骤二中，砂石筛分系统3将渣土泥浆筛分出来的较大石料送入粗砂石料堆中，可将筛分出的粗沙石输送到混凝土搅拌站14制备混凝土较小石料送入砂石清洗脱水系统4，最后送入细沙料堆，剩下的泥浆送入泥浆反应池10，进行商砼搅拌；其中上述步骤三中，通过全自动药剂配置投放系统9投加配比适量浓度的絮凝剂溶液至泥浆反应池10，通过泥浆反应池10中的泥浆搅拌棒进行搅拌；其中上述步骤四中，泥浆脱水系统11进行脱水，清水流入清水池13，泥饼被输送至泥饼堆料场，制备出的泥饼用于商砼搅拌或环保烧结转料；其中上述步骤五中，通过水质在线检测系统15对清水池13内的水质进行检测，并将结果信号反馈至污水处理系统16，污水处理系统16启动相应处理程序进行水处理。
16.基于上述，本发明的优点在于，砂石筛分系统3可将粒径5mm及以上的石料筛分并通过皮带输送至料堆，分筛出粗砂石粒径4.75mm以上，细沙粒径在0.075～4.75mm范围内，通过调整筛板倾角来改变出渣量及初筛渣土的含水率，处理能力约为150m
³
/h，可对渣土中砂、石进行精选回用，即可减少消纳量，又达到资源再生利用的目的，该渣土泥浆处理系统可实现日处理量1200m
³
以上的要求，可将含水率70%的泥浆脱水至30%的干泥，处理后的泥块表面活性剂去除率达到环保标准，含水率低于30%，消除了盾构渣土堆积对环境的污染和安全隐患，处理后的干化土壤，是一种细度、粘度非常好的粘土，在国家禁止开采粘土资源的政策前提下，这也是一种难得的原材料，可作为保温材料或市政建设使用的优质不可再
生资源。
17.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种盾构渣土泥浆处理系统，包括投料系统（1）、渣土中转池（2）、砂石筛分系统（3）、砂石清洗脱水系统（4）、砂石皮带输送系统（5）、过程喷水补水循环系统（6）、泥浆输送系统（7）、泥浆中转池（8）、全自动药剂配置投放系统（9）、泥浆反应池（10）、泥浆脱水系统（11）、应急脱水系统（12）、清水池（13）、混凝土搅拌站（14）、水质在线检测系统（15）和污水处理系统（16），其特征在于：所述投料系统（1）的输出端通过渣土中转池（2）与砂石筛分系统（3）连接，砂石筛分系统（3）的输出端分别与混凝土搅拌站（14）、砂石清洗脱水系统（4）、泥浆反应池（10）连接，过程喷水补水循环系统（6）分别与砂石筛分系统（3）、砂石清洗脱水系统（4）连接，全自动药剂配置投放系统（9）投药的输出端通过气动隔膜泵与泥浆反应池（10）连接，泥浆输送系统（7）分布设置于泥浆反应池（10）四周，泥浆输送系统（7）通过泥浆中转池（8）与泥浆反应池（10）连接，泥浆输送系统（7）输出端通过渣浆泵与泥浆脱水系统（11）连接，泥浆脱水系统（11）中的泥饼经皮带输送机通向泥饼堆料场，泥浆脱水系统（11）的一侧设置有应急脱水系统（12），泥浆脱水系统（11）与应急脱水系统（12）的清水出口均与清水池（13）连接，投料系统（1）还包括泥浆增压泵，泥浆增压泵的输出端与投料系统（1）的输出端连接，砂石皮带输送系统（5）包括粗沙石转运皮带机和细沙石转运皮带机，盾构渣土的入料皮带机的接料端与盾构施工的连续皮带输送机卸料端连接。2.根据权利要求1所述的一种盾构渣土泥浆处理系统，其特征在于：所述泥浆反应池（10）包括泥浆搅拌棒、及搅拌棒叶片和搅拌电机。3.根据权利要求1所述的一种盾构渣土泥浆处理系统，其特征在于：所述应急脱水系统（12）包括移动式压滤机、移动式脱水平台、泥浆输送泵和底部皮带输送机。4.一种盾构渣土泥浆处理工艺，包括步骤一，泥浆入料；步骤二，沙石筛分；步骤三，凝絮搅拌；步骤四，脱水处理；步骤五，污水处理；其特征在于：其中上述步骤一中，挖机平台或盾构施工连续皮带机将盾构渣土泥浆输送至投料系统（1）中，投料系统（1）通过泥浆增压泵将渣土泥浆送入砂石筛分系统（3）中；其中上述步骤二中，砂石筛分系统（3）将渣土泥浆筛分出来的较大石料送入粗砂石料堆中，较小石料送入砂石清洗脱水系统（4），最后送入细沙料堆，剩下的泥浆送入泥浆反应池（10），进行商砼搅拌；其中上述步骤三中，通过全自动药剂配置投放系统（9）投加配比适量浓度的絮凝剂溶液至泥浆反应池（10），通过泥浆反应池（10）中的泥浆搅拌棒进行搅拌；其中上述步骤四中，泥浆脱水系统（11）进行脱水，清水流入清水池（13），泥饼被输送至泥饼堆料场；其中上述步骤五中，通过水质在线检测系统（15）对清水池（13）内的水质进行检测，并将结果信号反馈至污水处理系统（16），污水处理系统（16）启动相应处理程序进行水处理。5.根据权利要求4所述的一种盾构渣土泥浆处理工艺，其特征在于：所述步骤一中，投料系统（1）倾斜设置于槽坑的一侧，渣土中转池（2）中转时间为2-5h的容量范围。6.根据权利要求4所述的一种盾构渣土泥浆处理工艺，其特征在于：所述步骤二中，可将筛分出的粗沙石输送到混凝土搅拌站（14）制备混凝土。7.根据权利要求4所述的一种盾构渣土泥浆处理工艺，其特征在于：所述步骤四中，制备出的泥饼用于商砼搅拌或环保烧结转料。

技术总结
本发明公开了一种盾构渣土泥浆处理系统及工艺方法，包括投料系统、渣土中转池、砂石筛分系统、砂石清洗脱水系统、砂石皮带输送系统、过程喷水补水循环系统、泥浆输送系统、泥浆中转池、全自动药剂配置投放系统、泥浆反应池、泥浆脱水系统、应急脱水系统、清水池、混凝土搅拌站、水质在线检测系统和污水处理系统，处理工艺，包括步骤一，泥浆入料；步骤二，沙石筛分；步骤三，凝絮搅拌；步骤四，脱水处理；步骤五，污水处理；该发明通过减量化处理，能有效节约盾构渣土、工程泥浆消纳库容量，节约大量国土资源；处理后的泥块表面活性剂去除率达到环保标准，大大降低了泥块含水量，消除了盾构渣土堆积对环境的污染和安全隐患。环境的污染和安全隐患。环境的污染和安全隐患。


技术研发人员：吕高杨 刘思俊 吕享文
受保护的技术使用者：深圳市中科绿建环保工程有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/3/8