CN101186473A - 混凝土及其制备方法、垃圾焚烧灰渣处理方法 - Google Patents

混凝土及其制备方法、垃圾焚烧灰渣处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种混凝土,其包含水泥、砂、和水,还包含:陶瓷骨料以及垃圾焚烧灰渣。本发明还提供了一种混凝土的制备方法,包括以下步骤:将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣;将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料;以及将预定配比的水泥、砂、水、陶瓷骨料和垃圾焚烧灰渣搅拌制成混凝土。本发明还提供了一种垃圾焚烧灰渣处理方法。本发明充分利用多种固体废物资源,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。

Description

混凝土及其制备方法、垃圾焚烧灰渣处理方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域和环保领域,具体而言,涉及一种混凝土及其制备方法,以及一种垃圾焚烧灰渣处理方法。
背景技术
随着社会经济的发展,产生的固体废弃物例如垃圾也日益增多。
为解决垃圾问题,现有技术提出了一种垃圾高温焚烧技术。进一步的,为了环保节能和有效利用垃圾的剩余价值,还提出了一种垃圾焚烧发电的新技术。目前垃圾焚烧发电已经形成了高新环保产业,得以加快发展。
垃圾高温焚烧处理或者垃圾焚烧发电处理都会留下大量的垃圾焚烧灰渣,通常都将这灰渣作填埋处理。但是,随着垃圾焚烧的日益应用,只增不减的垃圾焚烧灰渣的填埋开始占用越来越多的土地,这又成了一个新问题。
发明内容
本发明旨在提供一种混凝土及其制备方法,以及一种垃圾焚烧灰渣处理方法,能够解决垃圾焚烧灰渣占地的问题。
在本发明的实施例中,提供了一种混凝土,其包含水泥、砂、和水,还包含:陶瓷骨料以及垃圾焚烧灰渣。
优选的,陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3
优选的,垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3
优选的,水泥为普通硅酸盐水泥,强度等级为32.5或42.5,混凝土还包括减水剂和活性剂,减水剂为TW-10萘系高效减水剂,活性剂由粉煤灰、硅灰、和沸石粉组成。
优选的,垃圾焚烧灰渣的化学组分包含:43.6%SiO2,8.76%Al2O3,7.29%Fe2O3,13.11%CaO,7.74%MgO,1.63%K2O,3.92%Na2O,0.08%BaO,0.062%Cr2O3,0.29%PbO,1.89%SO3,1.66%C,2.25%H2O。
优选的,各组分含量为:15-20%水泥,6-9%水,20-30%陶瓷骨料,30-50%垃圾焚烧灰渣,3-8%砂,0-1%减水剂和0-10%活性剂。
优选的,各组分配比为:0.4份水,1份水泥,1.85份陶瓷骨料,2.26份垃圾焚烧灰渣,0.23份砂;或0.38份水,1份水泥,1.8份陶瓷骨料,1.78份垃圾焚烧灰渣,0.2份砂,且还包括:0.04份减水剂和0.5份活性剂。
上述的混凝土充分利用多种固体废物资源而形成的,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
在本发明的实施例中,还提供了一种混凝土的制备方法,包括以下步骤:将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣;将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料;以及将预定配比的水泥、砂、水、陶瓷骨料和垃圾焚烧灰渣搅拌制成混凝土。
优选的,将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣具体包括:通过磁选机将固体排放物中的金属物剔除;将固体排放物用振动筛进行筛分,将大粒径的结块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3;将已经通过磁选和粉碎筛分的固体排放物进行喷雾处理;将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料具体包括:将陶瓷废料用振动筛进行筛分,将大粒径的陶瓷废料块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3
上述的混凝土制备方法充分利用多种固体废物资源,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
在本发明的实施例中,还提供了一种垃圾焚烧灰渣处理方法,包括以下步骤:将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣,制成的垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3;将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料,制成的陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3;以及将预定配比的垃圾焚烧灰渣与水泥、活性剂、水、和陶瓷骨料搅拌制成混凝土。
上述的垃圾焚烧灰渣处理方法充分利用多种固体废物资源,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例的混凝土的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
本发明的一个实施例,提供了一种混凝土,其包含水泥、砂、和水,还包含:陶瓷骨料以及垃圾焚烧灰渣。
上述的混凝土充分利用多种固体废物资源而形成的,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
另外,我国是一个陶瓷生产大国,这些年来很多的生产厂家随着产量的不断扩大也更多地产生出大量的废弃陶瓷,这些陶瓷废弃物的处置问题也越来越多地受到了人们的关注。本实施例的混凝土采用了用废弃陶瓷加工制成的陶瓷骨粒作为骨料成分之一,所以还高效环保地解决了废弃陶瓷处理问题。
另外,本发明的混凝土大量采用了废弃陶瓷和垃圾焚烧灰渣作为主要成分,所以还降低了混凝土的生产成本。
优选的,陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3。其可以由取自陶瓷厂的废弃陶瓷,经破碎筛分处理而制成。
优选的,垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3,其可以由来自垃圾焚烧厂或垃圾焚烧发电厂的固体排放物,经磁选、筛分和消毒处理而制成。
优选的,水泥为普通硅酸盐水泥,强度等级为32.5或42.5,混凝土还包括减水剂和活性剂,减水剂为TW-10萘系高效减水剂,活性剂由粉煤灰、硅灰、和沸石粉组成。
优选的,混凝土配方原料:陶瓷骨料(经过破碎筛分)、垃圾焚烧灰渣(经过磁选、破碎筛分、消毒处理)、水泥、砂、减水剂和活性剂、水,各原料组分的配比(按重量百分比)可以如下:
表一,组分含量表(%)
水泥  水   陶瓷骨料   垃圾焚烧灰渣   砂 减水剂     活性剂
15-20  6-9   20-30   30-50   3-8 0-1     0-10
垃圾焚烧灰渣的成分较为复杂(见表2),其组分多为无机物,特性近似于细砂,比表面积较大,易与其他物料反应形成新的物相,无论是物理形态还是化学性能都表明它能够充分满足形成混凝土构造的需要。在对其使用时必须首先考虑进行预处理,使之能够满足在拌制的混凝土极其最终产品中不发生二次污染的要求。
表2,某垃圾发电厂焚烧灰渣的基本化学组分(%)
化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O BaO Cr2O3 PbO SO3 C H2O 其他
含量 43.6 8.76 7.29 13.11 7.74 1.63 3.92 0.08 0.062 0.29 1.89 1.66 2.25 7.1
上述的焚烧灰渣可以用于制备本发明实施例的混凝土。当然其他化学组分相近,含量相似的垃圾焚烧物也可以用于制备本发明实施例的混凝土。
本实施例的混凝土是充分利用多种固体废物资源而形成的,可广泛用于各种混凝土制品的生产。可以根据所生产产品的等级级别、成型工艺对其中的各组分进行适当的调整。此混凝土特别适合用于人行道砖、广场砖、码头砖、水工护坡砖、路缘石、井座井盖和雨箅等市政基础设施建设所用材料。下面给出实际应用的两种配比方案:
实施方案一:制作透水砖及隔热砖的配比
    水     水泥     陶瓷骨料     垃圾焚烧灰渣   砂
    0.4     1     1.85     2.26   0.23
实施方案二:制作水工砖的配比
  水   水泥     陶瓷骨料     垃圾焚烧灰渣   砂 减水剂     活性剂
  0.38   1     1.8     1.78   0.2 0.04     0.5
图1示出了根据本发明实施例的混凝土的制备方法的流程图,包括以下步骤:
步骤S10,将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣;
步骤S20,将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料;以及
步骤S30,将预定配比的水泥、砂、水、陶瓷骨料和垃圾焚烧灰渣搅拌制成混凝土。
上述的混凝土的制备方法充分利用多种固体废物资源,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
预定配比在上述的实施例表格中已经详细阐述,所以这里不再赘述。
研究表明,城市生活垃圾焚烧灰渣中的结块、未燃烧的金属物类仍然存在,所以在对其使用时优选地经过以下的处理方式进行处理。
1、磁选
通过磁选机将垃圾焚烧灰渣中未能燃烧的金属物类完全剔除,以满足下道工序和最终使用的需要。
2、破碎、筛分
将焚烧灰渣用振动筛进行筛分,将较大粒径的结块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径达到拌制混凝土的要求。
3、消毒处理
将已经通过磁选和粉碎筛分的垃圾焚烧灰渣进行喷雾或其他方式处理,,以消毒和防止扬尘,从而防止在再使用过程中发生扬尘等二次污染。
步骤S20具体可包括:将陶瓷废料用振动筛进行筛分,将大粒径的陶瓷废料块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3
本发明的一个实施例提供了一种垃圾焚烧灰渣处理方法,包括以下步骤:
将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣,制成的垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3
将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料,制成的陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3;以及
将垃圾焚烧灰渣与水泥、砂、水、和陶瓷骨料搅拌制成混凝土。
上述的垃圾焚烧灰渣处理方法充分利用多种固体废物资源,可高效环保地处理垃圾焚烧灰渣和陶瓷废料,进而减少了土地占用和环境污染。
本发明的优点在于:工业陶瓷废料是一种越来越多的固体废弃物,垃圾焚烧灰渣也日趋增多,根据它们的特性进行一定处理后便成了混凝土中很好的骨料;既减少了处置它们而花费的大量土地资源,同时又降低了混凝土的成本;不仅发挥了它们的经济效益,而且对环境也有所改善,社会效益明显。
因此,“陶瓷骨料垃圾焚烧灰渣混凝土”是一种具有广阔发展前景的绿色建筑材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土,其包含水泥、砂、和水,其特征在于,还包含:陶瓷骨料以及垃圾焚烧灰渣。
2.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3
3.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3
4.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述水泥为普通硅酸盐水泥,强度等级为32.5或42.5,所述混凝土还包括减水剂和活性剂,所述减水剂为TW-10萘系高效减水剂,所述活性剂由粉煤灰、硅灰、和沸石粉组成。
5.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述垃圾焚烧灰渣的化学组分包含:
43.6%SiO2,8.76%Al2O3,7.29%Fe2O3,13.11%CaO,7.74%MgO,1.63%K2O,3.92%Na2O,0.08%BaO,0.062%Cr2O3,0.29%PbO,1.89%SO3,1.66%C,2.25%H2O。
6.根据权利要求4所述的混凝土,其特征在于,所述各组分含量为:15-20%水泥,6-9%水,20-30%陶瓷骨料,30-50%垃圾焚烧灰渣,3-8%砂,0-1%减水剂和0-10%活性剂。
7.根据权利要求1所述的混凝土,其特征在于,所述各组分配比为:
0.4份水,1份水泥,1.85份陶瓷骨料,2.26份垃圾焚烧灰渣,0.23份砂;或
0.38份水,1份水泥,1.8份陶瓷骨料,1.78份垃圾焚烧灰渣,0.2份砂,且还包括:0.04份减水剂和0.5份活性剂。
8.一种混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣;
将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料;以及
将预定配比的水泥、砂、水、所述陶瓷骨料和所述垃圾焚烧灰渣搅拌制成混凝土。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,
将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣具体包括:
通过磁选机将固体排放物中的金属物剔除;
将固体排放物用振动筛进行筛分,将大粒径的结块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3
将已经通过磁选和粉碎筛分的固体排放物进行喷雾处理;
将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料具体包括:
将陶瓷废料用振动筛进行筛分,将大粒径的陶瓷废料块返入粉碎机中粉碎后进行再筛分,直至最终的颗粒粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3
10.一种垃圾焚烧灰渣处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
将垃圾发电厂产生的固体排放物经磁选、筛分和消毒处理,制成垃圾焚烧灰渣,制成的所述垃圾焚烧灰渣的粒径基本上为0.2-20mm,容重基本上为1300kg/m3
将工业生产的陶瓷废料经破碎筛分处理,制成陶瓷骨料,制成的所述陶瓷骨料的粒径基本上为5-20mm,容重基本上为1400kg/m3;以及
将预定配比的所述垃圾焚烧灰渣与水泥、活性剂、水、和所述陶瓷骨料搅拌制成混凝土。
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