CN101209454B - 建筑固体废弃物分类再生系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑固体废弃物分类再生系统及方法，该系统包括一钢结构，所属钢结构中设置有一给料单元、一与所述进料单元相连接的破碎单元、一与所述破碎单元相连接的筛分单元，所述钢结构中进一步设置有一除尘单元。本发明的建筑固体废弃物分类再生系统及方法，设备布局紧凑，可一体完成对建筑固体废弃物分类再生的处理，并且无污染、噪声低，根据不同建筑废弃物，可得到市场急需的各种再生制品，从而实现了资源的节约和建筑成本的降低。

Description

建筑固体废弃物分类再生系统及方法

技术领域

本发明涉及废弃物处理领域，具体地说，是一种建筑固体废弃物分类再生系统及方法。

背景技术

建筑固体废弃物主要由废旧混凝土和黏土砖构成，其次还有瓦砾、陶瓷、玻璃、木头、钢筋、塑料、渣土等成分是较为复杂的固体废弃物。长期以来，我国建筑固废资源化率低，很大原因是缺乏科学的建筑固体废弃物处理系统及其成套设备。

混凝土和黏土砖是我国最大宗的两类人造材料，分别年产20亿立方米和10亿立方米。我国钢筋混凝土结构建筑和砖混结构建筑是我国建筑的主流模式，因此拆旧建筑固废主要由混凝土和黏土砖构成。

建筑固废资源化主要是指对混凝土和黏土砖的科学再生利用。碎砖再生骨料堆积密度750-950公斤/立方米左右，混凝土再生骨料堆积密度1500-1600公斤/立方米左右。无机材料原料密度不同，所制造出来的建材产品保温、隔热、隔声、防水、抗渗、施工性能、价值等也不同。通常，钢筋混凝土建筑以钢筋混凝土为主，黏土砖为辅，砖混结构建筑以黏土砖为主，钢筋混凝土为辅。

由于我国建筑固废处理技术落后，致使我国建筑固废资源化产业发展缓慢。目前国内没有定型的建筑固废处理生产线，已有的再生骨料利用也是没有分类加工再生处理，通货加工，技术粗放，没能发挥不同建筑固废不同材性作用，再生骨料质量不高，再生骨料附加值低；各类破碎设备布局不够紧凑，占地面积大，粉尘污染严重。

发明内容

本发明的目的，在于解决上述建筑固体废弃物处理中的诸多问题，从而提供了一种建筑固体废弃物分类再生系统。

本发明的建筑固体废弃物分类再生系统，包括一钢结构，所述钢结构中设置有一进料单元、一与所述进料单元相连接的破碎单元、一与所述破碎单元相连接的筛分单元，所述钢结构中进一步设置有一除尘单元。

更具体地，所述钢结构包括一底层、一顶层以及位于底层和顶层之间的至少一中间层，所述破碎单元包括顺次连接的粗破装置、分类装置、冲洗装置、中破装置以及细破装置；所述进料单元、粗破装置、分类装置、冲洗装置以及中破装置设置于所述钢结构的底层；所述细破装置以及筛分单元设置于所述钢结构的中间层；所述除尘单元设置于钢结构的顶层。

在本发明的一个实施例中，所述筛分单元进一步连接有一球磨装置，该实施例适合于对钢筋混凝土结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。

在本发明的另一个实施例中，所述筛分单元进一步连接有一烘干装置，该实施例适合于对砖混结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。

本发明还提供了一种建筑物固体废弃物分类再生处理的方法，本方法主要是在一多层的钢结构中对建筑物固体废弃物进行分类处理，包括以下步骤：

进料步骤，利用一进料单元将所述固体废弃物送入钢结构；

破碎步骤，利用一破碎单元对所述固体废弃物进行破碎操作，并分离出非金属物；

筛分步骤，利用一筛分单元对所述经破碎操作的非金属物进行筛分操作；

与上述步骤同步，本方法还包括利用一除尘单元对钢结构内部进行除尘操作。

所述破碎步骤进一步包括下列步骤：

粗破步骤，利用一粗破装置对所述固体废弃物进行粗破操作；

分类步骤，利用一除铁装置对所述粗破后的固体废弃物的金属以及非金属物进行分类；

冲洗步骤，利用一冲洗装置对所述经分类后的非金属物进行冲洗；

中破步骤，利用一中破装置对所述冲洗后的非金属物进行中破操作；

细破步骤，利用一细破装置对所述经中破的非金属物进行细破操作。

在本发明的一个实施例中，上述方法进一步包括利用一球磨装置对筛分后的非金属物进行球磨操作的步骤，该实施例适合于对钢筋混凝土结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。

在本发明的另一个实施例中，上述方法进一步包括利用一烘干装置对所述筛分后的非金属物进行烘干操作的步骤，该实施例适合于对砖混结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。

本发明的建筑固体废弃物分类再生系统及方法，设备布局紧凑，可一体完成对建筑固体废弃物分类再生的处理，并且无污染、噪声低，根据不同建筑废弃物，可得到市场急需的各种再生制品，从而实现了资源的节约和建筑成本的降低。

附图说明

图1是本发明的建筑固体废弃物分类再生系统的示意图；

图2是本发明的建筑固体废弃物分类再生系统的更具体的示意图；

图3是本发明的建筑物固体废弃物分类再生系统一个实施例示意图；

图4是本发明的建筑物固体废弃物分类再生系统另一个实施例示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的建筑固体废弃物分类再生系统，包括一内部设有容置空间的钢结构100，所述钢结构中设置有一进料单元110、一与所述进料单元110相连接的破碎单元120、一与所述破碎单元相连接的筛分单元130，所述钢结构100中进一步设置有一除尘单元140。

具体地，进一步参照图2所示，所述钢结构100至少包括一底层A、一顶层B以及位于底层A与顶层B之间的至少一中间层C。

所述给料单元110为通常的建筑领域常用的给料机，例如振动给料机等。所述破碎单元120包括可通过传送带顺次连接的粗破装置121、分类装置122、冲洗装置123、中破装置124以及细破装置125；粗破装置121可以为不同型号的颚式破碎机，分类装置122可采用磁选机等磁选设备，例如电磁磁选设备或永磁磁选设备等，冲洗装置123为通常的工业用冲洗机，中破装置124可根据产量以及需要的再生骨料品种采用反击式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机等，细破装置125可根据产量以及需要的再生骨料品种采用反击式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机、制砂机等。容易理解，该破碎单元120也可以采用其他集成式装置，以实现对建筑固体废弃物的破碎操作；所述筛分单元130可采用通常市售的用于工业生产的筛分机等；除尘单元140为吸尘装置。

为便于对固体废料的处理，给料单元110、粗破装置121、分类装置122、冲洗装置123以及中破装置124设置于所述钢结构100的底层A；所述细破装置125以及筛分单元130设置于所述钢结构100的中间层C；所述除尘单元140设置于钢结构100的顶层B，另外，在钢结构100的底层A、中间层C以及顶层B的上部均设置有除尘罩(图未示)，该除尘罩可以是铁皮制作的张口结构，除尘罩上部设有一管道与除尘单元140连接，其配合除尘单元140，用于对整个处理再生过程进行除尘操作。

作为本发明的一个实施例，如图3所示，上述筛分单元130可进一步连接一球磨单元150，球磨单元150可以为通常的球磨机，该实施例适合于对钢筋混凝土结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。

以下结合图1、图2及图3，对上述用于钢筋混凝土结构的建筑物固体废弃物分类再生处理系统的工作原理以及处理步骤予以详细说明。

首先，将钢筋混凝土结构的建筑物固体废弃物由钢结构的开口(图未示)通过给料单元110送入钢结构100内部，以待后续处理。

然后，建筑物固体废弃物通过传送带被输送入破碎单元120进行破碎处理，具体地，由粗破装置121对固体废弃物进行粗破处理，使大块的废旧钢筋混凝土破碎至下一道破碎设备所要求的粒径；粗破处理后的固体废弃物进入分类装置122，在磁力和机械力作用下，被分为金属物和非金属物两种，金属物被吸附在收集器上，非金属废弃物进入冲洗装置123进行冲洗操作后，输送入中破装置124进行中破处理，再由细破装置125进行细破处理，以将非金属物破碎至符合需要的粒径要求；经破碎处理后的非金属物通过传送带进入筛分单元进行筛分，经筛分操作后，进一步由传送带送入球磨单元150，利用球磨单元150对筛分后的非金属颗粒进行球磨操作，以破坏弱的碎石颗粒和除去黏附于碎石颗粒表面的水泥砂浆，实现机械活化，进而得到不同的高质量的再生产品。这些再生产品即可直接通过传送带以及钢结构的出口(图未示)输出并入库。

本实施例中，上述经筛分操作后的非金属颗粒分为20-40mm、10-20mm、3-10mm、0-3mm等种类，其中大于10-20mm的颗粒被重新送入细破装置125进一步破碎，而20-40mm的非金属颗粒经球磨后可形成高品质的混凝土再生骨料，经筛分后的3-10mm的非金属颗粒直接形成再生制品用的再生骨料，而小于3mm的非金属颗粒形成工业砂浆用的再生细集料。这些再生原料可分别用来制造结构工程用高品质再生混凝土和非结构件用地坪砂浆、建筑砂浆、隔声墙板、防渗墙板等功能材料。

上述处理过程的同时，除尘单元140配合以设置于各层的除尘罩对钢结构内部进行除尘操作。

如图4所示，作为本发明的另一个实施例，与图3表示的实施例相比，不同之处在于筛分单元后连接有烘干装置160，以进行烘干操作，烘干装置160可以是通常的烘干机。该实施例适合于对砖混结构的建筑物固体废弃物进行分类再生处理。另外，筛分单元130可根据需要，将经破碎处理后的固体废弃物进行不同尺寸范围的筛分。

例如，本实施例中，筛分单元130将破碎后的固体废弃物分为10-50mm、5-10mm、0-5mm三类，其中，10-50mm范围的非金属颗粒重新进入细破装置125进行进一步破碎，5-10mm范围的非金属颗粒通过烘干装置160经烘干操作后，形成轻质建筑板材用高品质碎砖再生骨料(替代黏土陶粒)，小于5mm的非金属颗粒直接形成各类再生制品用细骨料。这些再生原料可分别用来制造保温隔热性能优越的高附加值各种轻质内外墙用建筑板材和其他再生制品。

上述各实施例中，钢结构可以采用封闭形式，也可采用框架形式，然后在钢结构外表设置外罩，例如帆布、塑料板、钢板等，以实现对固体废弃物的封闭式处理。

上述分别用于混凝土和砖混结构的再生处理系统，可以整合配置为完整的生产线，该生产线可采用如下两种方式配置：

1、两头投料布局。钢筋混凝土结构建筑固废再生处理系统和砖混结构建筑固废再生处理系统长向一字布局。钢筋混凝土结构建筑固废和砖混结构建筑固废分别从两头投料，钢筋混凝土结构建筑固废投入钢筋混凝土结构建筑固废再生系统给料单元，砖混结构建筑固废投入砖混结构建筑固废再生系统给料单元，分别进行再生分类处理。

2、一头投料布局。钢筋混凝土结构建筑固废再生系统和砖混结构建筑固废再生系统纵向并排布局，使钢筋混凝土结构建筑固废再生处理系统和砖混结构建筑固废再生处理系统上料口对着建筑固废堆场。钢筋混凝土结构建筑固废投入钢筋混凝土结构建筑固废再生系统给料机，砖混结构建筑固废投入砖混结构建筑固废再生系统给料机，分别进行再生分类处理。

另外，对于中等生产规模，可根据用户需要，选择相关设备配置一套系统，取混凝土再生骨料时，投废旧混凝土；取废旧黏土砖再生骨料时，投废旧黏土砖；取混合料再生骨料，投剩余的不便分类的小块混凝土、砖墙、陶瓷等。

综上所述，本发明把各种粗破、中破、细破、分类、磁选等设备根据工艺流程需要分层布置在一个封闭的立体钢结构里，实现占地小、粉尘污染和噪音容易得到控制。具体地，本发明可达到以下有益效果：

1、取得高品质再生骨料，实现建筑固废高附加值资源化利用。大型再生骨料分类回收设备根据我国建筑固废特点分类再生，为实现建筑固废资源化高附加值循环利用创造了条件。通过建筑固废资源化分类再生系统集成大型设备，取得高品质混凝土再生骨料、高品质碎砖再生骨料和混凝土再生细集料，特别是取得高品质碎砖再生骨料和混凝土再生细集料，用来制造墙板、砂浆功能材料，大幅度提高建筑固废再生骨料附加值。黏土陶粒上海、广州达200亿立方米，且大部分大中城市市场奇缺黏土陶粒。过去50年我国至少生产了200亿立方米黏土砖，未来20年将大多转化为建筑垃圾。另一方面我国年产黏土陶粒500万立方，与年需求10亿立方米新型墙体材料原料差距甚大。因此，黏土砖再生骨料技术开发成功，将从根本上扭转我国缺乏轻骨料局面。混凝土再生细集料的特点是比天然砂集料孔隙率高、水泥含量大，用来制造地坪保温砂浆、抹灰保温砂浆等功能材料，水泥用量减少，成本降低，功能优越。

2、充分发挥不同建筑固废材性作用。本发明的分类再生系统所形成的再生骨料，分别可用于制造保温墙板、隔声墙板、防水墙板、地坪保温砂浆等，从而充分发挥了不同建筑固废不同材性作用。

3、实现建筑固废大规模处理利用。本发明的系统可形成大型再生骨料分类回收生产线，其最大处理能力大于500吨/小时，年处理能力达200万吨，从而实现建筑固废再生处理的规模化。

4、粉尘污染控制，由于处理设备布局紧凑、集中，且大型设备上部配有除尘单元，有利于粉尘污染控制。

Claims (7)

1.一种建筑固体废弃物分类再生系统，其特征在于，包括一钢结构，所述钢结构中设置有一进料单元、一与所述进料单元相连接的破碎单元、一与所述破碎单元相连接的筛分单元，所述钢结构中进一步设置有一除尘单元，其中：

所述钢结构包括一底层、一顶层以及位于底层和顶层之间的至少一中间层，所述破碎单元包括顺次连接的粗破装置、分类装置、冲洗装置、中破装置以及细破装置；所述进料单元、粗破装置、分类装置、冲洗装置以及中破装置设置于所述钢结构的底层；所述细破装置以及筛分单元设置于所述钢结构的中间层；所述除尘单元设置于钢结构的顶层。

2.如权利要求1所述的建筑固体废弃物分类再生系统，其特征在于，所述筛分单元进一步连接有一球磨装置。

3.如权利要求1所述的建筑固体废弃物分类再生系统，其特征在于，所述筛分单元进一步连接有一烘干装置。

4.一种建筑固体废弃物分类再生处理的方法，其特征在于，本方法是在权利要求1-3中任一项所述的建筑固体废弃物分类再生系统中对建筑固体废弃物进行分类处理，包括以下步骤：

进料步骤，利用一进料单元将所述固体废弃物送入钢结构；

破碎步骤，利用一破碎单元对所述固体废弃物进行破碎操作，并分离出钢筋混凝土中的钢筋；

筛分步骤，利用一筛分单元对所述经破碎操作除去钢筋的固体废弃物进行筛分操作；

与上述步骤同步，本方法还包括利用一除尘单元对钢结构内部进行除尘操作。

5.如权利要求4所述的建筑固体废弃物分类再生处理的方法，其特征在于，所述破碎步骤，进一步包括：

粗破步骤，利用一粗破装置对所述固体废弃物进行粗破操作；

分类步骤，利用一分类装置对所述粗破后的固体废弃物的金属以及非金属物进行分类；

冲洗步骤，利用一冲洗装置对所述经分类后的非金属物进行冲洗；

中破步骤，利用一中破装置对所述冲洗后的非金属物进行中破操作；

细破步骤，利用一细破装置对所述经中破的非金属物进行细破操作。

6.如权利要求5所述的建筑固体废弃物分类再生处理的方法，其特征在于，进一步包括利用一球磨装置对筛分后的非金属物进行球磨操作的步骤。

7.如权利要求5所述的建筑固体废弃物分类再生处理的方法，其特征在于，进一步包括利用一烘干装置对所述筛分后的非金属物进行烘干操作的步骤。

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