CN102826830B - 一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包含材料及配比和制造工艺流程，材料配比为：陈腐垃圾塑料污泥沙50％～70％，粉煤灰30％～50％；制造工艺流程为：陈腐垃圾塑料进行多次水洗后的污泥水，经泥水分离机后，得到的污泥沙经过自然脱水，将脱水后的污泥沙送到双轴搅拌机内，与一定比例的粉煤灰进行搅拌，再将搅拌好的物料送入对辊挤出机进行挤压造粒，将造好的污泥沙陶粒生料颗粒，利用余热将其烘干，送入旋转窑高温烧结，烧好的陶粒进行冷却，冷却后的陶粒送入成品堆场；其特征是：选料科学，配比合理，陈腐垃圾塑料污泥沙和粉煤灰利废率高，陶粒符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB/T 17431.1的要求。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护、资源综合利用和建材制造多个技术领域，具体说是一种利用陈腐垃圾塑料污泥沙为主要原材料、粉煤灰为次要原材料的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法。
背景技术
改革开放以来，我国政府重视城市垃圾处理与管理，禁止垃圾焚烧和随便丢弃，采用集中填埋的方式处理，垃圾填埋场一般选在距离城市中心较远的郊区。三十多年过去了，我国改革开放的国策取得了令世人震惊的大发展，尤其是城市化进程极快，城市不断向外延伸，原先的垃圾填埋场现在成为市区，必须将先前的垃圾填埋场填埋的陈腐垃圾进行处理。这种处理不是简单的将这些陈腐垃圾挖出来运到更远的地方挖坑再次集中填埋，而是对这些陈腐垃圾进行环保无害化和资源化的利用，不再做填埋，减少对耕地的占用和环境的污染。如何将其大规模的利用起来，真正做到陈腐垃圾的环保无害化和资源化分项利用，达到陈腐垃圾零排放的目标，的确是一个亟待研究解决的课题。保定市华锐方正机械制造公司研发了大型陈腐垃圾分选设备，经过多道分选工艺后，将城市垃圾集中填埋后形成的陈腐垃圾分选为六类：第一类是直径为200mm以上的大石块；第二类是粒径在40mm～200mm的较大石块、砖头、瓦块；第三类是粒径在20mm～40mm的碎石块、碎瓦块、碎砖头、碎瓷块等；第四类是粒径在20mm以下的陈腐垃圾渣粉；第五类是各种废弃塑料；第六类是轻质可燃性有机物。其中第五类各种废弃塑料回收再利用，即：首先，要对分选出的各种废弃塑料进行打散；其次，将大块废弃塑料切割成小块；第三，进行多道水洗，第四，水洗后的废弃塑料进行脱水烘干，最后，进入造粒机进行造粒，成为再生塑料制品用的原料；但对于水洗后的污泥沙不能排放，需要进行循环处理，其原因有二：一是为了降低用水量，二是污泥水中含有硝酸盐，重金属等有害化学物质，这些物质对土壤和地下水资源有严重污染。为此，要对水洗后的污泥沙水进行泥水分离，分离出的水可重复使用，分离出的污泥沙如何做到资源化、无害化利用，至今还是一个空白。这就迫使人们研究发明陈腐垃圾塑料污泥沙的利用方法：既能真正做到环保无害化和资源化利用陈腐垃圾塑料污泥沙，又不对环境产生二次污染，使陈腐垃圾处理真正达到零排放的目标。
我国是一个产煤大国，又是燃煤发电大国，各行业及北方地区冬季取暖、集中供热等燃煤的比例也很大。燃煤发电、工业锅炉等产生的大量粉煤灰堆放时占用了大量的土地、河道、山谷及沿海滩涂，严重的污染环境。如何因地制宜、综合利用粉煤灰已引起国家的高度重视，提出了可持续发展的战略方针。目前，在国家大力发展循环经济的形势下，品质好的粉煤灰的综合利用途径多了起来，但对烧失量较高的劣质粉煤灰(烧失量大于15％)，水泥厂、混凝土商混搅拌站、建材企业等单位，因为烧失量过高，不符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的要求，出于无奈，仍然采用填埋的方式处理，应该积极寻找一个新的利用途径。
本发明试图以陈腐垃圾塑料污泥沙为主要原材料，粉煤灰尤其是劣质粉煤灰为次要原材料，不用任何粘结剂等其它材料，生产一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，将此二种废弃物充分利用，达到循环经济的目的：利废、环保、节土、节能。该种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒可以用于建筑材料、城市污水处理等领域。
发明内容
本发明的目的在于：克服目前国内在陈腐垃圾处理、利用工艺中，对分选出来的各种废弃垃圾塑料进行再生利用工艺中排放的陈腐垃圾塑料污泥沙，在循环利用上存在的技术空白以及为烧失量较高的劣质粉煤灰综合利用寻找新的途径，提供一种选料科学、配比合理、陈腐垃圾塑料污泥沙和烧失量较高的劣质粉煤灰掺量较高的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种陈腐垃圾污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包括两个方面，其一是材料及配比，其二是制造工艺流程。
本发明一种陈腐垃圾污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包含有陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰；陈腐垃圾塑料污泥沙虽具有单独形成陶粒的化学成分和物理性能，存在一大优点和一大缺陷，即：优点是具有较高的塑性指数，容易成球和烧结；缺陷是其几乎不含碳且二氧化硅、三氧化二铝含量不足，致使形成的陶粒强度较低，烧出的陶粒空隙少，不利于保温。而粉煤灰的塑性指数较低，不易成球和烧结，含碳量较高，容易产生气孔，形成的陶粒保温效果好。为此，必须在陈腐垃圾塑料污泥沙中掺加大量的、烧失量较高的劣质粉煤灰，因为，劣质粉煤灰有两个显著的特点：一是其含有较高的碳，二是含有较高的二氧化硅、三氧化二铝的成分，可以弥补陈腐垃圾塑料污泥沙单独烧结陶粒的先天不足。所以，掺加粉煤灰后，既提高了陈腐垃圾塑料污泥沙混合料中含碳量，又能减少了采用旋转窑烧结时外燃煤粉的使用量，使得生产成本有一定的降低，还能提高陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒的物理力学性能，同时为烧失量较高的劣质粉煤灰(烧失量大于15％)的利用找到一条新途径，实现了该两种物料的性能互补。
重量配比：
陈腐垃圾塑料污泥沙 50％～70％；
粉煤灰 30％～50％；
制造工艺流程如下：
1.将经过多道水洗工序对陈腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水进行泥水分离；
2.将分离出的污泥沙运至堆场进行自然脱水，作为生产陶粒的主要原材料；
3.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰分别计量，同时送到双轴螺旋卧式搅拌机内加水搅拌；
4.将搅拌好的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰混合料送入对辊挤出机进行挤压造粒；
5.将造好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒利用烧结旋转窑的余热进行烘干；
6.将烘干后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1140℃～1200℃，烧结时间45分钟～1小时，陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒在烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在旋转烧结窑内冷却到约500℃；
7.将烧结好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通过冷却旋转窑继续进行冷却至100℃左右；
8.将冷却后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆场。
附图说明
图1为本发明的制造工艺流程图
具体实施方式
本发明一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，制造陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒的材料，包含有陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰两种材料及配比和制造工艺流程，结合附图对发明的技术方案作进一步说明如下：
实施例1
重量配比：
陈腐垃圾塑料污泥沙 50％；
粉煤灰 50％；
制造工艺流程：
1.将经过多道水洗工序对陈腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水进行泥水分离；
2.将分离出的污泥沙运至堆场进行自然脱水，作为生产陶粒的主要原材料；
3.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰分别计量，同时送到双轴螺旋卧式搅拌机内加水搅拌；
4.将搅拌好的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰混合料送入对辊挤出机进行挤压造粒；
5.将造好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒利用烧结旋转窑的余热进行烘干；
6.将烘干后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1140℃～1200℃，烧结时间45分钟～1小时，陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒在烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约500℃；
7.将烧结好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通过冷却旋转窑继续进行冷却至100℃左右；
8.将冷却后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆场。
所述的粉煤灰为应首选烧失量较高的劣质粉煤灰。
生产的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，其各项性能指标，均符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分轻集料》GB/T17431.1的要求：干堆积密度720kg/m3，筒压强度5.8MPa，1h吸水率12.4％。
实施例2
重量配比：
陈腐垃圾塑料污泥沙 70％；
粉煤灰 30％；
制造工艺流程：
1.将经过多道水洗工序对陈腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水进行泥水分离；
2.将分离出的污泥沙运至堆场进行自然脱水，作为生产陶粒的主要原材料；
3.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰分别计量，同时送到双轴螺旋卧式搅拌机内加水搅拌；
4.将搅拌好的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰混合料送入对辊挤出机进行挤压造粒；
5.将造好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒利用烧结旋转窑的余热进行烘干；
6.将烘干后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1140℃～1200℃，烧结时间45分钟～1小时，陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒在烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约500℃；
7.将烧结好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通过冷却旋转窑继续进行冷却至100℃左右；
8.将冷却后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆场。
所述的粉煤灰为应首选烧失量较高的劣质粉煤灰。
生产的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，其各项性能指标，均符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分轻集料》GB/T17431.1的要求：干堆积密度790kg/m3，筒压强度4.3MPa，1h吸水率15.6％。
Claims (2)
1.一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒制造方法，其特征在于：
a)所用材料由陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰组成，其重量配比如下：陈腐垃圾塑料污泥沙50％～70％，粉煤灰30～50％；
b)制造工艺流程如下：
1.将经过多道水洗工序对陈腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水进行泥水分离；
2.将分离出的污泥沙运至堆场进行自然脱水，作为生产陶粒的主要原材料；
3.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰分别计量，同时送到双轴搅拌机内加水搅拌；
4.将搅拌好的陈腐垃圾塑料污泥沙与粉煤灰混合料送入对辊挤出机进行挤压造粒；
5.将造好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒利用烧结旋转窑的余热进行烘干；
6.将烘干后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1140℃～1200℃，烧结时间45分钟～1小时，陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料颗粒在烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约500℃；
7.将烧结好的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通过冷却旋转窑继续进行冷却至100℃左右；
8.将冷却后的陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆场。
2.根据权利要求1所述的一种陈腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，其特征在于：所述的粉煤灰为烧失量较高的劣质粉煤灰。
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