CN104140241A - 一种固体垃圾渣土烧结砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种固体垃圾渣土烧结砖及其制备方法，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土8～12％、黏土65～75％、煤矸石16～22％、水0.8～1.2％。首先将上述固体垃圾渣土、黏土、煤矸石粉碎，然后加水混合、搅拌，再将混合均匀后的物料输送至陈化库进行陈化，使原料充分均化，之后再输送至成型车间，经挤出机挤出成型，得到坯体，再将坯体送入到隧道干燥室进行干燥，得到成品。本发明采用城乡生活垃圾以及建筑垃圾中的渣土进行粉碎后作为烧结砖原料，替代部分黏土和煤矸石，实现了城乡废弃物的资源化利用，保障垃圾无害化、减量化和资源化的处理，同时也大大降低制砖成本，提高了烧结砖的强度。

Description

一种固体垃圾渣土烧结砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及烧结砖技术领域，具体涉及一种固体垃圾渣土烧结砖及其制备方法。

背景技术

和平与发展是当今世界的两大主题，但是随着社会的发展、人民生活水平的日益提高，城乡垃圾产量不断增加，成份日趋复杂，其危害也越来越严重，垃圾作为世界性公害已成为全球关注的焦点。为缓解城市垃圾污染，世界各国都致力于垃圾的综合治理和利用的研究工作。城市垃圾的处理是环境保护的一个重要部分，值得进一步我们深入的探讨。

随着工业化和城市化的发展，环境问题已经引起了全世界的重视。在城市化的发展过程中，城乡垃圾已经向人们敲响了警钟。近年来，我国城市生活垃圾的产生总量大幅度增加。这首先与我国城市数量增加有关；城市规模和城市人口的增加也是主要原因。航空遥感测量显示，北京郊区50平方米以上的垃圾堆就有7000多个。我国城镇生活垃圾日产量人均为0.7～1.0kg，并以年均10％的速度增加。全国大、中、小城市(镇)生活垃圾产量接近2亿吨。所以对城市垃圾的处理迫在眉梢。

然而，在我国，垃圾的利用率却很低，北京和上海等大城市仅为1～5％。目前，一些大、中城市仅采用简单填埋的方式处理，不仅浪费了资源，而且占用大量土地，污染水源和环境，危害人民身体健康。研究表明，我国城市生活垃圾的有机物含量近年呈逐年增加的趋势，而有机垃圾中又富含氮、磷、钾等养分元素，是很好的有机肥料原料。若对其充分利用，在减轻环境负荷的同时，还可解决我国土壤急需大量有机肥料的燃眉之急。

我国城乡垃圾中还有很多可以二次利用的资源，如生活垃圾中分选出来的废渣、建筑垃圾等，如何更好地利用这些资源，实现城乡垃圾处理的无害化、减量化、资源化，也成为现在社会关注的焦点之一。烧结砖的常用原料为黏土、页岩、煤矸石和粉煤灰等，而城乡垃圾中的渣土和建筑垃圾是否能替代上述烧结砖原料，成为本发明致力于研究的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体垃圾渣土烧结砖，本发明的目的还在于提供一种固体垃圾烧结砖的制备方法，利用城乡生活垃圾中分选出来的渣土以及粉碎后的建筑垃圾进行焙烧制砖，合理利用资源，节约制砖成本。

为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种固体垃圾渣土烧结砖，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土8～12％、黏土65～75％、煤矸石16～22％、水0.8～1.2％，所述固体垃圾渣土为城乡生活垃圾分选系统分选出的渣土和破碎后的建筑垃圾。

优选的，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土10％、黏土69％、煤矸石20％、水1％。

一种固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料储备及预处理：

首先，将固体垃圾渣土、黏土、煤矸石进行粉碎，然后，按重量百分比称取以下原料：固体垃圾渣土8～12％、黏土65～75％、煤矸石16～22％、水0.8～1.2％，搅拌使其混合均匀；

(2)陈化

将步骤(1)混合均匀的物料混合物输送至陈化库中进行陈化，所述陈化时间为60～80小时；

(3)成型

将步骤(2)经过陈化的物料混合物输送至成型车间，经搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体；

(4)干燥焙烧

将步骤(3)得到的坯体经干燥车送入干燥室进行干燥，所述干燥时间65～85min，所述干燥温度为170～190℃；然后将干燥后的坯体送入隧道窑进行焙烧，所述焙烧时间为65～85min，所述焙烧温度为850～1050℃。

优选的，所述步骤(1)中的原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm。

优选的，所述步骤(1)中的搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌。

优选的，所述步骤(2)中陈化时间为72小时。

优选的，所述步骤(4)中干燥时间为75min，干燥温度为180℃，焙烧时间为75min，焙烧温度为950℃。

本发明所提供的烧结砖，要求原料充分均化、陈化，生产工艺对原料性能要求较高，对原料处理较严格，对设备也有较高要求。因此，工艺设计重点强化了原料处理，砖坯成型和干燥，具体制备过程如下：

(1)原料储备及处理

该生产线采用破碎后的建筑垃圾以及城乡生活垃圾分选系统选出的渣土加入到烧结砖的常用原料黏土和煤矸石中，为了使原料充分混合均匀，生产工艺采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，初破后粒度控制在20mm以内，锤式破碎机破碎后粒径小于3mm，通过细碎对辊机后粒度小于1.5mm，混合物料破碎后进入双轴搅拌机加水进行搅拌，使其混合均匀。

(2)陈化

将经过步骤(1)处理的混合物料输送至陈化库进行陈化，一方面使原料充分均化，增加原料的塑性；另一方面，对生产的连续性起到调节和缓冲作用。陈化时间为60～80小时。

(3)挤出成型

将陈化后的物料混合物用多斗挖掘机、带式输送机运送到成型车间。成型车间由箱式供料机供料，物料经过搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体，挤出机主机选用高真空度、高挤出压力的成型设备。

(4)干燥焙烧

将挤出成型得到的坯体经人工码放在干燥车上，码好的干燥车通过摆渡车—液压顶车机送入隧道干燥室。该生产线采用二次码烧生产工艺，干燥室的热源来自隧道窑。热的干燥介质(热空气和热烟气)从顶部进入干燥室，湿气体从干燥室底部排出。为了确保干燥坯体的质量，干燥室中的热气体由旋转式送风器来进行搅拌和送入热空气，这样可防止热空气的分层，使干燥室中的温度分布更均匀。此外，该干燥室配备有湿度和温度监测系统。

该生产工艺机械化、自动化程度高、技术先进、工艺合理、工人劳动强度低、产品质量好。

隧道窑产出的烟气主要污染成分包括灰尘和少量HCl、SO2，烟气换热后经碱性喷淋塔喷淋脱酸、除尘后，通过排气筒排入大气，换热热量可作为厂区冬季采暖及生活热水。碱性液喷淋脱酸效率为75％，除尘效率为90％。烟气排放标准执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)，满足排放标准。

本发明采用城乡生活垃圾以及建筑垃圾中的废渣进行粉碎后，替代部分黏土和煤矸石，作为烧结砖原料，实现了城乡废弃物的资源化利用，保障垃圾无害化、减量化和资源化的处理，减少了城乡环境因垃圾带来的污染，同时也大大降低制砖成本，提高烧结砖的强度。

具体实施方式

实施例1

一种固体垃圾渣土烧结砖，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土10％、黏土69％、煤矸石20％、水1％。所述固体垃圾渣土为城乡生活垃圾分选系统分选出的渣土和破碎后的建筑垃圾。

一种固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料储备及预处理：

首先，将固体垃圾渣土、黏土、煤矸石进行粉碎，然后，按重量百分比称取以下原料：固体垃圾渣土10％、黏土69％、煤矸石20％、水1％，搅拌使其混合均匀，所述原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm，所述搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌；

(2)陈化

将步骤(1)混合均匀的物料混合物输送至陈化库中进行陈化，所述陈化时间为72小时；

(3)成型

将步骤(2)经过陈化的物料混合物输送至成型车间，经搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体；

(4)干燥焙烧

将步骤(3)得到的坯体经干燥车送入干燥室进行干燥，所述干燥时间75min，所述干燥温度为180℃；然后将干燥后的坯体送入隧道窑进行焙烧，所述焙烧时间为75min，所述焙烧温度为960℃。

对实施例1所得产品的强度等级、泛霜和爆裂性能进行抽样检测，结果如下：

实施例2

一种固体垃圾渣土烧结砖，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土8％、黏土75％、煤矸石16.2％、水0.8％。所述固体垃圾渣土为城乡生活垃圾分选系统分选出的渣土和破碎后的建筑垃圾。

一种固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料储备及预处理：

首先，将固体垃圾渣土、黏土、煤矸石进行粉碎，然后，按重量百分比称取以下原料：固体垃圾渣土8％、黏土75％、煤矸石16.2％、水0.8％，搅拌使其混合均匀，所述原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm，所述搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌；

(2)陈化

将步骤(1)混合均匀的物料混合物输送至陈化库中进行陈化，所述陈化时间为60小时；

(3)成型

将步骤(2)经过陈化的物料混合物输送至成型车间，经搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体；

(4)干燥焙烧

将步骤(3)得到的坯体经干燥车送入干燥室进行干燥，所述干燥时间85min，所述干燥温度为170℃；然后将干燥后的坯体送入隧道窑进行焙烧，所述焙烧时间为65min，所述焙烧温度为1050℃。

所述步骤(1)中的原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm。

所述步骤(1)中的搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌。

对实施例2所得产品的强度等级、泛霜和爆裂性能进行抽样检测，结果如下：

实施例3

一种固体垃圾渣土烧结砖，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土12％、黏土65％、煤矸石21.8％、水1.2％。所述固体垃圾渣土为城乡生活垃圾分选系统分选出的渣土和破碎后的建筑垃圾。

一种固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料储备及预处理：

首先，将固体垃圾渣土、黏土、煤矸石进行粉碎，然后，按重量百分比称取以下原料：固体垃圾渣土12％、黏土65％、煤矸石21.8％、水1.2％，搅拌使其混合均匀，所述原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm，所述搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌；

(2)陈化

将步骤(1)混合均匀的物料混合物输送至陈化库中进行陈化，所述陈化时间为80小时；

(3)成型

将步骤(2)经过陈化的物料混合物输送至成型车间，经搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体；

(4)干燥焙烧

将步骤(3)得到的坯体经干燥车送入干燥室进行干燥，所述干燥时间65min，所述干燥温度为190℃；然后将干燥后的坯体送入隧道窑进行焙烧，所述焙烧时间为85min，所述焙烧温度为850℃。

所述步骤(1)中的原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm。

所述步骤(1)中的搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌。

对实施例3所得产品的强度等级、泛霜和爆裂性能进行抽样检测，结果如下：

本发明采用城乡生活垃圾以及建筑垃圾中的废渣进行粉碎后，替代部分黏土和煤矸石，作为烧结砖原料，实现了城乡废弃物的资源化利用，保障垃圾无害化、减量化和资源化的处理，减少了城乡环境因垃圾带来的污染，同时也大大降低制砖成本，提高烧结砖的强度。

Claims (8)

1.一种固体垃圾渣土烧结砖，其特征在于，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土8～12％、黏土65～75％、煤矸石16～22％、水0.8～1.2％，所述固体垃圾渣土为城乡生活垃圾分选系统分选出的渣土和破碎后的建筑垃圾。

2.根据权利要求1所述的固体垃圾渣土烧结砖，其特征在于，所述烧结砖按重量百分比由以下组分制备而成：固体垃圾渣土10％、黏土69％、煤矸石20％、水1％。

3.一种权利要求1所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料储备及预处理

首先，将固体垃圾渣土、黏土、煤矸石进行粉碎，然后，按重量百分比称取以下原料：固体垃圾渣土8～12％、黏土65～75％、煤矸石16～22％、水0.8～1.2％，搅拌使其混合均匀；

(2)陈化

将步骤(1)混合均匀的物料混合物输送至陈化库中进行陈化，所述陈化时间为60～80小时；

(3)成型

将步骤(2)经过陈化的物料混合物输送至成型车间，经搅拌挤出机、细碎对辊机再进入双级真空挤砖机挤出成型，得到坯体；

(4)干燥焙烧

将步骤(3)得到的坯体经干燥车送入干燥室进行干燥，所述干燥时间65～85min，所述干燥温度为170～190℃；然后将干燥后的坯体送入隧道窑进行焙烧，所述焙烧时间为65～85min，所述焙烧温度为850～1050℃。

4.根据权利要求3所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的原料粉碎采用颚式破碎机、锤式破碎机、细碎对辊机三级破碎，粉碎后粒度小于1.5mm。

5.根据权利要求3所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌过程采用双轴搅拌机进行搅拌。

6.根据权利要求3所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中陈化时间为72小时。

7.根据权利要求3所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中干燥时间为75min，干燥温度为180℃。

8.根据权利要求3所述的固体垃圾渣土烧结砖的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中焙烧时间为75min，焙烧温度为950℃。