CN113020212A - 垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰用定量送料机构输送到螺杆输送机中的预混压合机构进行预混压合；将预混压合的上述物料送入捏合机，加入硫酸镁水溶液；捏合机对物料进行捏合后输送到螺杆真空挤出机，并将挤出后的物料利用切粒机切成飞灰块；自然静停固化成型后，向固化成型的飞灰块上喷施纳米有机硅溶液，干燥后即得成品。本发明将飞灰与镁质盐胶凝材料造粒固化后再用纳米有机硅溶液进行封闭处理，杜绝了二噁英、重金属等有毒、有害物质的缓释及渗出，增加其安全性。封闭处置后的颗粒即可进入镁质混凝土做骨料替代石子，制作各种用途的构件。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物资源化利用技术领域。具体地说是垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法。
背景技术
“飞灰”是城市垃圾焚烧厂、垃圾焚烧烟气排放、净化系统、捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰的总称。“飞灰”是每个垃圾焚烧厂必然会产生的危险废物，因其富含二噁英和重金属，已被国家列入危险废物名录。“飞灰”处置不当会给环境带来巨大的污染隐患，因而需要规范化处置。
国内环保科技企业对飞灰主要采用水泥稳定和固化后填埋两种处置方式。这些“飞灰”的处理方法不仅需要花费巨大的经济成本，还造成了资源的严重浪费。目前，很多地区的垃圾填埋区已近饱和。以浙江省为例，当前浙江省正在运行的垃圾焚烧厂有四十余座。众多的垃圾焚烧厂每年有近百万吨的“飞灰”产生。由于其自身处置能力已达极限，浙江省已申请将“飞灰”跨省2000公里运至四川、广西等地转移填埋。
因此，国内很多环保科技企业研讨出一种“飞灰”水泥窑炉协同烧结等资源化利用手段。这种技术路径虽然可行，但是需要建设飞灰到水泥厂一整套的封闭输送管道才能避免运途中“飞灰”造成的污染，因而“飞灰”水泥窑炉协同烧结的资源化利用技术的实际操作性很差，很难被推广使用。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种资源化利用垃圾焚烧飞灰且不会造成重金属等有毒、有害物质缓释及渗出的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，包括如下步骤：
A、准备造粒原料：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、外加剂、垃圾焚烧飞灰、纳米有机硅溶液和水；
B、原料预混合：利用定量送料机构分别将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰输送到螺杆输送机入口处，螺杆输送机将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰输送到预混压合机构，预混压合机构出料口正对捏合机的进料口；
C、捏合及挤出造粒：向捏合机内加入硫酸镁水溶液，捏合机对物料进行捏合后输送到螺杆真空挤出机，螺杆真空挤出机将物料挤出后利用切粒机将挤出的飞灰条切成飞灰块；
D、固化：将得到的飞灰块自然静停固化成型；
E、封闭处理：向固化成型的飞灰块上喷施纳米有机硅溶液，干燥后即得成品。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤A中：轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量之比为1:0.63，外加剂的加入量为轻烧氧化镁质量的0.5wt％，垃圾焚烧飞灰的掺入量与轻烧氧化镁的质量之比为7:3。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤A中，纳米有机硅溶液制备方法如下：向硅溶胶中加入有机硅氧烷，硅溶胶中纳米二氧化硅的质量分数为20-30wt％，有机硅氧烷的加入量为纳米二氧化硅质量的5-10wt％。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤A中，所述外加剂为：磷酸二氢铵、硫酸亚铁和矿渣粉中的一种或两种以上的混合物。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤B中，所述定量送料机构包括底板、第一下料齿轮、第二下料齿轮和第三下料齿轮；所述第一下料齿轮、第二下料齿轮和第三下料齿轮分别用于控制轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的定量进料；所述底板的顶部中间设置有驱动齿轮，所述底板的顶部分别设置有三个转轴，所述第一下料齿轮、所述第二下料齿轮和所述第三下料齿轮分别转动连接在三个转轴上，所述第一下料齿轮、所述第二下料齿轮和所述第三下料齿轮沿所述驱动齿轮的周向均匀分布，且所述第一下料齿轮、所述第二下料齿轮和所述第三下料齿轮均与所述驱动齿轮啮合；所述底板的顶部沿主动齿轮的周向均匀开设有三个漏料口，所述第一下料齿轮、所述第二下料齿轮和所述第三下料齿轮的结构相同，所述第一下料齿轮的顶部沿其周向开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑板，所述滑槽的槽底一端开设有定量送料槽；所述定量送料槽为通槽，且所述定量送料槽的面积小于漏料口的面积；所述第一下料齿轮、所述第二下料齿轮和所述第三下料齿轮的上方分别设置有第一料筒、第二料筒和第三料筒，分别为轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的进料筒；所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒的结构相同，所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒分别通过支架与底板的侧面固定连接,所述第一料筒的底部搭接在所述第一下料齿轮的上表面，所述第二料筒的底部搭接在所述第二下料齿轮的上表面，所述第三料筒的底部搭接在所述第三下料齿轮的上表面，所述第一料筒的底部面积大于所述定量送料槽的面积，且所述第一料筒的底部与所述定量送料槽位置相互对应。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤C中：七水硫酸镁加水溶解制成硫酸镁溶液，所述硫酸镁溶液的波美度为29-31°Bé。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤A中：有机硅氧烷为KH560或KH570。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤B中，所述螺杆输送机包括壳体和螺杆，所述壳体的一端上部设置有进料斗，轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰均从漏料口落到进料斗；所述壳体的另一端下部开设有出料口，所述螺杆的两端分别与所述外壳的内壁两端转动连接，且所述螺杆的两端均穿出所述外壳的端部，所述外壳的一端设置有减速电机，所述减速电机的输出轴与所述螺杆的第一端传动连接，所述螺杆的第二端沿其轴线方向开设有进水道，所述螺杆的侧壁沿其径向开设有与所述进水道连通的水孔，所述水孔的端部内设置有喷雾头，所述螺杆的第二端设置有旋转接头；所述进料斗的顶部面积等于所述定量送料机构的底板底面积，且所述漏料口位于进料斗的正上方。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，所述螺杆的上部设置有清理组件，所述清理组件包括两个横梁和与横梁两端转动连接的两个滚筒，两个所述滚筒的表面传动连接有链板，所述链板的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一侧固定连接有刮板，所述支撑杆的另一侧固定连接有毛刷，所述毛刷远离所述固定杆的一端与所述刮板远离所述固定杆的一侧之间的距离等于所述螺杆的螺距；所述刮板和所述毛刷卡入所述螺杆相邻两个螺旋叶片之间。
上述垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，在步骤B中，所述预混压合机构包括两个固定板和两个与固定板两端转动连接有第一压辊和第二压辊，所述第一压辊和所述第二压辊的两端分别穿出所述两个所述固定板，所述第一压辊和所述第二压辊的第一端端部均设置有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，所述第一压辊和所述第二压辊的第二端端部均传动连接有凸轮，所述固定板的顶部设置有固定架，所述固定架的顶部设置有弹簧杆，所述弹簧杆的另一端与所述凸轮的侧壁搭接，两个所述固定板的侧壁均固定连接有支架，两个所述支架之间固定连接有料斗，所述料斗的底部对准两个所述压辊的中间缝隙，两个所述固定板的底部两端均设置有弹簧支撑座；所述螺杆输送机的出料口位于料斗的正上方。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
(1)本发明以轻烧氧化镁(活性氧化镁含量在65wt％以上)、七水硫酸镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰为原料，将70重量份的垃圾焚烧飞灰、30重量份的轻烧氧化镁和0.15重量份的外加剂充分混合均匀，并加入七水硫酸镁含量为18.9重量份的硫酸镁溶液搅拌、捏合，将其于螺杆真空挤出机中挤出后用切粒机造粒并自然静停固化成型，最后向固化成型的飞灰块上喷施纳米有机硅溶液，干燥后得到可资源化利用的飞灰块成品。该飞灰块的承压强度可达5-30MPa(筒压强度)，可用于一般工业与民用建筑中不同强度等级混凝土受力构件的原材料，资源化应用前景广阔。本发明还可以根据实际需要调控飞灰块的承压强度。
(2)本发明用纳米有机硅溶液对已经固化成型的飞灰块做封闭处理是为了将二噁英、重金属等有毒有害物质封闭到飞灰块中，避免二噁英、重金属等有毒有害物质在应用过程中缓释及渗出，以提高飞灰块的安全性。本发明经纳米有机硅溶液封闭处置得到的飞灰块可用在镁质混凝土中做骨料来替代石子，用以制作各种用途的构件。
(3)现有技术中运用硅酸盐水泥和垃圾焚烧飞灰造粒，得到的飞灰块往往强度较低，无法再利用，大多最终只能用于填埋。而本发明所用的轻烧氧化镁在外加剂的作用下可以与硫酸镁溶液反应得到一种新型的镁质盐胶凝材料，这种镁质盐胶凝材料与常见的氯氧镁水泥、硫氧镁水泥和磷酸镁水泥相比，具有抗水、早强、高强、高耐久性、不吸潮返卤、耐高温性好以及不锈蚀钢筋等优势。这主要是由于外加剂的加入可以有效抑制镁质盐胶凝材料水化过程中Mg(OH)2的形成，而氧化镁与水生成氢氧化镁过多会导致氧化镁溶解度降低、相对过饱和度太大进而产生结晶应力使得镁质盐凝胶材料的凝结硬化速度减缓，进而影响镁质盐凝胶材料的强度。因此，外加剂的加入可以通过抑制Mg(OH)2的生成来提高镁质盐凝胶材料的强度。另外，外加剂的加入可以延缓镁质盐胶凝材料的凝结时间，缩短初终凝时间差，使镁质盐凝胶材料在一旦开始凝结后就能快速凝结硬化，从而保证了镁质盐胶凝材料的强度。本发明采用这种新型镁质盐胶凝材料对“飞灰”做稳定化、固定化处理，经过大量的试验及不断调整配比参数，得到了资源化的飞灰块，改变了“飞灰”危险废物的属性，达到了无害化处理的目的(具体参见飞灰试块检测报告和飞灰检测报告)。本发明通过可靠安全的技术措施，对垃圾焚烧飞灰实现了无害化处理及资源化利用。
(4)本发明还提供了一种用于轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的预混压合机构。通过设置定量送料机构，能够快速对轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰三种原料进行按比例定量送料，减少供料的误差，同时还能省去称重步骤，提高生产效率。通过调节该预混压合机构主动齿轮的转速和定量送料槽的面积来控制送料量；通过调节螺杆输送机，能够将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰三种不同的原料进行混合，使密度不同的物料混合均匀，避免飞灰局部聚集。在混合的同时，通过进水道和水孔喷入少量水雾，提高物料之间的团聚性，避免灰尘飞扬，且水孔能够在搅拌输送物料的同时将水均匀的喷入物料中，提高混合效果，避免出现在物料顶部喷水，导致物料干湿不均匀。通过设置清理机构，能够在螺杆的转动下，不断的推动刮板前进，从而对螺旋叶片的两侧进行清理。
(5)本发明通过使用预混压合机构对预混后的轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的混合物料进行预压，避免混合后的不同物料因密度不同出现分离，导致混合效果降低。由于在压辊的侧壁设置相互匹配的圆弧突起和圆弧凹陷，能够提高压辊的侧壁面积，从而提高预压物料的速率，且压出物料呈波浪状，其相比平板状，拥有更复杂的形状。这种形状的物料进入捏合机后，在捏合压力下更容易碎裂成不同的小块状，便于进行捏合；通过设置凸轮和弹簧杆，压辊每转动一圈，就能够通过弹簧杆对压辊进行一次敲击，使压辊振动，振落附着在压辊表面的物料。
附图说明
图1本发明定量送料机构的立体结构示意图；
图2本发明中底板的立体结构示意图；
图3本发明中第一下料齿轮的立体结构示意图；
图4本发明中螺杆输送机的正视剖面结构示意图；
图5本发明中预混压合机构的侧视结构示意图；
图6本发明第一压辊和第二压辊的俯视结构示意图；
图中附图标记表示为：1-定量送料机构；101-第一料筒；102-第二料筒；103-第三料筒；104-第一下料齿轮；105-第二下料齿轮；106-第三下料齿轮；107-驱动齿轮；108-底板；109-漏料口；110-转轴；111-定量送料槽；112-滑板；113-滑槽；2-螺杆输送机；201-壳体；202-减速电机；203-螺杆；204-进水道；205-水孔；206-进料斗；207-出料口；208-旋转接头；210-清理组件；211-横梁；212-滚筒；213-支撑杆；214-刮板；215-毛刷；3-预混压合机构；301-固定板；302-第一压辊；303-第二压辊；304-弹簧支撑座；305-凸轮；306-固定架；307-弹簧杆；308-支架；309-料斗；310-圆弧突起；311-圆弧凹陷；312-齿轮。
具体实施方式
通过定量送料机构分别定量输送轻烧氧化镁(活性氧化镁含量在65wt％以上)300kg，外加剂磷酸二氢铵0.7kg、硫酸亚铁0.5kg和矿渣粉0.3kg，垃圾焚烧飞灰700kg，将其分别输送到螺杆输送机入口处；螺杆输送机将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰输送到预混压合机构进行预混合，预混合结束后，将轻烧氧化镁、垃圾焚烧飞灰以及外加剂磷酸二氢铵、硫酸亚铁和矿渣粉通过预混压合机构出料口预压制后输送到捏合机的进料口。称取189kg七水硫酸镁配制成浓度为30°Bé的硫酸镁溶液，向捏合机中加入配制好的硫酸镁溶液，打开捏合机的进料口，使预压制后的混合物料与硫酸镁溶液混合并捏合，然后输送到螺杆真空挤出机，螺杆真空挤出机将物料挤出后利用切粒机将挤出的飞灰条切成飞灰块；接着将得到的飞灰块自然静停固化成型；最后，向固化成型的飞灰块上喷施纳米有机硅溶液至飞灰块表面湿润，干燥后即得成品飞灰块。
纳米有机硅溶液的制备方法为：向100kg硅溶胶(含纳米二氧化硅30kg)中加入有机硅氧烷KH560 3kg，搅拌均匀得到纳米有机硅溶液。
在对轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰三种原料进行按比例预混压合时，本实施例运用如下定量送料机构和预混压合机构：
如图1-3所示，所述定量送料机构1包括底板108、第一下料齿轮104、第二下料齿轮105和第三下料齿轮106，所述第一下料齿轮104、第二下料齿轮105和第三下料齿轮106分别用于控制轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的定量进料；所述底板108的顶部中间设置有驱动齿轮107，所述底板108的顶部分别设置有三个转轴110，所述第一下料齿轮104、所述第二下料齿轮105和所述第三下料齿轮106分别转动连接在三个转轴110上，所述第一下料齿轮104、所述第二下料齿轮105和所述第三下料齿轮106沿所述驱动齿轮107的周向均匀分布，且所述第一下料齿轮104、所述第二下料齿轮105和所述第三下料齿轮106均与所述驱动齿轮107啮合，所述底板108的顶部沿主动齿轮312的周向均匀开设有三个漏料口109；所述第一下料齿轮104、所述第二下料齿轮105和所述第三下料齿轮106的结构相同，所述第一下料齿轮104的顶部沿其周向开设有滑槽113，所述滑槽113内滑动连接有滑板112，所述滑槽113的槽底一端开设有定量送料槽111，所述定量送料槽111为通槽，且所述定量送料槽111的面积小于漏料口109的面积；所述第一下料齿轮104、所述第二下料齿轮105和所述第三下料齿轮106的上方分别设置有第一料筒101、第二料筒102和第三料筒103，分别为轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的进料筒；所述第一料筒101、所述第二料筒102和所述第三料筒103的结构相同，所述第一料筒101、所述第二料筒102和所述第三料筒103分别通过支架308与底板108的侧面固定连接,所述第一料筒101的底部搭接在所述第一下料齿轮104的上表面，所述第二料筒102的底部搭接在所述第二下料齿轮105的上表面，所述第三料筒103的底部搭接在所述第三下料齿轮106的上表面，所述第一料筒101的底部面积大于所述定量送料槽111的面积，且所述第一料筒101的底部与所述定量送料槽111位置相互对应，通过设置定量送料机构1，能够对不同的原料进行快速的按比例定量加入，减少供料的误差，同时能够省去称重步骤，提高生产效率，通过调节主动齿轮312的转速和定量送料槽111的面积控制送料量，通过设置螺杆输送机2，能够将不同的原料进行混合，使密度不同的物料混合均匀，避免飞灰局部聚集。
如图4所示，所述螺杆输送机2包括壳体201和螺杆203，所述壳体201的一端上部设置有进料斗206，轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰均从漏料口109落到进料斗206；所述壳体201的另一端下部开设有出料口207，所述螺杆203的两端分别与所述外壳的内壁两端转动连接，且所述螺杆203的两端均穿出所述外壳的端部，所述外壳的一端设置有减速电机202，所述减速电机202的输出轴与所述螺杆203的第一端传动连接，所述螺杆203的第二端沿其轴线方向开设有进水道204，所述螺杆203的侧壁沿其径向开设有与所述进水道204连通的水孔205，所述水孔205的端部内设置有喷雾头，所述螺杆203的第二端设置有旋转接头208，通过设置预混压合机构3，能够对预混后的物料进行预压，避免混合后的不同物料因密度不同出现分离，导致混合效果降低，由于在压辊的侧壁设置相互匹配的圆弧突起310和圆弧凹陷311，能够提高压辊的侧壁面积，从而提高预压物料的速率，且压出物料呈波浪状，其相比平板状，拥有更复杂的形状，在进入捏合机后，更容易碎裂成不同的小块状，便于进行捏合；所述进料斗206的顶部面积等于所述定量送料机构1的底板108底面积，且所述漏料口109位于进料斗206的正上方；所述螺杆203的上部设置有清理组件210，所述清理组件210包括两个横梁211和与横梁211两端转动连接的两个滚筒212，两个所述滚筒212的表面传动连接有链板，所述链板的表面固定连接有支撑杆213，所述支撑杆213的一侧固定连接有刮板214，所述支撑杆213的另一侧固定连接有毛刷215，所述毛刷215远离所述固定杆的一端与所述刮板214远离所述固定杆的一侧之间的距离等于所述螺杆203的螺距；所述刮板214和所述毛刷215卡入所述螺杆203相邻两个螺旋叶片之间。
如图5-6所示，所述预混压合机构3包括两个固定板301和两个与固定板301两端转动连接有第一压辊302和第二压辊303，所述第一压辊302和所述第二压辊303的两端分别穿出所述两个所述固定板301，所述第一压辊302和所述第二压辊303的第一端端部均设置有齿轮312，两个所述齿轮312相互啮合，所述第一压辊302和所述第二压辊303的第二端端部均传动连接有凸轮305，所述固定板301的顶部设置有固定架306，所述固定架306的顶部设置有弹簧杆307，所述弹簧杆307的另一端与所述凸轮305的侧壁搭接，通过设置凸轮305和弹簧杆307，压辊每转动一圈，能够通过弹簧杆307对压辊进行一次敲击，使压辊振动，振落附着在压辊表面的混合物料，两个所述固定板301的侧壁均固定连接有支架308，两个所述支架308之间固定连接有料斗309，所述料斗309的底部对准两个所述压辊的中间缝隙，两个所述固定板301的底部两端均设置有弹簧支撑座304；所述螺杆输送机2的出料口207位于料斗309的正上方。
定量送料机构和预混压合机构的工作流程为：首先将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧灰分别加入第一料筒101、第二料筒102和第三料筒103内，根据需要调节滑板112的位置，以调节定量送料槽111内的容积，从而控制送料的比例；将主动齿轮312与外接动力传动连接，当主动齿轮312转动时，会分别驱动第一下料齿轮104、第二下料齿轮105和第三下料齿轮106，当第一齿轮312转动时，当定量送料槽111经过第一料筒101的底部时，物料下落进入定量送料槽111内，第一齿轮312继续向前转动，当定量送料槽111与漏料口109重合时，物料失去支撑下落；
当轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧灰三种物料均下落至螺杆输送机2的进料斗206后，进入螺杆输送机2，减速电机202带动螺杆203转动，对三种物料进行翻动、混合并推动其前进，并将旋转接头208的进液端接通水源，水通过进水道204进入水孔205后，从喷雾喷头中喷出，喷洒在混合物料内，避免垃圾焚烧灰扬尘飘散，混合后的物料前进并在出料口207下落，落入预混压合机构3的料斗309内；在螺杆203转动的同时，推动刮板214前进，从而推动链板和滚筒212转动，使多个刮板214循环转动前进，刮板214对螺杆203的螺旋叶片的前面清理，毛刷215对对螺杆203的螺旋叶片的后面清理，从而对螺杆203进行清理；
预混压合机构3的料斗309内轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧灰三种物料的混合物下落后，第一压辊302和第二压辊303转动，通过两者之间的缝隙对混合物料进行初步预压，避免物料分散，当压辊转动时，带动凸轮305转动，当凸轮305转动时，不断的推动弹簧杆307收缩，当凸轮305推动弹簧杆307达到最高点与最低点交界处时，凸轮305继续转动，当凸轮305转动到最低点时，弹簧杆307失去支撑，其在弹簧的推动下，弹簧杆307的活动端快速下落并敲击凸轮305的最低点，使压辊振动，振落附着在压辊表面的物料。
将本发明所用到的垃圾焚烧飞灰原料以及本发明所制备的飞灰块分别送检。本发明所制备的飞灰块的检测结果如表1和表2所示。本发明所用到的垃圾焚烧飞灰原料的检测结果如表3和表4所示。从表3和表4中可以看出，垃圾焚烧飞灰原料中的镉含量为1.15mg/L、总铬为0.72mg/L、镍为0.39mg/L、汞为1.4×10-4mg/L、砷为6.58×10-3mg/L。而采用本发明技术方案处理后得到飞灰块中，这几种元素的含量分别为：镉<0.003mg/L、总铬为<0.01mg/L、镍<0.01mg/L、汞为<0.0002mg/L(小于检出限)、砷<0.0002mg/L(见表2)。由此说明，使用本发明的技术方案处理垃圾焚烧飞灰可以将飞灰中有毒有害物质镉、铬、镍、汞和砷有效封闭到飞灰块中，达到无害化处理的目的，可以满足工业和建筑行业的应用要求，实现了对飞灰的资源化利用。
表1某建筑材料测试中心检测报告
表2某建筑材料测试中心检测报告
表3某飞灰浸出毒性检测报告
表4某飞灰浸出毒性检测结果
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。
Claims (10)
1.垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、准备造粒原料：轻烧氧化镁、七水硫酸镁、外加剂、垃圾焚烧飞灰、纳米有机硅溶液和水；
B、原料预混合：利用定量送料机构(1)分别将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰输送到螺杆输送机(2)入口处，螺杆输送机(2)将轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰输送到预混压合机构(3)，预混压合机构(3)出料口(207)正对捏合机的进料口；
C、捏合及挤出造粒：向捏合机内加入硫酸镁水溶液，捏合机对物料进行捏合后输送到螺杆真空挤出机，螺杆真空挤出机将物料挤出后利用切粒机将挤出的飞灰条切成飞灰块；
D、固化：将得到的飞灰块自然静停固化成型；
E、封闭处理：向固化成型的飞灰块上喷施纳米有机硅溶液，干燥后即得成品。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤A中：轻烧氧化镁和七水硫酸镁的质量之比为1:0.63，外加剂的加入量为轻烧氧化镁质量的0.5wt％，垃圾焚烧飞灰的掺入量与轻烧氧化镁的质量之比为7:3。
3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤A中，纳米有机硅溶液制备方法如下：向硅溶胶中加入有机硅氧烷，硅溶胶中纳米二氧化硅的质量分数为20-30wt％，有机硅氧烷的加入量为纳米二氧化硅质量的5-10wt％。
4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤A中，所述外加剂为：磷酸二氢铵、硫酸亚铁和矿渣粉中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤B中，所述定量送料机构(1)包括底板(108)、第一下料齿轮(104)、第二下料齿轮(105)和第三下料齿轮(106)；所述第一下料齿轮(104)、第二下料齿轮(105)和第三下料齿轮(106)分别用于控制轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的定量进料；所述底板(108)的顶部中间设置有驱动齿轮(107)，所述底板(108)的顶部分别设置有三个转轴(110)，所述第一下料齿轮(104)、所述第二下料齿轮(105)和所述第三下料齿轮(106)分别转动连接在三个转轴(110)上，所述第一下料齿轮(104)、所述第二下料齿轮(105)和所述第三下料齿轮(106)沿所述驱动齿轮(107)的周向均匀分布，且所述第一下料齿轮(104)、所述第二下料齿轮(105)和所述第三下料齿轮(106)均与所述驱动齿轮(107)啮合；所述底板(108)的顶部沿主动齿轮(312)的周向均匀开设有三个漏料口(109)，所述第一下料齿轮(104)、所述第二下料齿轮(105)和所述第三下料齿轮(106)的结构相同，所述第一下料齿轮(104)的顶部沿其周向开设有滑槽(113)，所述滑槽(113)内滑动连接有滑板(112)，所述滑槽(113)的槽底一端开设有定量送料槽(111)；所述定量送料槽(111)为通槽，且所述定量送料槽(111)的面积小于漏料口(109)的面积；所述第一下料齿轮(104)、所述第二下料齿轮(105)和所述第三下料齿轮(106)的上方分别设置有第一料筒(101)、第二料筒(102)和第三料筒(103)，分别为轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰的进料筒；所述第一料筒(101)、所述第二料筒(102)和所述第三料筒(103)的结构相同，所述第一料筒(101)、所述第二料筒(102)和所述第三料筒(103)分别通过支架(308)与底板(108)的侧面固定连接,所述第一料筒(101)的底部搭接在所述第一下料齿轮(104)的上表面，所述第二料筒(102)的底部搭接在所述第二下料齿轮(105)的上表面，所述第三料筒(103)的底部搭接在所述第三下料齿轮(106)的上表面，所述第一料筒(101)的底部面积大于所述定量送料槽(111)的面积，且所述第一料筒(101)的底部与所述定量送料槽(111)位置相互对应。
6.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤C中：七水硫酸镁加水溶解制成硫酸镁溶液，所述硫酸镁溶液的波美度为29-31°Bé。
7.根据权利要求3所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤A中：有机硅氧烷为KH560或KH570。
8.根据权利要求5所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤B中，所述螺杆输送机(2)包括壳体(201)和螺杆(203)，所述壳体(201)的一端上部设置有进料斗(206)，轻烧氧化镁、外加剂和垃圾焚烧飞灰均从漏料口(109)落到进料斗(206)；所述壳体(201)的另一端下部开设有出料口(207)，所述螺杆(203)的两端分别与所述外壳的内壁两端转动连接，且所述螺杆(203)的两端均穿出所述外壳的端部，所述外壳的一端设置有减速电机(202)，所述减速电机(202)的输出轴与所述螺杆(203)的第一端传动连接，所述螺杆(203)的第二端沿其轴线方向开设有进水道(204)，所述螺杆(203)的侧壁沿其径向开设有与所述进水道(204)连通的水孔(205)，所述水孔(205)的端部内设置有喷雾头，所述螺杆(203)的第二端设置有旋转接头(208)；所述进料斗(206)的顶部面积等于所述定量送料机构(1)的底板(108)底面积，且所述漏料口(109)位于进料斗(206)的正上方。
9.根据权利要求8所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，所述螺杆(203)的上部设置有清理组件(210)，所述清理组件(210)包括两个横梁(211)和与横梁(211)两端转动连接的两个滚筒(212)，两个所述滚筒(212)的表面传动连接有链板，所述链板的表面固定连接有支撑杆(213)，所述支撑杆(213)的一侧固定连接有刮板(214)，所述支撑杆(213)的另一侧固定连接有毛刷(215)，所述毛刷(215)远离所述固定杆的一端与所述刮板(214)远离所述固定杆的一侧之间的距离等于所述螺杆(203)的螺距；所述刮板(214)和所述毛刷(215)卡入所述螺杆(203)相邻两个螺旋叶片之间。
10.根据权利要求9所述的垃圾焚烧飞灰处置及资源化利用方法，其特征在于，在步骤B中，所述预混压合机构(3)包括两个固定板(301)和两个与固定板(301)两端转动连接有第一压辊(302)和第二压辊(303)，所述第一压辊(302)和所述第二压辊(303)的两端分别穿出所述两个所述固定板(301)，所述第一压辊(302)和所述第二压辊(303)的第一端端部均设置有齿轮(312)，两个所述齿轮(312)相互啮合，所述第一压辊(302)和所述第二压辊(303)的第二端端部均传动连接有凸轮(305)，所述固定板(301)的顶部设置有固定架(306)，所述固定架(306)的顶部设置有弹簧杆(307)，所述弹簧杆(307)的另一端与所述凸轮(305)的侧壁搭接，两个所述固定板(301)的侧壁均固定连接有支架(308)，两个所述支架(308)之间固定连接有料斗(309)，所述料斗(309)的底部对准两个所述压辊的中间缝隙，两个所述固定板(301)的底部两端均设置有弹簧支撑座(304)；所述螺杆输送机(2)的出料口(207)位于料斗(309)的正上方。
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