CN116371889A - 一种装修垃圾处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种装修垃圾处理工艺，包括以下步骤：装修垃圾分选破碎，添加剂的制备，垃圾衍生燃料的成形。本申请通过对装修垃圾处理工艺进行改进，将分选破碎后的材料协同利用，并改进了垃圾衍生燃料的挤压成形工艺，通过粘结剂组分以及挤压工艺的调整，实现了装修垃圾利用率的提高，垃圾衍生燃料密度提高的同时保持了较高的成形性能、脱氯能力，提高了热值。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，具体为一种装修垃圾处理工艺。
背景技术
装修垃圾一般包括砖块、混凝土块、木块、刨花、灰土、废陶瓷、废五金和废杂物等，其中砖块、混凝土块占比较大，可应用于生产再生骨料，木块、板材、塑料等可用于制造垃圾衍生燃料，即RDF，废旧金属则可回收利用。
现有技术中，通常对于分类后的回收物分别进行进一步处理，缺少回收物之间的协同利用，导致利用率不高，而且，现有的RDF生产过程较为简单，通常直接将可燃物破碎后直接挤压成型，虽然这类利用方法简单高效，但制备的RDF缺点较多，由于很少添加粘结剂，导致挤压出的棒料容易干裂，成型性很差，即使此类碎料在燃烧时燃烧速度较快，但轻质的原料会在燃烧炉内快速分解，随着上升的高温气流快速移动，一方面会降低燃烧炉的高温位置，另一方面会降低燃料利用率，并且，挤压过程中，挤压压力与密度及热值相关，直接挤压由于原材料的分散特性以及材质特点，过高的压力造成成本的提高，同时又难以保证挤压效果的均匀性。此外，少数使用添加剂的制备工艺中，钙类添加剂粉末的分布均匀性差，难以保证脱氯效果，也容易造成添加剂的浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种装修垃圾处理工艺。
一种装修垃圾处理工艺，包括以下步骤：装修垃圾分选破碎，添加剂的制备，垃圾衍生燃料的成形，其中，装修垃圾分选破碎步骤中，通过分选获得骨料类材料、石灰类材料以及可燃物材料，经破碎后获得颗粒材料；添加剂的制备包括脱氯添加剂的制备以及成形添加剂的制备，脱氯添加剂采用石灰类颗粒材料与粘结剂一混合均匀获得，粘结剂一由两种沸点不同的粘结剂材料A和粘结剂材料B组成，其中，在粘结剂材料A的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解；成形添加剂采用骨料颗粒材料与粘结剂二混合均匀获得，粘结剂二的沸点介于粘结剂材料A和粘结剂材料B的沸点之间，且在粘结剂二的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解，粘结材料B在可燃物材料燃烧时分解；垃圾衍生燃料的成形包括一次挤压和二次挤压，一次挤压中，将可燃物颗粒材料与脱氯添加剂混合均匀后挤压成形获得坯料，二次挤压中，将坯料与成形添加剂混合均匀后挤压成形获得成品，在二次挤压中，升压过程中，先升温至粘结剂材料A的沸点至粘结剂二的沸点之间，在压力达到峰值并保压一定时间卸压时再升温至粘结剂二的沸点至粘结剂材料B的沸点之间。
进一步地，还包括后处理步骤，将二次挤压后获得的成品进行振动处理。
进一步地，装修垃圾分选破碎步骤中，骨料类颗粒材料的粒径为80-100μm，可燃物颗粒材料的粒径为500μm-2mm，石灰类颗粒材料的粒径为200-400μm。
进一步地，石灰类颗粒材料的用量按照钙氯比8-13进行添加。
进一步地，粘结剂材料A为戊醇、己醇等，粘结剂材料B为聚乙烯吡咯烷酮、淀粉水溶液、纤维素水溶液等，粘结剂二为聚乙烯醇水溶液。
进一步地，粘结剂材料A与粘结剂材料B的重量比为1-1.2，脱氯添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为6％-8％，成形添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为4％-5％。
进一步地，一次挤压的压力为5-7Mpa，二次挤压的峰值压力为15-17Mpa。
本申请与现有技术相比，优点在于：本申请通过对装修垃圾处理工艺进行改进，将分选破碎后的材料协同利用，并改进了垃圾衍生燃料的挤压成形工艺，通过粘结剂组分以及挤压工艺的调整，实现了装修垃圾利用率的提高，垃圾衍生燃料密度提高的同时保持了较高的成形性能、脱氯能力，提高了热值。
具体地，首先，本申请中，将装修垃圾分选后获得的石灰类材料破碎后作为钙添加剂回用到垃圾衍生燃料中，可显著降低添加剂的成本，并且，将石灰类颗粒材料与脱氯粘结剂混合均匀后与可燃物颗粒材料混合物，可保证石灰类颗粒材料在粘性流体中保持，并能与可任务颗粒材料混合均匀，这相较于直接采用钙类粉末作为添加剂更节省材料，也具有更均匀的分布状态。
其次，本申请中将传统的一次挤压成形工艺进行改进，一方面采用二次挤压的形式，可显著提高二次挤压中坯料的压缩程度，相较于直接将可燃物颗粒材料挤压成形而言，二次挤压中采用的坯料已经经过一次挤压，坯料内部的空隙更少，可燃物颗粒材料的均匀程度更高，在二次挤压时坯料内部的压缩空间变少，能够更高效地进行高压力下的挤压。并且，本申请中的挤压过程中结合了粘结剂的使用，其中，在一次挤压中，采用了脱氯粘结剂，脱氯粘结剂采用石灰类颗粒材料与粘结剂一混合均匀获得，可将石灰类颗粒材料作为脱氯成分均匀分布于可燃物颗粒中，同时，粘结剂一采用两种沸点不同的粘结剂材料组成，可实现一次挤压后粘结剂一成形于可燃物颗粒材料之间，其中的低沸点粘结剂和高沸点粘结剂均占据一定空间，在二次挤压过程中，升压过程中，先升温至低沸点以上，此时粘结剂材料A分解挥发，其占据的空间因材料的消失和压力机的挤压作用下再次压缩，由此可显著提高垃圾衍生燃料的密度，而且，在该温度下，粘结剂材料B以及粘结剂二仍保持粘性和流动性，保证了挤压过程中粘结剂填充了可燃物之间变化后的空间，使挤压过程可燃物颗粒材料受力更均匀，挤压效果更好，而且，成形粘结剂中均匀分布有骨料颗粒材料，其可填充于坯料之间，为可燃物提供更均匀的压力环境，即骨料颗粒及粘结剂二充当传压介质，使压力分布更均匀，避免了由于局部凸起造成的压不到压部匀的问题，在压力达到峰值卸压时再升温至粘结剂二的沸点以上，此时坯料已在高压下压缩程度最高，卸压后颗粒稍有回弹，同时粘结剂二分解挥发，使坯料间的粘结剂二消失，由于骨料颗粒的体积小于成形粘结剂的体积，使坯料之间自然分离，并且不会因压力作用导致骨料颗粒嵌入可燃物中造成骨料含量过高。
最后，通过后处理步骤，即振动处理可进一步将坯料之间的骨料颗粒清除，可继续回收骨料颗粒进行再次利用。保留在垃圾衍生燃料中的粘结剂材料B可在燃烧炉中分解，且分解产物对于环境影响较小。
通过本申请的改进，同等体积的垃圾衍生燃料的密度由传统工艺的0.25g/cm-3以下提高至0.28-0.3g/cm-3，显著提高密度的同时保证了较高的成形性，而且，挤压压力由传统工艺的20Mpa降低至15-17Mpa，相同脱氯要求下，钙氯比由15-17降低至12左右，同材料同体积的热值由3500千卡提高到4000千卡，效果显著。
具体实施方式
实施例
一种装修垃圾处理工艺，包括以下步骤：装修垃圾分选破碎，添加剂的制备，垃圾衍生燃料的成形，其中，装修垃圾分选破碎步骤中，通过分选获得骨料类材料、石灰类材料以及可燃物材料，经破碎后获得颗粒材料，其中，骨料类颗粒材料的粒径为90μm，可燃物颗粒材料的粒径为1mm，石灰类颗粒材料的粒径为300μm(骨料类材料由水泥、混凝土、砂石等材料组成)；添加剂的制备包括脱氯添加剂的制备以及成形添加剂的制备，脱氯添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为7％，成形添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为4.5％，脱氯添加剂采用石灰类颗粒材料与粘结剂一混合均匀获得，其中石灰类颗粒材料的用量按照钙氯比13进行添加，粘结剂一由两种沸点不同的粘结剂材料A和粘结剂材料B组成，其中，粘结剂材料A与粘结剂材料B的重量比为1.1，在粘结剂材料A的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解；成形添加剂采用骨料颗粒材料与粘结剂二混合均匀获得，粘结剂二(优选聚乙烯醇水溶液)的沸点介于粘结剂材料A(优选戊醇)和粘结剂材料B(优选聚乙烯吡咯烷酮)的沸点之间，且在粘结剂二的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解，粘结材料B在可燃物材料燃烧时分解；垃圾衍生燃料的成形包括一次挤压和二次挤压，一次挤压采用连续挤压出料的方式，二次挤压采用断续式挤压出料的方式，一次挤压可采用常规螺旋挤压成形机，二次挤压可采用常规压力机配合封闭式挤压腔，具体结构不再赘述，一次挤压的压力为6Mpa，二次挤压的峰值压力为16Mpa；一次挤压中，将可燃物颗粒材料与脱氯添加剂混合均匀后挤压成形获得坯料，如圆柱棒料或长方体、立方体等，二次挤压中，将坯料与成形添加剂混合均匀后挤压成形获得成品，如将短棒料与成形添加剂混合均匀后，以一定量的混合物形式大致同一方向的摆放方式置于挤压腔内，挤压完成后再将其取出挤压腔，在二次挤压中，升压过程中，先升温至粘结剂材料A的沸点至粘结剂二的沸点之间(如100℃)，加热采用常规加热装置对挤压腔内的材料进行加热即可，在压力达到峰值(如16Mpa)并保压一定时间(如5min)卸压时再升温至粘结剂二的沸点至粘结剂材料B的沸点之间(如210℃)。之后进行后处理步骤，将二次挤压后获得的成品进行振动处理，去除短棒料之间的骨料颗粒。
本实施例的工艺制备得到的垃圾衍生燃料，同等体积的密度由传统工艺的0.25g/cm-3以下提高至0.3g/cm-3，显著提高密度的同时保证了较高的成形性，而且，挤压压力由传统工艺的20Mpa降低至16Mpa，相同脱氯要求下，钙氯比由15-17降低至13，同材料同体积的热值由3500千卡提高到4000千卡。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种装修垃圾处理工艺，包括以下步骤：装修垃圾分选破碎，添加剂的制备，垃圾衍生燃料的成形，其特征在于，装修垃圾分选破碎步骤中，通过分选获得骨料类材料、石灰类材料以及可燃物材料，经破碎后获得颗粒材料；添加剂的制备包括脱氯添加剂的制备以及成形添加剂的制备，脱氯添加剂采用石灰类颗粒材料与粘结剂一混合均匀获得，粘结剂一由两种沸点不同的粘结剂材料A和粘结剂材料B组成，其中，在粘结剂材料A的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解；成形添加剂采用骨料颗粒材料与粘结剂二混合均匀获得，粘结剂二的沸点介于粘结剂材料A和粘结剂材料B的沸点之间，且在粘结剂二的沸点下，粘结剂材料B保持粘性不分解，粘结材料B在可燃物材料燃烧时分解；垃圾衍生燃料的成形包括一次挤压和二次挤压，一次挤压中，将可燃物颗粒材料与脱氯添加剂混合均匀后挤压成形获得坯料，二次挤压中，将坯料与成形添加剂混合均匀后挤压成形获得成品，在二次挤压中，升压过程中，先升温至粘结剂材料A的沸点至粘结剂二的沸点之间，在压力达到峰值并保压一定时间卸压时再升温至粘结剂二的沸点至粘结剂材料B的沸点之间。
2.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，还包括后处理步骤，将二次挤压后获得的成品进行振动处理。
3.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，装修垃圾分选破碎步骤中，骨料类颗粒材料的粒径为80-100μm，可燃物颗粒材料的粒径为500μm-2mm，石灰类颗粒材料的粒径为200-400μm。
4.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，石灰类颗粒材料的用量按照钙氯比8-13进行添加。
5.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，粘结剂材料A为戊醇、己醇等，粘结剂材料B为聚乙烯吡咯烷酮、淀粉水溶液、纤维素水溶液等，粘结剂二为聚乙烯醇水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，粘结剂材料A与粘结剂材料B的重量比为1-1.2，脱氯添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为6％-8％，成形添加剂占可燃物颗粒材料的重量百分比为4％-5％。
7.根据权利要求1所述的一种装修垃圾处理工艺，其特征在于，一次挤压的压力为5-7Mpa，二次挤压的峰值压力为15-17Mpa。
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2023
- 2023-04-11 CN CN202310381641.5A patent/CN116371889B/zh active Active
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