专利名称：一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及制造方法
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渣粉为主要原材料,陈腐垃圾塑料污泥沙为次要原材料的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法。
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20_以下的陈腐垃圾渣粉，占陈腐垃圾总量的1/3左右，是数量最大的一类，其含水率约占35. 2%，干堆积密度约895Kg/m3 ;第五类是各种废弃塑料；第六类是轻质可燃性有机物。其中第一类至第三类，经过加工后，可以作为建筑用的各种骨料，第六类加工成燃料棒，作为再生燃料使用。第四类目前还没有发现一个好的利用途径，起初误认为粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉是有机土，可以用作园林或农业用肥，但后来发现，粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉存在两大问题一是从化学成分上看，该粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉里含有硝酸盐，重金属等有害物质，这些对土壤和地下水资源有严重污染，据权威机构检测1吨垃圾至少污染5吨地下水；二是从物理形态上看，该粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉里，含有碎石、砂粒、砖粒、硬塑料块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、各种金属等，应有尽有，占总量的48%，用O. 6mm的方孔筛过筛，筛底粉料中的含砂量占49%，根本不适合植物和农作物的生长，而且，对土壤有很大的危害。鉴于上述理由，出于无奈，该粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉，目前只能采用二次填埋方式处理，该二次填埋处理方式带来了对地下水的严重污染，这就迫使人们研究发明陈腐垃圾利用的新途径既能真正做到环保无害化和资源化利用这些粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉，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。第五类各种废弃塑料可以回收再利用，但在回收再利用的过程中又产生了二次污染，其回收利用流程如下首先，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，一是为了降低用水量，二是泥水中含有硝酸盐，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，这就制约了陈腐垃圾塑料的回收再利用。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。本发明试图以粒径小于20mm的陈腐垃圾渣粉为主要原材料、陈腐垃圾塑料污泥沙为次要原材料，不用任何粘结剂等其它材料，生产一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒，将此二种废弃物充分利用起来，达到循环经济的目的利废、环保、节土、节能。该种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙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，对分选出来的粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉，在循环利用上存在的技术空白以及为陈腐垃圾塑料污泥沙的环保无害化处理、资源化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 粉料和陈腐垃圾塑料污泥沙掺量较高的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法。本发明的技术方案是这样实现的一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法，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渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法，包含有陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙；粒径在20mm以下的陈腐垃圾渣粉，占陈腐垃圾总量的1/3左右，是数量最大的一类，其含水率约35. 2 %，干堆积密度约895Kg/m3，从物理形态上看，该粒径小于20mm陈腐垃圾渣粉里，含有碎石、砂粒、砖粒、硬塑料、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料等，应有尽有，用O. 6mm的方孔筛过筛，含有碎石、粗砂粒、碎砖块、碎瓦块、硬塑料、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料片等筛余渣粒约占总量的48%，筛底粉料约占52%，在筛底粉料中，含砂量约占49% ;将筛余渣粒进行磨细处理，再用O. 6mm的方孔筛过筛，该筛底粉料中的砂含量约占60. 1% ;陈腐垃圾塑料污泥沙中，含有约I. 7%的废弃塑料碎屑，约15. 2%的细沙，约2%轻质植物碎屑，泥土含量约81. I %，该种陈腐垃圾塑料污泥沙粉料的干堆积密度为690kg/m3 ;处理后的陈腐垃圾粉料虽具有单独形成陶粒的化学成分和物理性能，存在两大缺陷一是由于其本身较多的有机植物粉末，硅质材料较少，成球或造粒困难；二是其含有的二氧化硅、三氧化二铝的成分不足，致使形成的陶粒强度较低，有的会形成粉球。为此，必须在陈腐垃圾粉料中掺加大量陈腐垃圾塑料污泥沙，因为，陈腐垃圾塑料污泥沙有一个显著的特点即含有较高的二氧化硅、三氧化二铝的成分，塑性指数较高，可以弥补陈腐垃圾渣粉单独烧结陶粒的先天不足(成球或造粒困难和陶粒强度低)。所以，掺加陈腐垃圾塑料污泥沙后，既提高了陈腐垃圾渣粉陶粒混合料的塑性指标，有利于混合粉料成球或造粒，又能提高陈腐垃圾渣粉陶粒的物理力学性能，同时为陈腐垃圾塑料污泥沙的环保无害化处理和资源化利用找到一条新途径，实现了该两种粉料的性能互补。重量配比陈腐垃圾粉料55% 75%;
陈腐垃圾塑料污泥沙 25^-45%;所述的陈腐垃圾粉料为用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，与将O. 6mm方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，该两种粉料混合后作为生产陶粒的主要原材料。制造工艺流程如下I.将经过多道分选工序后得到的、粒径小于20mm的陈腐垃圾渣粉，先烘干，后除铁；2.将烘干、除铁后的陈腐垃圾渣粉，用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料；3.将O. 6_方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6_方孔 筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料，O. 6mm方孔筛筛余是数量较小(不到4%)的各种轻质可燃性有机物；4.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；5.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙和用O. 6mm方孔筛过筛后得到的陈腐垃圾粉料分别计量；6.将该两种物料送入对辊挤出机进行挤压造粒；7.将造好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒，利用烧结旋转窑的余热进行烘干处理；8.将烘干后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料泥沙陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1160°C 1220°C，烧结时间45分钟 I小时，陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒在旋转烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约600°C至500°C ；9.将烧结好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒通过冷却旋转窑进行冷却至100°C左右；10.将冷却后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒送入成品堆场。
图I为本发明的制造工艺流程图
具体实施例方式本发明一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法，制造陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒的材料，包含有陈腐垃圾粉料、陈腐垃圾塑料污泥沙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I重量配比陈腐垃圾粉料55% ；陈腐垃圾塑料污泥沙 45% ；
所述的陈腐垃圾粉料为用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，与将O. 6mm方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，该两种粉料混合后作为生产陶粒的主要原材料。制造工艺流程I.将经过多道分选工序后得到的、粒径小于20mm的陈腐垃圾渣粉，先烘干，后除铁；2.将烘干、除铁后的陈腐垃圾渣粉，用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料；3.将O. 6_方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6_方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料，O. 6mm方孔筛筛余是数量较小(不到4%)的各 种轻质可燃性有机物；4.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；5.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙和用O. 6mm方孔筛过筛后得到的陈腐垃圾粉料分别计量；6.将该两种物料送入对辊挤出机进行挤压造粒；7.将造好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒，利用烧结旋转窑的余热进行烘干处理；8.将烘干后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料泥沙陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1160°C 1220°C，烧结时间45分钟 I小时，陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒在旋转烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约600°C至500°C ；9.将烧结好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒通过冷却旋转窑进行冷却至100°C左右；10.将冷却后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒送入成品堆场。生产的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒，其各项性能指标，均符合国家标准《轻集料及其试验方法第I部分轻集料》GB/T17431. I的要求干堆积密度789kg/m3，筒压强度5. 6MPa, Ih吸水率12. 7%0实施例2重量配比陈腐垃圾粉料75% ；陈腐垃圾塑料污泥沙 25% ；制造工艺流程所述的陈腐垃圾粉料为用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，与将
O.6mm方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，该两种粉料混合后作为生产陶粒的主要原材料。制造工艺流程
I.将经过多道分选工序后得到的、粒径小于20mm的陈腐垃圾渣粉，先烘干，后除铁；2.将烘干、除铁后的陈腐垃圾渣粉，用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料；3.将O. 6_方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6_方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料，O. 6mm方孔筛筛余是数量较小(不到4%)的各种轻质可燃性有机物；4.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；5.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙和用O. 6mm方孔筛过筛后得到的陈腐垃圾粉料分别计量； 6.将该两种物料送入对辊挤出机进行挤压造粒；7.将造好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒，利用烧结旋转窑的余热进行烘干处理；8.将烘干后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料泥沙陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1160°C 1220°C，烧结时间45分钟 I小时，陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒在旋转烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约600°C至500°C ；9.将烧结好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒通过冷却旋转窑进行冷却至100°C左右；10.将冷却后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒送入成品堆场。生产的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒，其各项性能指标，均符合国家标准《轻集料及其试验方法第I部分轻集料》GB/T17431. I的要求干堆积密度737kg/m3，筒压强度4. OMPa, Ih吸水率16. 9%0
权利要求
1.一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及制造方法，其特征在于 a)所用材料由陈腐垃圾粉料、陈腐垃圾塑料污泥沙组成，其重量配比如下陈腐垃圾粉料55% 75%，陈腐垃圾塑料污泥沙25 45% ; b)制造工艺流程如下 1.将经过多道分选工序后得到的、粒径小于20_的陈腐垃圾渣粉，先烘干，后除铁； 2.将烘干、除铁后的陈腐垃圾渣粉，用O.6mm的方孔筛过筛，O. 6_方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料； 3.将O.6_方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，作为生产陶粒的主要原材料，O. 6mm方孔筛筛余是数量较小(不到4%)的各种轻质可燃性有机物； 4.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； 5.将脱水后的陈腐垃圾塑料污泥沙和用O.6_方孔筛过筛后得到的陈腐垃圾粉料分别计量； 6.将该两种物料送入对辊挤出机进行挤压造粒； 7.将造好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒，利用烧结旋转窑的余热进行烘干处理； 8.将烘干后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料泥沙陶粒生料颗粒送入烧结旋转窑进行烧结，烧结温度1160°C 1220°C，烧结时间45分钟 I小时，陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒生料颗粒在旋转烧结窑内，依次经过预热、烧结、冷却三个工艺阶段，在窑内冷却到约 600°C至 500°C ； 9.将烧结好的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒通过冷却旋转窑进行冷却至100°C左右； 10.将冷却后的陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒送入成品堆场。
2.根据权利要求I所述的一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法，其特征在于所述的陈腐垃圾粉料为用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，与将O. 6mm方孔筛筛余渣粒(如碎石、砂子、碎砖粒、碎瓦块、硬土块、碎玻璃、碎陶瓷、碎煤渣、碎塑料、坚果壳等，应有尽有)进行磨细，再用O. 6mm的方孔筛过筛，O. 6mm方孔筛筛底粉料，该两种粉料混合后作为生产陶粒的主要原材料。
全文摘要
本发明涉及一种陈腐垃圾渣粉、陈腐垃圾塑料污泥沙陶粒及制造方法，包含材料及配比和制造工艺流程，材料配比为陈腐垃圾粉料55％～75％，陈腐垃圾塑料污泥沙25％～45％；制造工艺流程为将粒径小于20mm的陈腐垃圾渣粉烘干，过0.6mm方孔筛，将筛余渣粒磨细，再过0.6mm方孔筛；陈腐垃圾塑料水洗后的污泥水，经泥水分离机分离出的污泥沙与粒径小于0.6mm陈腐垃圾粉料分别计量，用对辊挤出机造粒，将造好的陶粒生料颗粒利用余热烘干，再将其送入烧结旋转窑进行高温烧结，出窑冷却；其特征是选料科学，配比合理，陈腐垃圾渣粉和陈腐垃圾塑料污泥沙利废率高，该陶粒符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分轻集料》GB/T17431.1的要求。
文档编号C04B33/132GK102826831SQ201210347408
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者金立虎 申请人:金立虎