一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法
【专利摘要】本发明涉及一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，由以下重量百分比的各组分组成：炉渣∶水泥∶普通集料＝30∶5∶70。试块经试验测得7d的无侧限抗压强度为4.01Mpa。将炉渣制备成水泥稳定炉渣碎石应用于高速公路的基层或底基层的无机结合料稳定材料，能够充分的利用资源能源，具有重要的经济效益和环境效益，更有利于建设节约型环保型的公路工程，促进公路交通事业的可持续发展。
【专利说明】
一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法
技术领域
[0001]本发明涉及环保方法领域，属于城市垃圾焚烧炉渣处理方法领域。
【背景技术】
[0002]随着经济的高速发展，城市生活垃圾的产量与日倶增。目前许多城市遭遇着“垃圾围城”的困扰，据最新的数据统计，中国每年垃圾生产量为1.7亿吨，城市人均垃圾年产量440公斤，而且以每年超过10 %的速度增长，其中能够进行无害化处理的占了 66 %，近三分之一的垃圾只能进行简单的处理一一填埋，全国600座城市已经堆放或者填埋的各种垃圾80亿吨，垃圾堆积累计侵占土地达到5亿平方米，有三分之二的城市面临着被垃圾包围的困境，垃圾污染局面非常严峻，它比水污染和大气污染更难以治愈。
[0003]处理垃圾首先要实现减量化:一种方法是填埋处理，一种是焚烧处理。焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与垃圾在高温(800°C -1OOO0C )的焚烧炉内进行氧化燃烧反应。焚烧法处理生活垃圾减量化效果显著，一般可使垃圾质量减少70%，体积减少90%。垃圾焚烧因为具有减容效果显著、无害化程度彻底，在垃圾热值较高、处理达到一定规模时，还具有可以回收废热发电，占地面积小，对周围环境影响小的特点，得到了普遍的应用。在发达国家，生活垃圾焚烧的比例在垃圾处理中所占比例很大，如瑞士达到80%,日本73%，丹麦70%。
[0004]我国城市生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步相对较晚，垃圾焚烧厂的建设数量也较少，大部分城市都采用卫生填埋、堆肥或原始露天堆存的垃圾处理方式。焚烧的目的是尽可能焚毁垃圾，使垃圾变为无害和最大限度地减容，并尽可能减少新的污染物质的产生，避免造成二次污染。对于大、中型的垃圾焚烧厂，能同时实现使垃圾减量、彻底焚毁垃圾中的有毒物质以及回收利用焚烧余热这三个目的。近年来，随着我国城市生活垃圾产量的剧增和垃圾中热值的提高，垃圾焚烧技术受到普遍的关注，发展非常迅速。自1988年我国引进国外关键技术及主要设备建成的第一座现代化焚烧厂一一深圳市市政环卫综合处理厂投运以来，相继在珠海、广州、上海、北京、天津、宁波、厦门、温州和江苏等地建成了一些大型的垃圾焚烧处理厂对解决该地区的垃圾处理和缓解土地资源紧张问题起到了较好的作用。
[0005]随着城市生活垃圾焚烧方式的普遍采用，炉渣的产量也日益增加。如此大量炉渣的产生，主要的处置方法是送填埋场填埋。为节省日益紧张的填埋场地，降低炉渣的处置费用，焚烧炉渣的资源化利用势在必行。为了合理处置日益增加的焚烧炉渣，减轻填埋场场地紧张的压力或省去昂贵的填埋费用，或为了解决本国天然骨料短缺的问题，很多国家在几十年前就开始从资源利用和环境影响两方面考虑，研究炉渣资源利用的可行性。
[0006]如果将这些炉渣应用于城市的基层或底基层骨料，不仅能够充分的利用资源能源，还能减轻炉渣废弃产生的土地占用，减少处置费用。
【发明内容】
[0007]本发明就是为了从垃圾焚烧炉渣自身特性着手，增加简单的预处理工序，进行筛分之后，将垃圾焚烧炉渣作为一级路面基层的材料。替代一部分传统的碎石材料，同时加入适量的水泥和普通集料，来改善路面基层材料的特性。既节约成本，又达到节能减排的目的。
[0008]本发明的目的是这样是实现的:一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，其特征是:将垃圾焚烧炉渣原料经过去除金属和筛分预处理后，去除大于31.5_粒径的颗粒，然后将筛分后的垃圾焚烧炉渣作为路面基层集料的一部分。
[0009]所述的城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法比例为炉渣:水泥:普通集料=30: 5: 70。试块经试验测得7d的无侧限抗压强度为4.01Mpa。
[0010]所述的炉渣主要是由熔渣、玻璃、砖石、碎瓷片、金属制品组成的不均质混合物。大颗粒的炉渣(> 25_)以砖石、陶瓷为主，小颗粒的炉渣主要由熔渣和玻璃组成。
[0011]所述的垃圾焚烧炉渣集料分别经过筛孔为31.5,19,9.5,4.75,2.36和0.075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100%、90?95%、60?70%、20?30和5?10、O?4%，同时必须满足压碎值< 35%、吸水率小于7.0%的要求。
[0012]本实用新型的积极效果:
[0013]本实用新型通过了解和分析炉渣自身的物理化学性质，并与水泥、集料按照一定的配合比，制备成半刚性稳定材料。通过实验室无侧限抗压强度试验、干缩试验等相关试验来确定该半刚性材料的力学性能和变形性能，通过在高速公路或一级公路路面基层材料中应用研究其施工工艺和长期路用性能。研究水泥稳定炉渣碎石材料具有重要的意义，它不仅能节约大量的垃圾填埋场地和堆放场地，还能提供炉渣的再生利用途径，减少处置费用。将炉渣制备成水泥稳定炉渣碎石应用于高速公路的基层或底基层的无机结合料稳定材料，能够充分的利用资源能源，具有重要的经济效益和环境效益，更有利于建设节约型环保型的公路工程，促进公路交通事业的可持续发展。
【具体实施方式】
[0014](I)混合料拌合
[0015]混合料拌料前，需要检测场内各种集料以及灰渣的含水量，确定当天的施工配合比。拌合前根据原材料的含水量测定结果及混合料配合比，计算混合料的初始含水量。如果初始含水量小于施工要求值，则在拌和时予以加水。拌合含水量比最佳含水量大约多I %?2%。并根据天气状况及运输距离的远近调整含水量，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量大于最佳含水量，以补偿后续工序的水分损失；施工现场实际采用的水泥剂量比室内实验所确定的剂量适当增加，一般不少于0.5%，最多不超过1%。
[0016](2)混合料摊铺
[0017]采用摊铺机进行施工作业摊铺速度为1.0m/min，固定穷锤和質平板振级为4级。摊铺采用弦线控制标高，标高误差控制在3mm之内。两侧采用钢丝作为基线，分段张拉长度为150m，且在两端用紧线器同时张紧，避免因钢丝不紧而产生挠度。钢钎埋设牢固，在整个作业期间有专人看管，严禁碰触钢丝，发现异常时立即恢复。测量人员紧盯施工现场，经常复核钢丝标尚。
[0018](4)混合料碾压
[0019]碾压一般需6?8遍。直线段由两侧向中心碾压，曲线段内侧向外侧碾压，每道碾压应与上道碾压相重叠300mm，使每层整个厚度和宽度完全均匀压实。压路机的碾压速度，头两遍以采用1.5?1.7km/h为宜，以后宜采用2.0?2.5km/h0压实后表面应平整，无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象。水泥稳定炉渣宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的压实度。碾压过程中，水泥稳定炉渣表面应始终保持湿润。
[0020](5)试验段养生
[0021]碾压完毕、压实度检查合格后立即进行养生。养生采用先覆盖薄膜再覆盖土工布然后用编织袋压边的方法，注意覆盖到边养生时间为10天，期间要保持水稳灰渣碎石表面湿润状态，必要时用洒水车在相邻的一幅补水养生，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏底基层结构。养生期内专人负责封闭交通，禁止车辆在养生路段内行驶。
【主权项】
1.一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，其特征是:将垃圾焚烧炉渣原料经过去除金属和筛分预处理后，去除大于31.5_粒径的颗粒，然后将筛分后的垃圾焚烧炉渣作为路面基层集料的一部分。2.根据权利要求1.所述的一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，其特征在于:所述的城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法比例为炉渣:水泥:普通集料=30: 5: 70，试块经试验测得7d的无侧限抗压强度为4.0lMpa03.根据权利要求2.所述的一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，其特征在于:所述的炉渣主要是由熔渣、玻璃、砖石、碎瓷片、金属制品组成的不均质混合物，大颗粒的炉渣(> 25mm)以砖石、陶瓷为主，小颗粒的炉渣主要由熔渣和玻璃组成。4.根据权利要求2.所述的一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法，其特征在于:所述的垃圾焚烧炉渣集料分别经过筛孔为31.5,19,9.5,4.75,2.36和0.075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100%、90?95%、60?70%、20?30和5?10、0?4%，同时必须满足压碎值< 35%、吸水率小于7.0%的要求。
【文档编号】C04B18/10GK105884226SQ201410667295
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月19日
【发明人】王乔坎, 程泽海, 周娇娜, 毛晨露, 许婷婷
【申请人】王乔坎