一种建筑废弃物全资源回收再利用系统的制作方法

本发明涉及一种废弃物的处理系统，特别涉及一种建筑废弃物全资源回收再利用系统。
背景技术：
：我国的城市化水平正处于高速增长阶段，在2011年已经超过50%，至2025年将超过60%；伴随着城市化水平的提高，加上我国过于庞大的人口基数，使得人均建筑面积远远落后于世界平均水平，人们的住房需求长期处于刚性需求，建筑业因而长盛不衰;作为建筑行业中使用量最多的原材料，混凝土材料的需求量与日俱增，2014年中国商品混凝土产量达15.5亿方，同比增长11.39%；而粗、细骨料是混凝土中的最主要组成成分，作为骨架结构的支撑，每立方米混凝土中的需求量1700-2000kg，砂石在相当长的一段时间内被误认为是无穷无尽的资源而被无限制的开采和肆意滥用；砂石矿资源作为需要经历漫长地质条件方能形成天然矿产资源，其总存储量是有限的，其必然导致有限的砂石资源供不应求，价格与日俱增。城市在不断建设发展的过程中，既需要大量的混凝土原材料资源，又会产生大量的建筑垃圾；目前，建材工业原材料日益匮乏，尤其是砂石原材料资源的短缺及其导致的砂石原材料质量问题，已成为制约混凝土技术发展的瓶颈及危害建筑物安全的隐患；而另一方面建筑垃圾的堆放与填埋导致的环境问题、土地资源问题日益严峻，急需寻求更为合理的处置途径；因此，建筑垃圾的再生利用，实现其变废为宝，既可以解决建筑垃圾堆放填埋所导致的环境问题，又可以解决建材工业原材料日益匮乏的问题，有利于实现建材工业的可持续发展。技术实现要素：从广义上讲，再生骨料是指将建筑垃圾中的混凝土、砖瓦、砂浆、玻璃、陶瓷等进行分选、破碎、筛分等加工工艺，形成一定的颗粒级配，作为骨料应用于配制混凝土的材料；根据其颗粒粒径进行分类，粒径在5mm～20mm之间的颗粒称为再生粗骨料，小于5mm的颗粒成为再生细骨料；本发明通过对两个骨料的理化性质进行研究，实现了在一种回收处理全部的建筑垃圾的方法。本发明的目的是为了解决
背景技术：
而提出的一种建筑废弃物全资源回收再利用系统，首先通过人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、吸尘风机、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机、双筛网筛分机进行分选、破碎、磁选、预热、煅烧和筛选后分离出粗骨料和细骨料，然后通过控制水泥、粉煤灰、再生粗骨料、再生细骨料、减水剂、水保持一定的质量比即可制备性能良好的再生混凝土，同时对分选出的木材、塑料结合厨余废弃物联合制备垃圾衍生燃料，不仅能够减少建筑废弃物处理所带来的污染，还能够为建筑提供性能良好的混凝土，还能够实现建筑废弃物中全部资源的回收再利用，具备良好应用前景。本发明的建筑废弃物全资源回收再利用系统，包括：建筑废弃物破碎分选系统和再生混凝土制备系统；所述建筑废弃物破碎分选系统包括带板式给料机的受料斗、人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、吸尘风机、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机、双筛网筛分机以及0～5mm细骨料仓、5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓、20～40mm粗骨料仓；所述带板式给料机的受料斗、人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机通过传送带依次连接，所述预热器用于对初碎的物料进行加热，所述吸尘风机的入口端连接转子破碎机、振动给料机和磁铁分离器，出口端连接振动筛分机，所述冲击式破碎机的出口端通过传送带连接振动筛分机，所述振动筛分机的出口端连接0～5mm细骨料仓和双筛网筛分机，所述双筛网筛分机的出口端连接5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓和20～40mm粗骨料仓；所述垃圾衍生燃料制备系统包括两台干燥机、分选机、混合机、成型机，两台干燥机分别于人工分选平台和厨余废弃物收集箱连接，分选机通过传送带连接干燥机对人工分选后的物料进行再次分选，分选出塑料和木材；干燥后的木材、塑料和厨余废弃物按照比例输送至破碎机中进行混合破碎，破碎后的混合物料输送至混合机中进行混合，混合机通过传送带连接成型机；所述再生混凝土制备系统包括双轴螺旋混合机、烘干机、传送带、混料仓、搅拌机、水泥仓、粉煤灰仓、减水剂罐和水箱，所述0～5mm细骨料仓、5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓的出口与计量磅连接，计量磅对细骨料和粗骨料称重后通过双轴螺旋混合机混合后与烘干机连接，烘干机通过传送带与混料仓入口连接，水泥仓、粉煤灰仓、减水剂罐和水箱分别与计量磅连接后与搅拌机连接。随着我社会经济的飞速发展，对能源的需求会越来越大，中国已成为世界第二大能源消费国，按目前情况继续发展，国内常规能源，如媒、石油和天然气等将存在存量不足的危机，并且由其引起的环境污染问题也急需得到控制；垃圾衍生燃料作为新型能源物质可替代一些常规能源，可对煤炭进行替代。由于将废弃物用作二次燃料时应对其热值的最低要求为11mj/kg，因此需要确保制备的垃圾衍生燃料的热值大于上述最低值；因此，选择混合后的混合物料中含有（按照质量百分比计）40%厨余废弃物粉料、20%木粉和40%塑料粉。作为本发明更进一步的限定，预热器为列管式换热器，加热温度为400℃。作为本发明更进一步的限定，煅烧炉控制煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h，随后在0.5h内升温至900℃并保温2h。作为本发明更进一步的限定，减水剂为聚羧酸减水剂。作为本发明更进一步的限定，搅拌机中各物料的配比为：水泥：粉煤灰：再生粗骨料：再生细骨料：减水剂：水（质量比）=300：50：850：760：8：185；其中，再生粗骨料中0～5mm细骨料、5～10mm粗骨料的质量比为1:1。本发明还具体公开了一种建筑废弃物全资源回收再利用系统进行建筑废弃物资源化处理的方法，该方法包括如下步骤：（1）将建筑废弃物卸料至带板式给料机的受料斗，然后通过传送带输送至人工分选平台进行人工分选，将废弃物中的木料、塑料、衣物以及玻璃分选处理进行暂存，剩废弃物通过传送带进入转子破碎机中进行初步破碎，初碎后的物料通过振动给料机向磁选分离器中均匀给料，通过磁选分离器分选出初碎物料中的废铁和钢筋，磁选后的物料通过传送带输送至分离台进行二次人工分选，将其中的木料、塑料、衣物以及玻璃分选处理进行暂存；（2）初碎并分选后的物料输送至预热器中进行预热，控制预热温度在400℃，控制预热时间3h，预热的物料输送至研磨机中进行研磨处理4h，研磨后的粉料输送至煅烧炉中进行煅烧处理，在600℃下煅烧2h，然后在0.5h内升温到900℃再保温2h，然后输送至冷却仓在0.5h内冷却到室温得到改性建筑废弃物初碎骨料；（3）初碎骨料通过振动筛分机筛选出0～5mm细骨料以及粒径小于40mm的粗骨料，其它未充分破碎的物料通过传送带输送至冲击式破碎机中进行二次破碎，然后返回至振动筛分机中进行筛分，0～5mm细骨料输送至0～5mm细骨料仓中存储，小于40mm的粗骨料输送至双筛网筛分机进行筛分处理，筛分出的骨料分别输送至5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓、20～40mm粗骨料仓进行存储；（4）将人工分选平台分选出的木材、塑料、衣物和玻璃通过干燥机进行干燥后输送至分选机，分选机对人工分选后的物料进行再次分选，分选出塑料和木材，干燥后的木材、塑料和厨余废弃物按照比例输送至破碎机中进行混合破碎，破碎后的混合物料输送至混合机中进行混合，混合一段时间后输送至成型机中压制成型制得垃圾衍生燃料棒；（5）将0～5mm细骨料、5～10mm粗骨料、10～20mm粗骨料通过计量磅进行称重，按照配比将各组分骨料通过双轴螺旋混合机进行混合，然后通过烘干机进行干燥处理，干燥后的混合料输送至混料仓中进行储存；混料仓中的混合料与水泥、粉煤灰、减水剂、水分别通过计量磅进行称重后按照配比输送至搅拌机中进行搅拌混合，即可得到再生混泥土。本发明的有益效果是:1、通过设置与转子破碎机、振动给料机和磁铁分离器连接的吸尘风机，不仅能够控制装置中的粉尘，还能够将扩散的粉尘颗粒进行回收再利用。2、通过对初碎后的建筑废弃物的颗粒进行预热后研磨，能够减少骨料上面粘附的废弃水泥砂浆使得最后进行筛分得到性能优异的再生骨料；并且，对研磨后的粉料进行煅烧，能够对粉料进行改性进而获得性能优异的再生骨料。3、本发明通过将城市中的厨余废弃物与建筑废弃物中的木材和塑料联合进行干燥、破碎、混合后通过压制成型制备垃圾衍生燃料，使得建筑废弃物中的资源能够最大化的再利用，也能够对城市中的厨余废弃物进行消除。4、本发明通过控制水泥、粉煤灰、再生粗骨料、再生细骨料、减水剂、水保持一定的质量配比能够制备性能良好的再生混凝土。附图说明图1是本发明提出的建筑废弃物全资源回收再利用系统的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例来对本发明进一步说明。参见图1，一种建筑废弃物全资源回收再利用系统，包括：建筑废弃物破碎分选系统和再生混凝土制备系统；所述建筑废弃物破碎分选系统包括带板式给料机的受料斗、人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、吸尘风机、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机、双筛网筛分机以及0～5mm细骨料仓、5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓、20～40mm粗骨料仓；所述带板式给料机的受料斗、人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机通过传送带依次连接，所述预热器用于对初碎的物料进行加热，所述吸尘风机的入口端连接转子破碎机、振动给料机和磁铁分离器，出口端连接振动筛分机，所述冲击式破碎机的出口端通过传送带连接振动筛分机，所述振动筛分机的出口端连接0～5mm细骨料仓和双筛网筛分机，所述双筛网筛分机的出口端连接5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓和20～40mm粗骨料仓；所述垃圾衍生燃料制备系统包括两台干燥机、分选机、混合机、成型机，两台干燥机分别于人工分选平台和厨余废弃物收集箱连接，分选机通过传送带连接干燥机对人工分选后的物料进行再次分选，分选出塑料和木材；干燥后的木材、塑料和厨余废弃物按照比例输送至破碎机中进行混合破碎，破碎后的混合物料输送至混合机中进行混合，混合机通过传送带连接成型机；所述再生混凝土制备系统包括双轴螺旋混合机、烘干机、传送带、混料仓、搅拌机、水泥仓、粉煤灰仓、减水剂罐和水箱，所述0～5mm细骨料仓、5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓的出口与计量磅连接，计量磅对细骨料和粗骨料称重后通过双轴螺旋混合机混合后与烘干机连接，烘干机通过传送带与混料仓入口连接，水泥仓、粉煤灰仓、减水剂罐和水箱分别与计量磅连接后与搅拌机连接。建筑废弃物通过转子破碎机、磁选分离器后通过分离台进行人工分选，分选出废弃物中包含的木料、塑料、玻璃等物料，然后传送入预热器中进行预热，控制预热温度在400℃，控制预热时间3h，预热后将初碎后的物料进行研磨处理4h，接着将研磨后的物料输送至煅烧炉中在600℃下煅烧2h，然后在0.5h内升温到900℃再保温2h，最后在0.5h冷却到室温后得到改性建筑废弃物初碎骨料；初碎骨料通过振动筛分机筛选出0～5mm细骨料以及粒径小于40mm的粗骨料，其它未充分破碎的物料通过传送带输送至冲击式破碎机中进行二次破碎，然后返回至振动筛分机中进行筛分。其中，预热器为列管式换热器，加热温度为400℃；煅烧炉控制煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h，随后在0.5h内升温至900℃并保温2h；减水剂为聚羧酸减水剂。本发明的实施例的实施方法具体为：采用如下步骤进行：（1）将建筑废弃物卸料至带板式给料机的受料斗，然后通过传送带输送至人工分选平台进行人工分选，将废弃物中的木料、塑料、衣物以及玻璃分选处理进行暂存，剩废弃物通过传送带进入转子破碎机中进行初步破碎，初碎后的物料通过振动给料机向磁选分离器中均匀给料，通过磁选分离器分选出初碎物料中的废铁和钢筋，磁选后的物料通过传送带输送至分离台进行二次人工分选，将其中的木料、塑料、衣物以及玻璃分选处理进行暂存；（2）初碎并分选后的物料输送至预热器中进行预热，控制预热温度在400℃，控制预热时间3h，预热的物料输送至研磨机中进行研磨处理4h，研磨后的粉料输送至煅烧炉中进行煅烧处理，在600℃下煅烧2h，然后在0.5h内升温到900℃再保温2h，然后输送至冷却仓在0.5h内冷却到室温得到改性建筑废弃物初碎骨料；（3）初碎骨料通过振动筛分机筛选出0～5mm细骨料以及粒径小于40mm的粗骨料，其它未充分破碎的物料通过传送带输送至冲击式破碎机中进行二次破碎，然后返回至振动筛分机中进行筛分，0～5mm细骨料输送至0～5mm细骨料仓中存储，小于40mm的粗骨料输送至双筛网筛分机进行筛分处理，筛分出的骨料分别输送至5～10mm粗骨料仓、10～20mm粗骨料仓、20～40mm粗骨料仓进行存储；（4）将人工分选平台分选出的木材、塑料、衣物和玻璃通过干燥机进行干燥后输送至分选机，分选机对人工分选后的物料进行再次分选，分选出塑料和木材，干燥后的木材、塑料和厨余废弃物按照比例输送至破碎机中进行混合破碎，破碎后的混合物料输送至混合机中进行混合，混合一段时间后输送至成型机中压制成型制得垃圾衍生燃料棒；（5）将0～5mm细骨料、5～10mm粗骨料、10～20mm粗骨料通过计量磅进行称重，按照配比将各组分骨料通过双轴螺旋混合机进行混合，然后通过烘干机进行干燥处理，干燥后的混合料输送至混料仓中进行储存；混料仓中的混合料与水泥、粉煤灰、减水剂、水分别通过计量磅进行称重后按照配比输送至搅拌机中进行搅拌混合，即可得到再生混泥土。同时，由于将废弃物用作二次燃料时应对其热值的最低要求为11mj/kg，因此需要确保制备的垃圾衍生燃料的热值大于上述最低值；选择，混合后的混合物料中含有（按照质量百分比计）40%厨余废弃物粉料、20%木粉和40%塑料粉。砂率是影响混凝土和易性的重要指标，可以显著改善混凝土的强度与和易性；因此，本发明首先研究不同砂率对再生混凝土性能的影响。表1不同砂率下再生混凝土的抗压强度表1可以看出，随着砂率的增大，再生混凝土抗压强度先升高后降低；原因在于当砂率为0.47时，混凝土较为密实，和易性较好，强度达到最大值；当砂率低于0.47时，骨料间空隙率相对较大，随着砂率的增大，空隙率减少，混凝土更加密实，使强度得到提高；当砂率大于0.47时，伴随着砂率的上升，再生粗骨料用量显著降低、细骨料呈现上升的趋势，最终导致材料的稠度增加，材料的稳定性下降，强度呈现下降的趋势。表2再生混凝土配合比从表2可以看出，利用,再生骨料完全取代天然骨料时，随着水泥用量的增加，强度逐渐提高；通过试验还发现，当水泥用量达到300kg时，再生混凝土制品的强度即可满足设计要求。表3不同用水量下混凝土的抗压强度由表3可知，在再生骨料中粗骨料和细骨料配比一定的情况下，随着用水量的增加，抗压强度不断降低，因此兼顾再生混凝土的强度和用水量，选择用水量185。表4不同材料组合下再生混凝土的抗压强度因素水泥掺量（%）再生粗骨料取代率（%）再生细骨料取代率（%）28天抗压强度（mpa）编号abc1300505036.22300757535.4330010010034.24310505034.15310757535.2631010010034.37320505036.68320757535.7932010010036.6从表4——不同材料组合下再生混凝土的抗压强度，可以看出，水泥掺量是主要影响因素，随着水泥掺量的增加28d强度值逐渐增大，当水泥增大到320kg时28d达到设计临界值，此时为最佳掺量临界点；所以，影响强度依次为水泥>再生细骨料>再生粗骨料。根据上述9组试验数据来看，当以再生骨料利用率最大化为出发点时，在水泥用量达到300kg时，再生骨料取代率为100%的情况下，再生混凝土强度仍然在33mpa以上，依然满足设计要求，也能够减少水泥的用量。因此，选择再生混凝土配合比为：水泥300kg、粉煤灰50kg、再生粗骨料850kg、再生细骨料760kg、减水剂8kg、水180kg；即确定再生混凝土的最优配合比为（质量比）：水泥：粉煤灰：再生粗骨料：再生细骨料：外加剂：水=300：50：850：760：8：185。因此选择控制搅拌机中各物料的配比为：水泥：粉煤灰：再生粗骨料：再生细骨料：减水剂：水（质量比）=300：50：850：760：8：185；其中，再生粗骨料中0～5mm细骨料、5～10mm粗骨料的质量比为1:1。本发明的系统通过人工分选平台、转子破碎机、振动给料机、磁铁分离器、传送带、吸尘风机、分离台、预热器、研磨机、煅烧炉、冷却仓、振动筛分机、冲击式破碎机、双筛网筛分机进行分选、破碎、磁选、预热、煅烧和筛选后分离出粗骨料和细骨料，然后通过控制水泥、粉煤灰、再生粗骨料、再生细骨料、减水剂、水保持一定的质量比即可制备性能良好的再生混凝土，同时对分选出的木材、塑料结合厨余废弃物联合制备垃圾衍生燃料，不仅能够减少建筑废弃物处理所带来的污染，还能够为建筑提供性能良好的混凝土，还能够实现建筑废弃物中全部资源的回收再利用，具备良好应用前景。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12