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CN110937835A - 一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法 - Google Patents

一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：将垃圾焚烧炉渣过筛，剔除块状物；将过筛后的垃圾焚烧炉渣破碎至40mm～100mm；分离回收破碎后垃圾焚烧炉渣中的铁质物质；将回收铁质材料后的垃圾焚烧炉渣破碎至粒径≤4.75mm，得到炉渣砂制品。本发明垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，能够将垃圾焚烧炉渣制成符合要求的炉渣砂制品，既能有效处理垃圾焚烧炉渣、回收有用的金属物质，又能减少建设工程河砂用量的问题，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、资源化利用率高、无二次污染等优点，有着很高的使用价值和很好的应用前景。

Description

一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法。
背景技术
垃圾焚烧炉渣主要用于制砖或填埋处置，而炉渣用来制砖直接作为建筑材料，对强度的要求一般较高，加工后的成品很难达到高层建筑用砖的要求，只能用于一般的对结构安全要求较低的零星工程建设，所以在现有技术条件下，全量处理焚烧炉渣作为建材实现资源化难以实现，因此各大城市大部分垃圾焚烧炉渣仍然采用填埋处置，填埋处置占用土地资源是非常之大，而且炉渣中含有的金属物质一并填埋，没有进行二次利用，非常浪费。按照年处理垃圾180万吨的焚烧厂估算，运行时间30年，减量20％预测填埋量。在垃圾焚烧厂运行期内，炉渣产生量每年36万吨，按1.6的质量比估算，每年所需填埋库容为22.5万m3，按30年运行时间计算所需填埋库容为675万m3。目前，尚未见到垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法及设备。因此，如何有效实现垃圾焚烧炉渣的资源化利用具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种资源化利用率高、无二次污染的垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，包括以下步骤：
S1、将垃圾焚烧炉渣过筛，剔除块状物；
S2、将步骤S1中过筛后的垃圾焚烧炉渣破碎至40mm～100mm；
S3、分离回收步骤S2中破碎后垃圾焚烧炉渣中的铁质物质；
S4、将步骤S3中回收铁质材料后的垃圾焚烧炉渣破碎至粒径≤4.75mm，得到炉渣砂制品。
上述的方法，进一步改进的，所述炉渣砂制品由垃圾焚烧炉渣资源化处理系统制备得到；所述垃圾焚烧炉渣资源化处理系统，包括：
振动给料机，用于剔除垃圾焚烧炉渣中的块状物；
破碎机，与振动给料机对接，用于破碎经剔除块状物之后的垃圾焚烧炉渣；
除铁器，通过第一输送皮带与破碎机对接，用于分离回收破碎后的垃圾焚烧炉渣内的铁质物质；
制砂机，用于将除铁后的垃圾焚烧炉渣破碎成粒状；
振动筛分机，通过第二输送皮带与制砂机对接，用于筛选粒状炉渣，通过筛选的炉渣为合格的炉渣砂制品。
上述的方法，进一步改进的，所述振动筛分机通过第三输送皮带与制砂机对接，用于将筛出的不合格的炉渣砂制品输送至制砂机。
上述的方法，进一步改进的，所述振动筛分机的下游设有成品仓，所述振动筛分机通过第四输送皮带与成品仓对接。
上述的方法，进一步改进的，所述处理系统还包括用于存储未处理炉渣的储料间，所述储料间内的垃圾焚烧炉渣通过装载机上料至振动给料机内。
上述的方法，进一步改进的，述除铁器外接一收集器，用于收集铁质物质。
上述的方法，进一步改进的，还包括步骤S5：将步骤S4中制得的炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂混合，完成对污泥的处理。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S5具体为：
S5-1、将炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂混合，得到物料混合物；
S5-2、将步骤S5-1中得到的物料混合物进行一级搅拌；
S5-3、将步骤S5-2中经一级搅拌后的物料混合物进行二级搅拌；
S5-4、将步骤S5-3中经二级搅拌后的物料混合物进行填埋，完成对污泥的处理。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S5-1中，所述炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂的质量比为0.2～0.3∶1.0∶0.1～0.2∶0.03～0.12；所述水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥；所述固化剂为NTMC4。
上述的方法，进一步改进的，所述步骤S5-2中，所述一级搅拌的转速为30±2r/min～50±2r/min；所述一级搅拌的时间为1min～3min；
所述步骤S5-3中，所述二级搅拌的转速为30±2r/min～40±2r/min；所述二级搅拌的时间为20s～50s。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，通过对垃圾焚烧炉渣进行剔除块状物、破碎、分离回收铁质物质、粉碎等处理，能够将垃圾焚烧炉渣制成炉渣砂制品，且该炉渣砂制品符合建筑用砂的标准，从而能够替代河砂作为建筑辅料使用，实现炉渣资源化。本发明垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，能够将垃圾焚烧炉渣制成符合要求的炉渣砂制品，既能有效处理垃圾焚烧炉渣、回收有用的金属物质，又能减少建设工程河砂用量的问题，具有工艺简单、操作方便、成本低廉、资源化利用率高、无二次污染等优点，有着很高的使用价值和很好的应用前景。
(2)本发明方法中，利用垃圾焚烧炉渣资源化处理系统制备炉渣砂制品，全程自动控制系统，从炉渣进料，成品出料均采用自动化控制，从而降低了操作强度，提高了运行效率。
(3)本发明中，通过将垃圾焚烧炉渣制成符合要求的炉渣砂制品，并将该炉渣砂制品进一步用于处理污泥，能够实现对污泥的填埋处置，打破了现状市场运营条件下材料选择的单一性和局限性，避免了不可再生材料出现断供局势，经济效益显著，实现炉渣变废为宝、以废治废，符合国家产业政策及经济社会可持续发展的需要。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例1中垃圾焚烧炉渣资源化处理系统的结构示意简图。
图中各标号表示：
1、储料间；2、振动给料机；3、破碎机；41、第一输送皮带；42、第二输送皮带；43、第三输送皮带；44、第四输送皮带；5、除铁器；6、制砂机；7、振动筛分机；8、成品仓；9、收集器。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，包括以下步骤：
(1)将垃圾焚烧炉渣制备成炉渣砂制品，具体为：
(1.1)垃圾焚烧炉渣由专用运输车运送至指定的储料间，从储料间通过装载机上料至给振动给料机(优选振动给料机筛面尺寸1500*4000、电机功率2*2.2KW、处理能力10-40t/h)，振动给料机主要是将粒径过大的块状物进行剔除。
(1.2)将步骤(1.1)中剔除块状物的剩余炉渣直接落入破碎机(优选为颚式破碎机型号：PE250*400)，将炉渣破碎至40-100mm。
(1.3)通过第一输送皮带将步骤(1.1)中的炉渣输送至除铁器(优选型号：RCYD(C)-6.5)，将铁质物质分开，由收集器进行收集铁质物质。
(1.4)除铁之后的炉渣进入制砂机(优选型号：PCX8080)，制砂机将炉渣破细碎至粒径为3mm，成粒状的炉渣通过第二输送皮带输送至振动筛分机，由振动筛分机筛选，粒径合格的炉渣由第四输送皮带输送至成品仓，得到炉渣砂制品。经筛选剩余不符合规格的炉渣再通过第三输送皮带重新进入制砂机进一步细碎(循环进行)，至所有炉渣符合规格要求为止。生产过程中产生的粉尘用布袋除尘器进行收集，不对环境造成污染。
步骤(1)中制得的成品砂(即炉渣砂制品)粒径小于4.75mm，细度模数3.0-2.3，小于75μm泥颗粒及石粉含量≤5％，单级最大压碎指标≤30％，含水率≤14％，且成品洁净、无杂质、无结块，即上述制得的成品砂(即炉渣砂制品)中含泥量、杂质含量、压碎值均符合《建筑用砂》(GB/T14684-2011)要求。垃圾焚烧炉渣主要成分是底灰，底灰是由熔渣、玻璃、陶瓷类物质碎片、铁和其他金属及其他一些不可燃物质，以及没有燃烧完全的有机物所组成的不均匀混合物，通过步骤(1)中的一系列的处理后，由垃圾焚烧炉渣制得的成品料(即炉渣砂制品)能够替代河砂作为建筑辅料使用，实现炉渣资源化，这说明本发明方法将垃圾焚烧炉渣制成建筑用砂，既能有效处理垃圾焚烧炉渣、回收有用的金属物质，又能减少建设工程河砂用量的问题。
步骤(1)中，炉渣砂制品由垃圾焚烧炉渣资源化处理系统制备得到，如图1所示，垃圾焚烧炉渣资源化处理系统，包括：
振动给料机2，用于剔除垃圾焚烧炉渣中的块状物；
破碎机3，与振动给料机2对接，用于破碎经剔除块状物之后的垃圾焚烧炉渣；
除铁器5，通过第一输送皮带41与破碎机3对接，用于分离回收破碎后的垃圾焚烧炉渣内的铁质物质；
制砂机6，用于将除铁后的垃圾焚烧炉渣破碎成粒状；
振动筛分机7，通过第二输送皮带42与制砂机6对接，用于筛选粒状炉渣，通过筛选的炉渣为合格的炉渣砂制品。
本实施例中，振动筛分机7通过第三输送皮带43与制砂机6对接，用于将筛出的不合格的炉渣砂制品输送至制砂机6。
本实施例中，振动筛分机7的下游设有成品仓8，振动筛分机7通过第四输送皮带44与成品仓8对接。
本实施例中，处理系统还包括用于存储未处理炉渣的储料间1，储料间1内的垃圾焚烧炉渣通过装载机上料至振动给料机2内。
本实施例中，除铁器5外接一收集器9，用于收集铁质物质。
本实施例中，垃圾焚烧炉渣资源化处理系统的工作原理是：如图1所示，垃圾焚烧炉渣由专用运输车运送至指定的储料间1，从储料间1通过装载机上料至给振动给料机2(优选振动给料机筛面尺寸1500*4000、电机功率2*2.2KW、处理能力10-40t/h)，振动给料机2主要是将粒径过大的块状物进行剔除，剩余炉渣直接落入破碎机3(优选为颚式破碎机型号：PE250*400)，将炉渣破碎至40-100mm，通过第一输送皮带41将炉渣输送至除铁器5(优选型号：RCYD(C)-6.5)，将铁质物质分开，由收集器9进行收集铁质物质，除铁器5的下方为制砂机6，除铁之后的炉渣进入制砂机6，(优选型号：PCX8080)制砂机6将炉渣破细碎至粒径3mm，成粒状的炉渣通过第二输送皮带42输送至振动筛分机7，由振动筛分机7筛选，粒径合格的炉渣由第四输送皮带44输送至成品仓8，经筛选剩余不符合规格的炉渣再通过第三输送皮带43重新进入制砂机6进一步细碎(循环进行)，至所有炉渣符合规格要求为止。
(2)利用步骤(1)中由垃圾焚烧炉渣制得的炉渣砂制品处理污泥，具体为：
(2.1)按照炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂的质量比为0.2∶1.0∶0.15∶0.08，将炉渣砂制品、污泥(市政污水厂脱水污泥，含水率一般为70～85％)、水泥(市购，硫铝酸盐水泥)、固化剂(市购，型号为NTMC4)混合，得到物料混合物。
(2.2)将步骤(2.1)中得到的物料混合物在转速为45±2r/min下进行一级搅拌2min。
(2.3)将步骤(2.2)中经一级搅拌后的物料混合物在转速为30±2r/min下进行二级搅拌30s。
(2.4)将步骤(2.3)中经二级搅拌后的物料混合物从卸料口放出，采用装载机或后八轮接料。车辆装载完混拌均匀的污泥运送至固化污泥专区堆码区进行填埋，由挖机进行整形后做好覆盖措施，完成对污泥的处理。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧炉渣资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将垃圾焚烧炉渣过筛，剔除块状物；
S2、将步骤S1中过筛后的垃圾焚烧炉渣破碎至40mm～100mm；
S3、分离回收步骤S2中破碎后垃圾焚烧炉渣中的铁质物质；
S4、将步骤S3中回收铁质材料后的垃圾焚烧炉渣破碎至粒径≤4.75mm，得到炉渣砂制品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉渣砂制品由垃圾焚烧炉渣资源化处理系统制备得到；所述垃圾焚烧炉渣资源化处理系统，包括：
振动给料机(2)，用于剔除垃圾焚烧炉渣中的块状物；
破碎机(3)，与振动给料机(2)对接，用于破碎经剔除块状物之后的垃圾焚烧炉渣；
除铁器(5)，通过第一输送皮带(41)与破碎机(3)对接，用于分离回收破碎后的垃圾焚烧炉渣内的铁质物质；
制砂机(6)，用于将除铁后的垃圾焚烧炉渣破碎成粒状；
振动筛分机(7)，通过第二输送皮带(42)与制砂机(6)对接，用于筛选粒状炉渣，通过筛选的炉渣为合格的炉渣砂制品。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述振动筛分机(7)通过第三输送皮带(43)与制砂机(6)对接，用于将筛出的不合格的炉渣砂制品输送至制砂机(6)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述振动筛分机(7)的下游设有成品仓(8)，所述振动筛分机(7)通过第四输送皮带(44)与成品仓(8)对接。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述处理系统还包括用于存储未处理炉渣的储料间(1)，所述储料间(1)内的垃圾焚烧炉渣通过装载机上料至振动给料机(2)内。
6.根据权利要求2至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述除铁器(5)外接一收集器(9)，用于收集铁质物质。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤S5：将步骤S4中制得的炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂混合，完成对污泥的处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：
S5-1、将炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂混合，得到物料混合物；
S5-2、将步骤S5-1中得到的物料混合物进行一级搅拌；
S5-3、将步骤S5-2中经一级搅拌后的物料混合物进行二级搅拌；
S5-4、将步骤S5-3中经二级搅拌后的物料混合物进行填埋，完成对污泥的处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S5-1中，所述炉渣砂制品、污泥、水泥、固化剂的质量比为0.2～0.3∶1.0∶0.1～0.2∶0.03～0.12；所述水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥；所述固化剂为NTMC4。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S5-2中，所述一级搅拌的转速为30±2r/min～50±2r/min；所述一级搅拌的时间为1min～3min；
所述步骤S5-3中，所述二级搅拌的转速为30±2r/min～40±2r/min；所述二级搅拌的时间为20s～50s。
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