專利名稱：一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法
技術領域：
本發明涉及環境保護、資源綜合利用和建材制造多個技術領域，具體說是一種利用陳腐垃圾塑料污泥沙為主要原材料、粉煤灰為次要原材料的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法。
背景技術：
改革開放以來，我國政府重視城市垃圾處理與管理，禁止垃圾焚燒和隨便丟棄，采用集中填埋的方式處理，垃圾填埋場一般選在距離城市中心較遠的郊區。三十多年過去了，我國改革開放的國策取得了令世人震驚的大發展，尤其是城市化進程極快，城市不斷向外延伸，原先的垃圾填埋場現在成為市區，必須將先前的垃圾填埋場填埋的陳腐垃圾進行處理。這種處理不是簡單的將這些陳腐垃圾挖出來運到更遠的地方挖坑再次集中填埋，而是對這些陳腐垃圾進行環保無害化和資源化的利用，不再做填埋，減少對耕地的占用和環 境的污染。如何將其大規模的利用起來，真正做到陳腐垃圾的環保無害化和資源化分項利用，達到陳腐垃圾零排放的目標，的確是一個亟待研究解決的課題。保定市華銳方正機械制造公司研發了大型陳腐垃圾分選設備，經過多道分選工藝后，將城市垃圾集中填埋后形成的陳腐垃圾分選為六類第一類是直徑為200mm以上的大石塊；第二類是粒徑在40mm 200mm的較大石塊、磚頭、瓦塊；第三類是粒徑在20mm 40mm的碎石塊、碎瓦塊、碎磚頭、碎瓷塊等；第四類是粒徑在20mm以下的陳腐垃圾渣粉；第五類是各種廢棄塑料；第六類是輕質可燃性有機物。其中第五類各種廢棄塑料回收再利用，即首先，要對分選出的各種廢棄塑料進行打散；其次，將大塊廢棄塑料切割成小塊；第三，進行多道水洗，第四，水洗后的廢棄塑料進行脫水烘干，最后，進入造粒機進行造粒，成為再生塑料制品用的原料；但對于水洗后的污泥沙不能排放，需要進行循環處理，其原因有二 一是為了降低用水量，二是污泥水中含有硝酸鹽，重金屬等有害化學物質，這些物質對土壤和地下水資源有嚴重污染。為此，要對水洗后的污泥沙水進行泥水分離，分離出的水可重復使用，分離出的污泥沙如何做到資源化、無害化利用，至今還是一個空白。這就迫使人們研究發明陳腐垃圾塑料污泥沙的利用方法既能真正做到環保無害化和資源化利用陳腐垃圾塑料污泥沙，又不對環境產生二次污染，使陳腐垃圾處理真正達到零排放的目標。我國是一個產煤大國，又是燃煤發電大國，各行業及北方地區冬季取暖、集中供熱等燃煤的比例也很大。燃煤發電、工業鍋爐等產生的大量粉煤灰堆放時占用了大量的土地、河道、山谷及沿海灘涂，嚴重的污染環境。如何因地制宜、綜合利用粉煤灰已引起國家的高度重視，提出了可持續發展的戰略方針。目前，在國家大力發展循環經濟的形勢下，品質好的粉煤灰的綜合利用途徑多了起來，但對燒失量較高的劣質粉煤灰(燒失量大于15% )，水泥廠、混凝土商混攪拌站、建材企業等單位，因為燒失量過高，不符合國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的要求，出于無奈，仍然采用填埋的方式處理，應該積極尋找一個新的利用途徑。本發明試圖以陳腐垃圾塑料污泥沙為主要原材料，粉煤灰尤其是劣質粉煤灰為次要原材料，不用任何粘結劑等其它材料，生產一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，將此二種廢棄物充分利用，達到循環經濟的目的利廢、環保、節土、節能。該種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒可以用于建筑材料、城市污水處理等領域。

發明內容
本發明的目的在于克服目前國內在陳腐垃圾處理、利用工藝中，對分選出來的各種廢棄垃圾塑料進行再生利用工藝中排放的陳腐垃圾塑料污泥沙，在循環利用上存在的技術空白以及為燒失量較高的劣質粉煤灰綜合利用尋找新的途徑，提供一種選料科學、配比合理、陳腐垃圾塑料污泥沙和燒失量較高的劣質粉煤灰摻量較高的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法。本發明的技術方案是這樣實現的一種陳腐垃圾污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包括兩個方面，其一是材料及配比，其二是制造工藝流程。本發明一種陳腐垃圾污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包含有陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰；陳腐垃圾塑料污泥沙雖具有單獨形成陶粒的化學成分和物理性能，存在一大 優點和一大缺陷，即優點是具有較高的塑性指數，容易成球和燒結；缺陷是其幾乎不含碳且二氧化硅、三氧化二鋁含量不足，致使形成的陶粒強度較低，燒出的陶粒空隙少，不利于保溫。而粉煤灰的塑性指數較低，不易成球和燒結，含碳量較高，容易產生氣孔，形成的陶粒保溫效果好。為此，必須在陳腐垃圾塑料污泥沙中摻加大量的、燒失量較高的劣質粉煤灰，因為，劣質粉煤灰有兩個顯著的特點一是其含有較高的碳，二是含有較高的二氧化硅、三氧化二鋁的成分，可以彌補陳腐垃圾塑料污泥沙單獨燒結陶粒的先天不足。所以，摻加粉煤灰后，既提高了陳腐垃圾塑料污泥沙混合料中含碳量，又能減少了采用旋轉窯燒結時外燃煤粉的使用量，使得生產成本有一定的降低，還能提高陳腐垃圾塑料污泥沙陶粒的物理力學性能，同時為燒失量較高的劣質粉煤灰(燒失量大于15% )的利用找到一條新途徑，實現了該兩種物料的性能互補。重量配比陳腐垃圾塑料污泥沙 50% 70%;粉煤灰30% 50%;制造工藝流程如下I.將經過多道水洗工序對陳腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水進行泥水分離；2.將分離出的污泥沙運至堆場進行自然脫水，作為生產陶粒的主要原材料；3.將脫水后的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰分別計量，同時送到雙軸螺旋臥式攪拌機內加水攪拌；4.將攪拌好的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰混合料送入對輥擠出機進行擠壓造粒;5.將造好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒利用燒結旋轉窯的余熱進行烘干；6.將烘干后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒送入燒結旋轉窯進行燒結，燒結溫度1140°C 1200°C，燒結時間45分鐘 I小時，陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒在燒結窯內，依次經過預熱、燒結、冷卻三個工藝階段，在旋轉燒結窯內冷卻到約 500。。；7.將燒結好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通過冷卻旋轉窯繼續進行冷卻至100°C左右；8.將冷卻后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆場。


圖I為本發明的制造工藝流程圖
具體實施例方式本發明一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，制造陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒的材料，包含有陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰兩種材料及配比和制造工藝流程，結合附圖對發明的技術方案作進一步說明如下實施例I 重量配比陳腐垃圾塑料污泥沙 50% ；粉煤灰50% ；制造工藝流程I.將經過多道水洗工序對陳腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水進行泥水分離；2.將分離出的污泥沙運至堆場進行自然脫水，作為生產陶粒的主要原材料；3.將脫水后的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰分別計量，同時送到雙軸螺旋臥式攪拌機內加水攪拌；4.將攪拌好的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰混合料送入對輥擠出機進行擠壓造粒;5.將造好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒利用燒結旋轉窯的余熱進行烘干；6.將烘干后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒送入燒結旋轉窯進行燒結，燒結溫度1140°C 1200°C，燒結時間45分鐘 I小時，陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒在燒結窯內，依次經過預熱、燒結、冷卻三個工藝階段，在窯內冷卻到約500°C ；7.將燒結好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通過冷卻旋轉窯繼續進行冷卻至100°C左右；8.將冷卻后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆場。所述的粉煤灰為應首選燒失量較高的劣質粉煤灰。生產的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，其各項性能指標，均符合國家標準《輕集料及其試驗方法第I部分輕集料》GB/T17431. I的要求干堆積密度720kg/m3，筒壓強度
5.8MPa, Ih 吸水率 12. 4% 實施例2重量配比陳腐垃圾塑料污泥沙 70% ；粉煤灰30% ；
制造工藝流程I.將經過多道水洗工序對陳腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水進行泥水分離；2.將分離出的污泥沙運至堆場進行自然脫水，作為生產陶粒的主要原材料；3.將脫水后的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰分別計量，同時送到雙軸螺旋臥式攪拌機內加水攪拌；4.將攪拌好的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰混合料送入對輥擠出機進行擠壓造粒;5.將造好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒利用燒結旋轉窯的余熱進行烘干；6.將烘干后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒送入燒結旋轉窯進行燒 結，燒結溫度1140°C 1200°C，燒結時間45分鐘 I小時，陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒在燒結窯內，依次經過預熱、燒結、冷卻三個工藝階段，在窯內冷卻到約500°C ；7.將燒結好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通過冷卻旋轉窯繼續進行冷卻至100°C左右；8.將冷卻后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆場。所述的粉煤灰為應首選燒失量較高的劣質粉煤灰。生產的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒，其各項性能指標，均符合國家標準《輕集料及其試驗方法第I部分輕集料》GB/T17431. I的要求干堆積密度790kg/m3，筒壓強度
4.3MPa, Ih 吸水率 15. 6%0
權利要求
1 一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，其特征在于 a)所用材料由陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰組成，其重量配比如下陳腐垃圾塑料污泥沙50 % 70 %，粉煤灰30 50 % ; b)制造工藝流程如下 1.將經過多道水洗工序對陳腐垃圾塑料水洗后得到的污泥沙水進行泥水分離； 2.將分離出的污泥沙運至堆場進行自然脫水，作為生產陶粒的主要原材料； 3.將脫水后的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰分別計量，同時送到雙軸攪拌機內加水攪拌; 4.將攪拌好的陳腐垃圾塑料污泥沙與粉煤灰混合料送入對輥擠出機進行擠壓造粒； 5.將造好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒利用燒結旋轉窯的余熱進行烘干; 6.將烘干后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒送入燒結旋轉窯進行燒結，燒結溫度1140°C 1200°C，燒結時間45分鐘 I小時，陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒生料顆粒在燒結窯內，依次經過預熱、燒結、冷卻三個工藝階段，在窯內冷卻到約500°C ； 7.將燒結好的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒通過冷卻旋轉窯繼續進行冷卻至100°C左右； 8.將冷卻后的陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒送入成品堆場。
2.根據權利要求I所述的一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，其特征在于所述的粉煤灰為應首選燒失量較高的劣質粉煤灰。
全文摘要
本發明涉及一種陳腐垃圾塑料污泥沙、粉煤灰陶粒及其制造方法，包含材料及配比和制造工藝流程，材料配比為陳腐垃圾塑料污泥沙50％～70％，粉煤灰30％～50％；制造工藝流程為陳腐垃圾塑料進行多次水洗后的污泥水，經泥水分離機后，得到的污泥沙經過自然脫水，將脫水后的污泥沙送到雙軸攪拌機內，與一定比例的粉煤灰進行攪拌，再將攪拌好的物料送入對輥擠出機進行擠壓造粒，將造好的污泥沙陶粒生料顆粒，利用余熱將其烘干，送入旋轉窯高溫燒結，燒好的陶粒進行冷卻，冷卻后的陶粒送入成品堆場；其特征是選料科學，配比合理，陳腐垃圾塑料污泥沙和粉煤灰利廢率高，陶粒符合國家標準《輕集料及其試驗方法第1部分輕集料》GB/T 17431.1的要求。
文檔編號C04B33/132GK102826830SQ20121034740
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者金立虎 申請人:金立虎