CN104692769A

CN104692769A - 一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法

Info

Publication number: CN104692769A
Application number: CN201510106399.6A
Authority: CN
Inventors: 郑子山; 蔡文联; 郭鸿旭; 林珩; 陈国良
Original assignee: Minnan Normal University
Current assignee: Minnan Normal University
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2015-06-10

Abstract

本发明公开了一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法，以页岩为主体材料，煤渣、生活垃圾、废弃玻璃以及造纸淤泥等为辅助材料，辅助材料起到提供多孔砖烧结所需能源、提高砖结构性能以及吸收残余废气的作用。烧制生产过程零能耗、零废气排放，多孔砖性能达到相应国家A级标准。本发明能起到变废为宝、节能减排、保护环境以及节约资源等作用，不仅能降低单砖生产成本，提高经济效率，同时具有现实的社会意义。

Description

一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法

技术领域

本发明属于建筑无机材料和环境保护领域，具体涉及一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法。

背景技术

垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物，其量大且成分复杂多样，并具有污染性、资源性和社会性。如不能妥善处理，就会污染环境，影响环境卫生，浪费资源，破坏生产生活安全。当今广泛应用的垃圾处理方法是分类回收并循环利用、填埋、生物降解和焚烧发电。再生纸、塑料、橡胶、金属、电子产品等的分类回收并进行再利用对降低环境污染、减少资源浪费发挥很大作用，但仍然有大量的生活和工业垃圾无法回收利用或回收的成本太高；填埋是一种最简单、成本最低也是最广泛使用的垃圾处理方法，但其将占用大量的土地并会产生填埋场周围的环境污染；焚烧发电投资大、运行成本高且容易造成新的污染，应用比较少；生物降解法对垃圾分类要求高、分解时间长并会产生恶臭味污染环境。

垃圾处理是人类文明发展所面临的一个重大问题，涉及到人类生活环境的保护、与大自然的和谐相处、资源再利用以及可持续发展的重大事情。利用垃圾制备空心砖具有重大意义，是一种变废为宝、节能减排、惠及民生的事情。一些有关的垃圾制备空心砖的发明专利已有公开，但其实用性受到极大的限制，有的需要对垃圾进行精选（如发明专利：采用城市垃圾制造建材的方法200710304732X），有的在制备过程中加入了昂贵的化学试剂（如发明专利：一种新型环保空心砖ZL200510043958），有的只能限制于特定的垃圾（如发明专利：一种利用城市无机垃圾制备加气空心砖的方法CN 102765917 B）。许多技术都是采用常温下进行高压加粘结剂压制而成，其承载力、稳定性及卫生环保性受到很大的质疑，而真正利用城市生活垃圾烧结建筑砖及相应的尾气处理方法无相关的技术报道和公开。

本技术利用页岩主体材料，混合煤渣、生活垃圾、废弃玻璃以及造纸淤泥等辅助材料，生产页岩多孔砖。页岩多孔砖是非粘土类新型墙体材料，以页岩为原料，具有节能环保、节地利废、保温隔热、消音隔音、施工便捷和可与建筑物同寿命等特点，广泛应用于各种建筑结构体系。制砖业是一个高能耗的产业，需要消耗大量的燃煤，并且将严重污染环境，同时也会影响企业的经济效益。本技术采用内燃法生产工艺，同时应用生活和工业垃圾烧制页岩多孔砖即可以降低生产成本，又能减少环境污染，起到节能减排的作用。

用煤点火后，由于掺进去的垃圾在高温下将彻底地燃烧氧化并释放出热量，此外材料在烧结进行化学反应的过程中也将放热，并将烧结温度维持在约1000-1200℃。根据这个原理，只要起初点火后，靠原料本身在烧结过程中所释放的热值就能够满足生产过程中的热能消耗，只需要很少的燃煤和添加其他燃料，使得用煤量几乎为零。湿砖坯直接焙烧将变形，传统制砖法主要靠日晒，这将占用大量的场地，同时会因天气的影响而严重影响生产效率，而采用人工加热则将增加能耗、增加生产成本。本技术将利用窑炉燃烧产生的烟气余热余温高效回收，对砖坯进行烘干。由于在砖坯中掺入一些生活垃圾，而生活垃圾在燃烧过程中产生有害气体尤其是二噁英，经过高温区使其彻底燃烧氧化成为无害气体，极微量的N、Cl、S等酸性氧化物经过含碱性的湿砖由于化学吸附和物理吸附而进一步被清除，含极其微量有害气体及粉尘的尾气经过网滤再经过石灰水或造纸废液淋洗成为完全无害的气体直接排出。本技术能节能减排、经济实用，使单砖能耗降为零，生产全程零排放、零污染，真正发挥节能减排的重要作用，不仅能增加经济效益，同时在环境保护、资源的再循环利用等方面发挥积极的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法，烧制生产过程零能耗、零废气排放，多孔砖性能达到相应国家A级标准。本发明能起到变废为宝、节能减排、保护环境以及节约资源等作用，不仅能降低单砖生产成本，提高经济效率，同时具有现实的社会意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法：对垃圾进行分拣，回收有用的金属物；测试垃圾释放的单位热量值，以计算具体投入多少的垃圾量能维持多孔砖煅烧过程中所需的热量值；把废弃玻璃球磨成玻璃粉再跟造纸污水及污泥混合球磨成稠状物；对垃圾及页岩进行破碎，再跟上述稠状物混合，按多孔砖模式压制成块状，与砖坯一道送入窑炉中氧化燃烧：首先湿砖经过尾气的余热风干成干生砖坯，再送入窑炉中，在低温区，进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，同时将生成二氧化碳、含氯化合物、含氮化合物、金属化合物、二噁英以及未燃烧完全的各种有机物，在高温区进行充分的二次燃烧和分解，尤其二噁英经过高温区后将彻底被除去，而后含残余微量有害物质的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

本发明的显著优点在于：烧制生产过程零能耗、零废气排放，多孔砖性能达到相应国家A级标准。本发明能起到变废为宝、节能减排、保护环境以及节约资源等作用，不仅能降低单砖生产成本，提高经济效率，同时具有现实的社会意义。

附图说明

图1是生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的流程图。

具体实施方式

将生活垃圾10-15折干重量份、煤渣10-15重量份和页岩60-70重量份，分别粉碎后过2-5目的震动筛网，将废弃玻璃进行粉碎球磨成玻璃粉并过50-100目的震动筛网，取5-8重量份的玻璃粉与2-5折干重量份的造纸污泥进行混合并球磨2-3小时，最后将上述材料混合搅拌0.5-1小时成均匀物，按多孔砖模式压制成块状湿砖坯，送入预风干区风干成干砖坯，再送入窑炉中，首先在低温区进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，所产生的混合气体经过高温区进行充分的二次燃烧和分解，通过控制送风口的送风速度以确保废气在窑炉高温区行走时间3-5秒，使二噁英经过高温区后被彻底除去，而后含残余微量有害气体的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

折干重量计算法：分别称取1公斤的生活垃圾或造纸污泥，120℃干燥12小时，干燥后的重量即为折干重量。

产品的各项技术指标及尾气检测结果值：空洞率26-27%，抗压强度平均值为15.6-17.3MPa，5小时水煮吸收率平均值为14-16%。烟囱尾气未检查到二噁英，氮氧化物为0.36-0.45mg/m³，含硫化合物为1.0-1.5 mg/m³。

实施例1

将生活垃圾10折干重量份、煤渣10重量份和页岩60重量份，分别粉碎后过2目的震动筛网，将废弃玻璃进行粉碎球磨成玻璃粉并过50目的震动筛网，取5重量份的玻璃粉与2折干重量份的造纸污泥进行混合并球磨2小时，最后将上述材料混合搅拌0.5小时成均匀物，按多孔砖模式压制成块状湿砖坯，送入预风干区风干成干砖坯，再送入窑炉中，首先在低温区进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，所产生的混合气体经过高温区进行充分的二次燃烧和分解，通过控制送风口的送风速度以确保废气在窑炉高温区行走时间3秒，使二噁英经过高温区后被彻底除去，而后含残余微量有害气体的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

产品的各项技术指标及尾气检测结果值：空洞率26%，抗压强度平均值为15.6MPa，5小时水煮吸收率平均值为14%。烟囱尾气未检查到二噁英，氮氧化物为0.36mg/m³，含硫化合物为1.0mg/m³。

实施例2

将生活垃圾15折干重量份、煤渣15重量份和页岩70重量份，分别粉碎后过5目的震动筛网，将废弃玻璃进行粉碎球磨成玻璃粉并过100目的震动筛网，取8重量份的玻璃粉与5折干重量份的造纸污泥进行混合并球磨3小时，最后将上述材料混合搅拌1小时成均匀物，按多孔砖模式压制成块状湿砖坯，送入预风干区风干成干砖坯，再送入窑炉中，首先在低温区进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，所产生的混合气体经过高温区进行充分的二次燃烧和分解，通过控制送风口的送风速度以确保废气在窑炉高温区行走时间5秒，使二噁英经过高温区后被彻底除去，而后含残余微量有害气体的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

产品的各项技术指标及尾气检测结果值：空洞率27%，抗压强度平均值为17.3MPa，5小时水煮吸收率平均值为16%。烟囱尾气未检查到二噁英，氮氧化物为0.45mg/m³，含硫化合物为1.5 mg/m³。

实施例3

将生活垃圾12折干重量份、煤渣12重量份和页岩65重量份，分别粉碎后过3目的震动筛网，将废弃玻璃进行粉碎球磨成玻璃粉并过75目的震动筛网，取6重量份的玻璃粉与3折干重量份的造纸污泥进行混合并球磨2.5小时，最后将上述材料混合搅拌0.8小时成均匀物，按多孔砖模式压制成块状湿砖坯，送入预风干区风干成干砖坯，再送入窑炉中，首先在低温区进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，所产生的混合气体经过高温区进行充分的二次燃烧和分解，通过控制送风口的送风速度以确保废气在窑炉高温区行走时间4秒，使二噁英经过高温区后被彻底除去，而后含残余微量有害气体的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

产品的各项技术指标及尾气检测结果值：空洞率26.5%，抗压强度平均值为16MPa，5小时水煮吸收率平均值为15%。烟囱尾气未检查到二噁英，氮氧化物为0.4mg/m³，含硫化合物为1.2mg/m³。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法，其特征在于：对垃圾进行分拣，回收有用的金属物；测试垃圾释放的单位热量值，以计算具体投入多少的垃圾量能维持多孔砖煅烧过程中所需的热量值；把废弃玻璃球磨成玻璃粉再跟造纸污水及污泥混合球磨成稠状物；对垃圾及页岩进行破碎，再跟上述稠状物混合，按多孔砖模式压制成块状，与砖坯一道送入窑炉中氧化燃烧：首先湿砖经过尾气的余热风干成干生砖坯，再送入窑炉中，在低温区，进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，同时将生成二氧化碳、含氯化合物、含氮化合物、金属化合物、二噁英以及未燃烧完全的各种有机物，在高温区，进行充分的二次燃烧和分解，尤其二噁英经过高温区后将彻底被除去，而后含残余微量有害物质的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

2.根据权利要求1所述的使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法，其特征在于：将生活垃圾10-15折干重量份、煤渣10-15重量份和页岩60-70重量份，分别粉碎后过2-5目的震动筛网，将废弃玻璃进行粉碎球磨成玻璃粉并过50-100目的震动筛网，取5-8重量份的玻璃粉与2-5折干重量份的造纸污泥进行混合并球磨2-3小时，最后将上述材料混合搅拌0.5-1小时成均匀物，按多孔砖模式压制成块状湿砖坯，送入预风干区风干成干砖坯，再送入窑炉中，首先在低温区进一步风干加热，随着温度的不断升高，在中温区，多孔砖中的垃圾将逐渐被氧化并燃烧释放热，所产生的混合气体经过高温区进行充分的二次燃烧和分解，通过控制送风口的送风速度以确保废气在窑炉高温区行走时间3-5秒，使二噁英经过高温区后被彻底除去，而后含残余微量有害气体的尾气经过含碱性的湿砖的吸收以及除尘和淋洗后成为无害气体直接排空。

3.根据权利要求2所述的使用生活及工业垃圾烧结页岩多孔砖的方法，其特征在于：折干重量计算法：分别称取1公斤的生活垃圾或造纸污泥，120℃干燥12小时，干燥后的重量即为折干重量。