CN1072915A - 用生活垃圾制砖的方法 - Google Patents
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Abstract
用生活垃圾制砖的方法,以粘土、生活垃圾和煤
灰为原料,其重量比为粘土55—75份,生活垃圾20
—40份,煤灰5份。生活垃圾经预处理后,其颗粒尺
寸不大于3毫米。烧结温度为850℃~930℃。本发
明可大量彻底地处理垃圾,变废为利,投资少,成本
低。制砖温度低、节能、节约土地,砖体比普通砖轻
250~300克,抗压抗折强度达150号。
Description
本发明属于制砖的方法。
在本发明作出以前,传统的制砖方法是用粘土通过堆揉、打坯、风干,最后在砖窑中于950℃~1030℃烧结成成品。现代的成品砖多为红色,根据国家GB5101-85标准,普通砖长240mm,宽115mm,高53mm,其抗压、抗折力学强度必须达到四级三等,即200号和150号为特等砖,100号为一等砖,75号为二等砖。现有制砖法温度高,耗能大;消耗大量粘土,吞食耕地;成品砖一般重2600克。
城市生活垃圾近年已成为困扰世界的社会问题。据报道,发达国家每人每年要产生垃圾30吨,发展中国家每人每年要产生垃圾1吨,全球每年新增垃圾100亿吨。美国的垃圾占地1.2万平方公里,日本在东京湾有233公顷垃圾山。我国北京日产生活垃圾9000吨,上海日产8000吨,西南某市日产垃圾1342吨。人们为处理垃圾大伤脑筋。
目前国外的垃圾处理方法有:填埋法、焚烧法、堆肥法、热解法、蚯蚓分解法,国内现在主要采用堆肥、焚烧和填埋三种方式。上海安亭有日处理300吨的大型机械化垃圾堆肥处理场。西南某市最大的一个垃圾堆肥场总占地124.42亩。尽管垃圾堆肥处理近年有所发展,产生了高温堆肥技术、垃圾处理仓,垃圾生产沼气技术等,但此法正在被淘汰。西南某市的特种垃圾焚烧场,采用连续逆流式干燥筒焚烧,每日仅能处理垃圾5吨,远不能满足需要。台湾松圣工业股份有限公司及台湾中明国际股份有限公司采用MSK固化剂和SST安定剂将生活垃圾制造成各种建筑材料和免烧砖,是垃圾处理的新发展。
总的说来,现有垃圾处理方法具有如下缺点:1.消极处理、处理不彻底,处理后仍有二次污染问题;2.投资大,成本高;3.占地宽,侵蚀农田;4.或是处理量小,远远不能满足城市生活垃圾大量增长的需要。
针对现有制砖及垃圾处理技术的上述不足之处,本发明提一种既能制砖又能处理城市生活垃圾的新方法,旨在降低制砖温度、节约能源;减轻砖体重量,实现墙体改革;减少制砖用粘土,保护耕地。同时使之能大量彻底地处理垃圾,处理后不产生二次污染,以减少城市环境污染,保护农业生态环境;并且,垃圾处理中,投资小,成本低。
本发明的目的是通过下述方案实现的。用生活垃圾制砖的方法,包括备料、制坯和烧结三个主要步骤,备料中以粘土、生活垃圾和煤灰为制砖原料,其原料配料重量比为:粘土55~75份、生活垃圾20~40份,煤灰5份。所用生活垃圾的颗粒尺寸要求等于或小于3毫米,不得大于3毫米。制坯中所用对滚机的密度应等于或小于10毫米,不得大于10毫米,螺旋机的机嘴长度应在常规长度上加长10公分。烧结温度为850℃~930℃,比现有烧砖温度低100℃;烧结时间为5~6小时。
具体操作及其原理详述如下。
1.备料:将生活垃圾用孔径为6mm的粗筛过筛,未过筛的粗垃圾经机械粉碎后再次过筛。将过筛的垃圾粉碎后又用孔径为3mm的竖筛继续过筛,未过筛的经机械粉碎后再次过筛。将过3mm孔径筛的生活垃圾,按本发明原料配料重量比与预先堆放过20天以上的粘土原泥及煤灰(工业锅炉燃烧过的粉煤灰)混匀。
2.制坯:将前步垃圾混合原料,酌情拌入约20%的水份,通过对滚机挤压后,用搅拌机搅拌揉和均匀,最后通过螺旋机挤出形成垃圾砖泥坯。操作中应按本发明要求调整好对滚机的密度和螺旋机的机嘴长度,以使原料混合挤压、充分、坯体具有一定的密度和强度。
3.烧结:将经自然风干7-20天垃圾砖泥坯,按常规堆放入砖窑,加热升温850℃-930℃,保持温度5~6小时。然后让其自然降温。3天后出窑即为垃圾砖成品。烧结温度低于850℃,砖坯烧不过心;高于930℃,砖坯会被烧焦。
据分析,城市生活垃圾中,灰渣占70-80%,砖瓦8.8-12.6%,塑料0.7-1.6%,木料3.3-7.4%,棉织物0.8-2.2%,玻璃0.7-1.3%,陶瓷0.3-0.8%,金属0.8-1.9%,骨头0.4-0.8%。其化学组成为,SiO244.14%,Fe2O38.17%,Al2O314.74%,CaO4.73%,MgO1.94%,烧失物20.87%。而粘土制砖中,要求粘土中SiO2的含量不得低于50%;烧失物不得高于15%。生活垃圾的SiO2及烧失物含量均接近标准粘土指标,垃圾的其余化学组成均在粘土指标之内。因而,城市生活垃圾在理论上完全具有构成制砖原料的可能性。此外,据测算,每公斤生活垃圾可产热量300多千卡,再加上一定比例的煤灰,在烧结中可在砖坯中产生内热,不仅使得坯体内外烧结均匀,而且可降低烧结温度,保证低能耗的实现。
实施例1:
粘土预先堆放20天。城市生活垃圾过6mm孔径粗筛,未经过粗筛的粗垃圾通过粉煤机机械粉碎后再次过筛,通过粗筛的垃圾经粉煤机机械粉碎后又过3mm孔径细筛,从而制得颗粒尺寸等于或小于3mm的匀粒垃圾。这时的粘土含略含水10%,垃圾约含水5%。
取上述粘土75公斤,匀粒垃圾20公斤,发电厂煤灰5公斤,混匀、放入对滚机挤压,对滚机密度调整为10毫米,使其挤压更充分。挤压遍后,将垃圾泥放入搅拌机搅拌。搅拌后,将垃圾泥放入机嘴加长10公分的螺旋机中挤出成252mm×122mm×56mm的标准尺寸的垃圾砖坯。共得砖坯约4500块。螺旋机机嘴加长10公分的目的是增加压力,提高砖坯的密度和强度。
上述垃圾砖坯自然风干7天后、装窑烧结。在转烧砖窑中,装窑后第三天窑中温度升到最高温度930℃。维持930℃6个小时,然后停止烧结,逐渐降温。到装窑后第六天即可出窑。
本实施例中的垃圾砖含城市生活垃圾20%,单块垃圾砖重2400多克,外观和普通粘土砖相近。按国家GB5101-85标准检测,其抗压、抗折强度为150号。成品砖尺寸为240mm×115mm×53mm。单块砖重2350克。
实施例2:
备料中,粘土和垃圾的预处理过程与实施例1相同。不同的是,在本实施例中,取粘土65公斤,匀粒垃圾30公斤,煤灰5公斤,混匀。
制坯中,挤压、搅拌和成坯,操作方法同实施例1。约得252mm×122mm×56mm砖坯5500块。所得砖坯在坯场自然风干,直到第7天,干至失水80%,即装窑烧结。烧结温度890℃,烧结时间和过程同实施例1。成品检测达到GB5101-85标准抗压抗折强度150号。成品砖尺寸符合标准。砖重2325克。
实施例3:
备料中,粘土和垃圾的预处理过程和实施例1相同,不同的是,在本实施例中,取粘土55公斤,匀粒垃圾40公斤,煤灰5公斤、混匀。
制坯中,挤压、搅拌和成坯,操作过程与实施例1相同,约得252mm×122mm×56mm的砖坯1050块。所得砖坯大面、条面、顶面均光滑均匀,和普通粘土砖一致。砖坯在坯场自然风干7天,干至失水80%,即装窑烧结。烧结温度850℃,烧结时间5小时,烧结过程同实施例1相同。成品检测,达到GB5101-85标准抗压抗折强度150号,成品砖尺寸符合国家标准,即240mm×115mm×53mm。重2300克。
本发明三个实施例中所使用的机械型号和功率为:90型粉煤机,40千瓦;800型对滚机、40千瓦;2500型搅拌机3千瓦;450型螺旋机(砖机),75千瓦。
本发明具有如下特点:
1.由于备料中,生活垃圾经粉碎过筛的预处理,用于和粘土混合的垃圾为尺寸不大于3mm的匀粒垃圾颗粒,因而,保证了垃圾在砖坯中的均匀分布,从而保证了垃圾砖的质量,并为能够在粘土中多混合生活垃圾创造了条件。致使本发明生活垃圾的掺入量高达20%~40%。由于对滚机密度调小,螺旋机机嘴加长,所得垃圾砖的抗压抗折强度均能达到GB5101-85标准150号。
2.本发明能大量处理生活垃圾,处理彻底,不产生二次污染,处理中投资少,成本低,变废为利,不仅能减少大量城市生活垃圾侵占耕地,保护城市环境,而且还能利用垃圾造福人类,成为处理生活垃圾的理想途径。
3.由于生活垃圾本身含有较高热量,生活垃圾在砖坯中烧结,会在坯体中产生内热,因而,垃圾砖的烧结温度比粘土砖要低100℃,节约了能源。同时,由于垃圾匀粒在砖坯中分布均匀,产生内热分散,从而保证了砖体的烧结质量。
4.本发明所得的垃圾砖无毒、无异色、无味、其强度和放射性物质含量均达到国家标准。并且,每块垃圾砖的重量平均要比普通粘土砖轻250~300克,实现了国家墙体改革方案。
5.本发明由于在备料中使用了大量垃圾,因而大大节约了制砖粘土,减少了粘土用量,避免了制砖工业对土地的侵食,保护了农田耕地。据测算,一个22门的中型砖厂一年可消化处理生活垃圾至少22000吨,节约土地9亩,节约原煤600吨,减少红砖运输量7500吨。其经济和社会效益十分显著。
Claims (4)
1、用生活垃圾制砖的方法,包括备料、制坯和烧结三个主要步骤,其特征是备料中以粘土、生活垃圾和煤灰为制砖原料,原料配料重量比为:粘土55-75份、生活垃圾20-40分煤灰5份。
2、按照权利要求1的方法,其特征是备料中所使用的生活垃圾预先粉碎成颗粒尺寸等于或小于3毫米的匀粒。
3、按照权利要求1的方法,其特征是制坯中所使用的对滚机的密度等于或小于10毫米。
4、按照权利要求1的方法,其特征是烧结温度为850~930℃,烧结时间为5~6小时。
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CN91108358A CN1072915A (zh) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 用生活垃圾制砖的方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102515835A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 江苏省建筑科学研究院有限公司 | 一种掺有生活垃圾颗粒的建筑渣土污泥烧结砖及制备方法 |
CN102518249A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 江苏省建筑科学研究院有限公司 | 一种具有粘土砖表层的淤泥污泥烧结砖及其制备方法 |
CN105198382A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-30 | 重庆市科环建材有限公司 | 一种利用生活垃圾制作烧结砖的方法 |
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1991
- 1991-12-02 CN CN91108358A patent/CN1072915A/zh active Pending
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CN102515835A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 江苏省建筑科学研究院有限公司 | 一种掺有生活垃圾颗粒的建筑渣土污泥烧结砖及制备方法 |
CN102518249A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 江苏省建筑科学研究院有限公司 | 一种具有粘土砖表层的淤泥污泥烧结砖及其制备方法 |
CN102518249B (zh) * | 2011-12-08 | 2014-07-16 | 江苏省建筑科学研究院有限公司 | 一种具有粘土砖表层的淤泥污泥烧结砖及其制备方法 |
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