一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，由以下重量百分比的各組分組成：爐渣∶水泥∶普通集料＝30∶5∶70。試塊經(jīng)試驗測得7d的無側(cè)限抗壓強度為4.01Mpa。將爐渣制備成水泥穩(wěn)定爐渣碎石應(yīng)用于高速公路的基層或底基層的無機結(jié)合料穩(wěn)定材料，能夠充分的利用資源能源，具有重要的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，更有利于建設(shè)節(jié)約型環(huán)保型的公路工程，促進公路交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【專利說明】
一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保方法領(lǐng)域，屬于城市垃圾焚燒爐渣處理方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市生活垃圾的產(chǎn)量與日倶增。目前許多城市遭遇著“垃圾圍城”的困擾，據(jù)最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國每年垃圾生產(chǎn)量為1.7億噸，城市人均垃圾年產(chǎn)量440公斤，而且以每年超過10 %的速度增長，其中能夠進行無害化處理的占了 66 %，近三分之一的垃圾只能進行簡單的處理一一填埋，全國600座城市已經(jīng)堆放或者填埋的各種垃圾80億噸，垃圾堆積累計侵占土地達到5億平方米，有三分之二的城市面臨著被垃圾包圍的困境，垃圾污染局面非常嚴峻，它比水污染和大氣污染更難以治愈。
[0003]處理垃圾首先要實現(xiàn)減量化:一種方法是填埋處理，一種是焚燒處理。焚燒法是一種高溫熱處理技術(shù)，即以一定的過剩空氣量與垃圾在高溫(800°C -1OOO0C )的焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應(yīng)。焚燒法處理生活垃圾減量化效果顯著，一般可使垃圾質(zhì)量減少70%，體積減少90%。垃圾焚燒因為具有減容效果顯著、無害化程度徹底，在垃圾熱值較高、處理達到一定規(guī)模時，還具有可以回收廢熱發(fā)電，占地面積小，對周圍環(huán)境影響小的特點，得到了普遍的應(yīng)用。在發(fā)達國家，生活垃圾焚燒的比例在垃圾處理中所占比例很大，如瑞士達到80%,日本73%，丹麥70%。
[0004]我國城市生活垃圾焚燒技術(shù)的研究和應(yīng)用起步相對較晚，垃圾焚燒廠的建設(shè)數(shù)量也較少，大部分城市都采用衛(wèi)生填埋、堆肥或原始露天堆存的垃圾處理方式。焚燒的目的是盡可能焚毀垃圾，使垃圾變?yōu)闊o害和最大限度地減容，并盡可能減少新的污染物質(zhì)的產(chǎn)生，避免造成二次污染。對于大、中型的垃圾焚燒廠，能同時實現(xiàn)使垃圾減量、徹底焚毀垃圾中的有毒物質(zhì)以及回收利用焚燒余熱這三個目的。近年來，隨著我國城市生活垃圾產(chǎn)量的劇增和垃圾中熱值的提高，垃圾焚燒技術(shù)受到普遍的關(guān)注，發(fā)展非常迅速。自1988年我國引進國外關(guān)鍵技術(shù)及主要設(shè)備建成的第一座現(xiàn)代化焚燒廠一一深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠投運以來，相繼在珠海、廣州、上海、北京、天津、寧波、廈門、溫州和江蘇等地建成了一些大型的垃圾焚燒處理廠對解決該地區(qū)的垃圾處理和緩解土地資源緊張問題起到了較好的作用。
[0005]隨著城市生活垃圾焚燒方式的普遍采用，爐渣的產(chǎn)量也日益增加。如此大量爐渣的產(chǎn)生，主要的處置方法是送填埋場填埋。為節(jié)省日益緊張的填埋場地，降低爐渣的處置費用，焚燒爐渣的資源化利用勢在必行。為了合理處置日益增加的焚燒爐渣，減輕填埋場場地緊張的壓力或省去昂貴的填埋費用，或為了解決本國天然骨料短缺的問題，很多國家在幾十年前就開始從資源利用和環(huán)境影響兩方面考慮，研究爐渣資源利用的可行性。
[0006]如果將這些爐渣應(yīng)用于城市的基層或底基層骨料，不僅能夠充分的利用資源能源，還能減輕爐渣廢棄產(chǎn)生的土地占用，減少處置費用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是為了從垃圾焚燒爐渣自身特性著手，增加簡單的預處理工序，進行篩分之后，將垃圾焚燒爐渣作為一級路面基層的材料。替代一部分傳統(tǒng)的碎石材料，同時加入適量的水泥和普通集料，來改善路面基層材料的特性。既節(jié)約成本，又達到節(jié)能減排的目的。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣是實現(xiàn)的:一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，其特征是:將垃圾焚燒爐渣原料經(jīng)過去除金屬和篩分預處理后，去除大于31.5_粒徑的顆粒，然后將篩分后的垃圾焚燒爐渣作為路面基層集料的一部分。
[0009]所述的城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法比例為爐渣:水泥:普通集料=30: 5: 70。試塊經(jīng)試驗測得7d的無側(cè)限抗壓強度為4.01Mpa。
[0010]所述的爐渣主要是由熔渣、玻璃、磚石、碎瓷片、金屬制品組成的不均質(zhì)混合物。大顆粒的爐渣(> 25_)以磚石、陶瓷為主，小顆粒的爐渣主要由熔渣和玻璃組成。
[0011]所述的垃圾焚燒爐渣集料分別經(jīng)過篩孔為31.5,19,9.5,4.75,2.36和0.075毫米篩子篩分時，其通過質(zhì)量百分比即級配為100%、90?95%、60?70%、20?30和5?10、O?4%，同時必須滿足壓碎值< 35%、吸水率小于7.0%的要求。
[0012]本實用新型的積極效果:
[0013]本實用新型通過了解和分析爐渣自身的物理化學性質(zhì)，并與水泥、集料按照一定的配合比，制備成半剛性穩(wěn)定材料。通過實驗室無側(cè)限抗壓強度試驗、干縮試驗等相關(guān)試驗來確定該半剛性材料的力學性能和變形性能，通過在高速公路或一級公路路面基層材料中應(yīng)用研究其施工工藝和長期路用性能。研究水泥穩(wěn)定爐渣碎石材料具有重要的意義，它不僅能節(jié)約大量的垃圾填埋場地和堆放場地，還能提供爐渣的再生利用途徑，減少處置費用。將爐渣制備成水泥穩(wěn)定爐渣碎石應(yīng)用于高速公路的基層或底基層的無機結(jié)合料穩(wěn)定材料，能夠充分的利用資源能源，具有重要的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，更有利于建設(shè)節(jié)約型環(huán)保型的公路工程，促進公路交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【具體實施方式】
[0014](I)混合料拌合
[0015]混合料拌料前，需要檢測場內(nèi)各種集料以及灰渣的含水量，確定當天的施工配合比。拌合前根據(jù)原材料的含水量測定結(jié)果及混合料配合比，計算混合料的初始含水量。如果初始含水量小于施工要求值，則在拌和時予以加水。拌合含水量比最佳含水量大約多I %?2%。并根據(jù)天氣狀況及運輸距離的遠近調(diào)整含水量，使混合料運到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時的含水量大于最佳含水量，以補償后續(xù)工序的水分損失；施工現(xiàn)場實際采用的水泥劑量比室內(nèi)實驗所確定的劑量適當增加，一般不少于0.5%，最多不超過1%。
[0016](2)混合料攤鋪
[0017]采用攤鋪機進行施工作業(yè)攤鋪速度為1.0m/min，固定窮錘和質(zhì)平板振級為4級。攤鋪采用弦線控制標高，標高誤差控制在3mm之內(nèi)。兩側(cè)采用鋼絲作為基線，分段張拉長度為150m，且在兩端用緊線器同時張緊，避免因鋼絲不緊而產(chǎn)生撓度。鋼釬埋設(shè)牢固，在整個作業(yè)期間有專人看管，嚴禁碰觸鋼絲，發(fā)現(xiàn)異常時立即恢復。測量人員緊盯施工現(xiàn)場，經(jīng)常復核鋼絲標尚。
[0018](4)混合料碾壓
[0019]碾壓一般需6?8遍。直線段由兩側(cè)向中心碾壓，曲線段內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，每道碾壓應(yīng)與上道碾壓相重疊300mm，使每層整個厚度和寬度完全均勻壓實。壓路機的碾壓速度，頭兩遍以采用1.5?1.7km/h為宜，以后宜采用2.0?2.5km/h0壓實后表面應(yīng)平整，無輪跡或隆起、裂紋搓板及起皮松散等現(xiàn)象。水泥穩(wěn)定爐渣宜在水泥初凝前并應(yīng)在試驗確定的延遲時間內(nèi)完成碾壓，并達到要求的壓實度。碾壓過程中，水泥穩(wěn)定爐渣表面應(yīng)始終保持濕潤。
[0020](5)試驗段養(yǎng)生
[0021]碾壓完畢、壓實度檢查合格后立即進行養(yǎng)生。養(yǎng)生采用先覆蓋薄膜再覆蓋土工布然后用編織袋壓邊的方法，注意覆蓋到邊養(yǎng)生時間為10天，期間要保持水穩(wěn)灰渣碎石表面濕潤狀態(tài)，必要時用灑水車在相鄰的一幅補水養(yǎng)生，灑水車的噴頭要用噴霧式，不得用高壓式噴管，以免破壞底基層結(jié)構(gòu)。養(yǎng)生期內(nèi)專人負責封閉交通，禁止車輛在養(yǎng)生路段內(nèi)行駛。
【主權(quán)項】
1.一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，其特征是:將垃圾焚燒爐渣原料經(jīng)過去除金屬和篩分預處理后，去除大于31.5_粒徑的顆粒，然后將篩分后的垃圾焚燒爐渣作為路面基層集料的一部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，其特征在于:所述的城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法比例為爐渣:水泥:普通集料=30: 5: 70，試塊經(jīng)試驗測得7d的無側(cè)限抗壓強度為4.0lMpa03.根據(jù)權(quán)利要求2.所述的一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，其特征在于:所述的爐渣主要是由熔渣、玻璃、磚石、碎瓷片、金屬制品組成的不均質(zhì)混合物，大顆粒的爐渣(> 25mm)以磚石、陶瓷為主，小顆粒的爐渣主要由熔渣和玻璃組成。4.根據(jù)權(quán)利要求2.所述的一種城市垃圾焚燒爐渣的資源化利用方法，其特征在于:所述的垃圾焚燒爐渣集料分別經(jīng)過篩孔為31.5,19,9.5,4.75,2.36和0.075毫米篩子篩分時，其通過質(zhì)量百分比即級配為100%、90?95%、60?70%、20?30和5?10、0?4%，同時必須滿足壓碎值< 35%、吸水率小于7.0%的要求。
【文檔編號】C04B18/10GK105884226SQ201410667295
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月19日
【發(fā)明人】王喬坎, 程澤海, 周嬌娜, 毛晨露, 許婷婷
【申請人】王喬坎