一種利用城鄉(xiāng)生活垃圾制備得到的墻體材料及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及利用廢棄物一一城鄉(xiāng)生活垃圾綜合利用制作墻體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)廣大地區(qū)，伴隨改革開(kāi)放的成果，人民生活水平大幅度提高，生活垃圾產(chǎn)生排放量逐年遞增，使得城鄉(xiāng)生活垃圾資源非常豐富。生活垃圾年排放量已達(dá)幾億噸，垃圾累積堆存量超過(guò)70多億噸，侵占土地80多萬(wàn)畝，垃圾的無(wú)害化處置已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。現(xiàn)實(shí)的嚴(yán)重問(wèn)題是綜合利用率低，儲(chǔ)存量逐年增大，如不有效地進(jìn)行綜合利用，必將導(dǎo)致環(huán)境污染，侵占土地資源，破壞生態(tài)平衡，危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們身心健康，形成公害。而目前我國(guó)城鄉(xiāng)生活垃圾的處理方式，只有焚燒、填埋，焚燒造成空氣污染，空氣質(zhì)量更加惡化。填埋造成大量土地被占用，周圍土地被污染。至今，城鄉(xiāng)生活垃圾廢棄物綜合利用問(wèn)題，還沒(méi)有得到很好的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明采用高新技術(shù)，成功有效地解決了城鄉(xiāng)生活垃圾的公害問(wèn)題，取消焚燒、填埋，杜絕二次污染。達(dá)到節(jié)能、利廢、防害，向有利于生態(tài)平衡、可持續(xù)發(fā)展、優(yōu)化國(guó)家資源轉(zhuǎn)化。即利國(guó)利民、又創(chuàng)造財(cái)富，是一舉兩得，社會(huì)效益十分顯著的事業(yè)。本發(fā)明提供一種以處理后城鄉(xiāng)生活垃圾為主，并設(shè)計(jì)最先進(jìn)全套工藝設(shè)備，并加入特配添加劑，促使廢棄物利用率高，干燥收縮值低，抗壓、抗折強(qiáng)度高，具有抗凍融性能的制造承重墻體材料和非承重墻體材料。
[0004]本發(fā)明可以用如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，以城鄉(xiāng)生活垃圾、以及煤渣和/或爐渣為主料，以石灰、石粉，石硝、水泥為輔料，同時(shí)加入特配添加劑:硅酸鈉、氯化鈣的一種制造墻體材料，優(yōu)選制磚材料的措施。所述墻體材料，優(yōu)選制磚材料具體組成按照重量份數(shù)計(jì)如下:
[0005]處理后的生活垃圾:100份
[0006]煤渣:0-70份
[0007]爐渣:0-20份
[0008]石灰:5.0-15份
[0009]石粉:0-15份
[0010]石硝:0-10份
[0011]水泥:5-10份
[0012]由下述成分組成的特配添加劑:
[0013]硅酸鈉:0.卜5份
[0014]氯化鈣:0」_1份
[0015]此外，優(yōu)選，煤渣和爐渣的總用量小于等于70份，石灰用量?jī)?yōu)選5-10份，石粉用量?jī)?yōu)選5-15份，石硝用量?jī)?yōu)選5-10份，娃酸鈉用量?jī)?yōu)選0.5-3份，氯化|丐用量?jī)?yōu)選0.5-1份。
[0016]其組成配方或者優(yōu)選，處理后的生活垃圾:100份，煤渣:10份，爐渣:10份，石灰:5份，石粉:6份，水泥:10份，硅酸鈉:5份，氯化鈣:1份，100°C下常壓養(yǎng)護(hù)24小時(shí)。
[0017]其組成配方或者優(yōu)選，處理后的生活垃圾:100份，爐渣:20份，石灰:6份，石粉:5份，水泥:5份，硅酸鈉:0.5份，氯化鈣:0.1份，90 °C下常壓養(yǎng)護(hù)12小時(shí)。
[0018]其組成配方或者優(yōu)選，處理后的生活垃圾:100份，煤渣:20份，石灰:10份，石粉:15份，石硝:1份，水泥:5份，硅酸鈉:0.5份，氯化鈣:0.5份，90 0C下常壓養(yǎng)護(hù)12小時(shí)。
[0019]其組成配方或者優(yōu)選，處理后的生活垃圾:100份，煤渣:10份，爐渣:10份，石灰:5份，石粉:6份，水泥:10份，硅酸鈉:0.5份，氯化鈣:I份，在加壓8kg/cm2下養(yǎng)護(hù)6小時(shí)。
[0020]另外，本發(fā)明也提供一種利用城鄉(xiāng)生活垃圾制做墻體材料的工藝，其制備步驟包括:
[0021]將石灰粉碎，并與處理后的城鄉(xiāng)生活垃圾、煤渣、石灰、石硝、水泥以及特配添加劑一起攪拌，然后壓成墻體材料坯并養(yǎng)護(hù)成生活垃圾墻體材料，各原料按的組成按重量份數(shù)計(jì)為:
[0022]處理后的生活垃圾:100份(重量份)
[0023]煤渣:0-70份
[0024]爐渣:0-20份
[0025]石灰:5.0-15份
[0026]石粉:0-15份
[0027]石硝:0-10份
[0028]水泥:5-10份
[0029]特配添加劑:
[0030]硅酸鈉:0.1-5份
[0031]氯化鈣:0.1-1份
[0032]另加水:達(dá)到物料總重量的18-20%，
[0033]上述養(yǎng)護(hù)工藝為常壓蒸養(yǎng)，溫度90_100°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間8-24小時(shí)，或加壓蒸養(yǎng)，壓力6_8kg/cm2，蒸養(yǎng)時(shí)間6-8小時(shí)，
[0034]此外，優(yōu)選，固體石灰均需先球磨，按配比加入各種原料之后，還需加水?dāng)嚢杈鶆?，攪拌時(shí)間3-5分鐘，然后用輪碾機(jī)碾壓3-5分鐘。
[0035]或者還可以優(yōu)選，在加壓養(yǎng)護(hù)方法中，在攪拌工序與輪碾工序之間，還需增加物料消化工序，消化時(shí)間2-2.5小時(shí)。
[0036]現(xiàn)時(shí)，用生活垃圾代替粘土燒磚(可制取其他建筑材料)都是采用石灰、石膏做激活劑，經(jīng)高溫養(yǎng)護(hù)而成，同時(shí)考慮氧化鈣成分的補(bǔ)充可調(diào)整。近幾年已開(kāi)始了添加特配物質(zhì)輔助制磚的研究工作。本發(fā)明通過(guò)對(duì)已有技術(shù)的探討、實(shí)驗(yàn)、根據(jù)具體條件，將城鄉(xiāng)生活垃圾配以煤渣、爐渣等多種廢渣合用，使成分得以互相補(bǔ)充，同時(shí)加入石粉、石硝、石灰、水泥等來(lái)增加強(qiáng)度并調(diào)整鈣含量。特別是通過(guò)加入少量硅酸鈉和氯化鈣組成的特配物質(zhì)改善了磚的性能，增大了生活垃圾等主、輔料間各成分的交聯(lián)性、粘結(jié)力和強(qiáng)度，大大縮小了干燥收縮值，使垃圾中有害物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)，有害物質(zhì)浸出性大大降低；同時(shí)通過(guò)物理固化處理，使垃圾與其他物料混合成為一種物理性結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定的固化體，使成品材料具有避免棱、邊、角的風(fēng)化及表面整潔的性能;氯化鈣還有防凍作用，適于北方建筑應(yīng)用。所用化學(xué)物質(zhì)皆為價(jià)格較低，性能優(yōu)良者，且加入量較少。所以，雖然該墻體材料所用生活垃圾包括煤渣、爐渣的比例大，制成的墻體材料仍能達(dá)到JC239-2001標(biāo)準(zhǔn)，能代替現(xiàn)有墻體材料。
[0037]生活垃圾的制做墻體材料操作工藝可用二種方法，第一種是常溫養(yǎng)護(hù)工藝:先將石灰用球磨機(jī)粉碎，時(shí)間5-10分鐘。按比例加入生活垃圾、煤渣、爐渣等主料，及石粉、石灰、石硝、水泥(32.5MPa-42.5MPa)等輔料，再加特配添加劑硅酸鈉、氯化鈣和適量水(18-20%)，一起攪拌3-5分鐘，必須攪拌均勻，再用高效行星輪輾機(jī)碾壓3-5分種，用150噸壓磚機(jī)上壓制成墻體材料坯，于恒溫90-100°C，蒸養(yǎng)8-24小時(shí)，即成成品墻體材料。
[0038]第二種是加壓養(yǎng)護(hù)工藝:即在完成上述第一種方法中的攪拌3-5分鐘工序后，進(jìn)行消化2-2.5小時(shí)，然后碾壓、制成墻體材料坯。后續(xù)加壓養(yǎng)護(hù)工序是在壓力:6-8kg/cm2下停留6-8小時(shí)，使墻體材料中結(jié)構(gòu)增加結(jié)晶態(tài)，此時(shí)可適當(dāng)減少添加劑用量20%左右，以降低成本，投資比第一種稍高。
[0039]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，所用城鄉(xiāng)生活垃圾是廢棄物，已形成公害，用高科技手段將其綜合利用，達(dá)到“化害為利”、“變廢為寶”。墻體材料坯不用燒制即可制成承重墻體材料和非承重墻體材料。特配添加劑用量少，價(jià)格便宜，作用大。成品生活垃圾墻體材料強(qiáng)度高，表面平整，尺寸穩(wěn)定，重量輕，使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)黑龍江省建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站測(cè)定:質(zhì)量達(dá)到一級(jí)品，該磚抗壓強(qiáng)度:> 15MPa，抗凍性能好:抗壓:>12MPa，干質(zhì)量損失:<2%。
[0040]優(yōu)選，生活垃圾的處理步驟包括:通過(guò)分揀等除去危險(xiǎn)和有害物質(zhì)，例如廢舊電池等;通過(guò)分揀、萃取等方式除去生活垃圾中的可直接利用物質(zhì)及有機(jī)物質(zhì)，例如油污、塑料、橡膠等;通過(guò)過(guò)濾、化學(xué)萃取等方式除去生活垃圾中的有害金屬，剩下的不可再利用物質(zhì)及無(wú)機(jī)物混合形成垃圾固化粒，從而制備得到處理后的生活垃圾。
【具體實(shí)施方式】
[0041 ] 實(shí)施例1:
[0042]配料重量比例為:處理后的生活垃圾:100份，煤渣:1份，爐渣:10份，石灰:5份，石粉:6份，水泥:10份。先將石灰放入球磨機(jī)磨碎，時(shí)間10分鐘，再加入其它主、輔料及特配添加劑:娃酸鈉:5份，氯化鈣:I份，同時(shí)加入總重量20%的水。將上述物料一起放入強(qiáng)力攪拌機(jī)，攪拌5分鐘，輸送到高效行星輪碾機(jī)碾壓5分鐘，在150噸壓磚機(jī)上壓制成墻體材料坯。在封閉情況下，于100°C下常壓養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，得到產(chǎn)品生活垃圾壓制墻體材料。成品墻體材料抗壓強(qiáng)度:18.6MPa，干質(zhì)量損失:1.5 %，干燥收縮值:0.65mm/m。
[0043]實(shí)施例2:
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