一种固体废弃物资源化利用方法技术

本发明专利技术现提供一种固体废弃物资源化利用方法，步骤为：a、按重量称取粉煤灰、建筑垃圾粉末、污泥和垃圾焚烧飞灰；b、配制激发剂，将5‑100重量份的碱金属氢氧化物溶入100重量份的水玻璃中，冷却至室温，制得激发剂；c、将粉煤灰、建筑垃圾粉末及垃圾焚烧飞灰进行强力混合，使其均匀；d、污泥中加入污泥重量的1‑15%的CaO，混合均匀，除去污泥臭味；e、将步骤c和d所得产物与步骤b制得的激发剂进行混合均匀，形成最终混合料；f、成型固化，将成型体在一定温度和湿度条件下进行养护4‑24小时，使其固化得到固化体；g、烘干得到烘干固化体；h、将烘干固化体烧结陶瓷化，得到陶瓷体。本发明专利技术提供的处理方法可以将城市固体废弃物：建筑垃圾、城市污泥、垃圾焚烧飞灰三者协同一体化处理。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于固体废弃物处理及资源化利用领域，具体涉及一种固体废弃物资源化利用方法。

技术介绍

城市固体废弃物包括：建筑垃圾、污泥、垃圾焚烧飞灰；
三种固体废弃物均有各自的处理方法：
1.建筑垃圾
建筑垃圾指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。按产生源分类，建筑垃圾可分为工程渣土、装修垃圾、拆迁垃圾、工程泥浆等；按组成成分分类，建筑垃圾中可分为渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等。
城市建筑垃圾处理根据各地政策和实际环境不同，大致可分为两种：集中处理和分散处理。建筑垃圾分类利用主要有以下几种：
①建筑垃圾经过破碎、分选成粗细骨料，替代天然骨料来配制混凝土、道路基层材料和建筑用砖。
②钢门窗、废钢筋、铁钉、铸铁管、黑白铁皮等经分拣后送有色金属冶炼厂或钢铁厂回炼。
③废砖瓦经清理可以重新使用。废瓷砖、陶瓷洁具经破碎分选、配料压制成型生产透水地砖或烧结地砖。
④废玻璃筛分后送微晶玻璃厂或玻璃厂做原料生产玻璃或生产微晶玻璃。
⑤木屋架、木门窗可重复利用或经加工再利用，或用于制造中密度纤维板。
其中金属与木材量较少，处理利用也较为简单，其它几种量比较大，处理利用较难，加工设备较多，需要破碎、筛分分级等大型设备。处理后资源化利用主要是作为骨料、填料做成再生混凝土、再生砌块、再生砖及其它路面产品。
2.污泥
污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。文献1介绍了现有的城市污泥处理技术主要有卫生填埋法、厌氧消化法、湿式氧化法、干化焚烧、排海、农用及其他技术手段。在处理过程中,仍然存在臭气、重金属及渗滤液污染、可燃气体爆炸、投资大、运行成本高等问题及风险。需要加强城市污泥高效快速堆肥、污泥制造有机——无机复合肥、污泥制造建筑材料、污泥热能利用等关键技术及设备的研发,推进我国城市污泥高效利用的发展。
3.垃圾焚烧飞灰
城市生活垃圾焚烧发电是一项垃圾处理最有效的减量化方法，垃圾焚烧过程中会产生3-5%的飞灰，飞灰中含有重金属和二恶英等污染物，属于危险废物。文献2给出多种处理方法，包括固定化处理技术、化学药剂稳定化处理技术、湿法化学处理、安全填埋、烧制陶粒技术、利用UASB和EGSB装置回收重金属技术等。
专利1-6，给出了建筑垃圾与污泥共同利用制备砌块、砖、墙板等产品及其制备方法。上述专利中虽然实现了污泥与建筑垃圾协同处理，但有以下不足：
（1）所用污泥为干燥后的污泥，污泥进行干燥需要消耗大量的热能；
（2）所用粘结剂为普通水泥，对污泥中的重金属处理效果有限；
（3）加入大量不同种类的矿物材料和化工材料，过程复杂，成本偏高；
文献1：姚立明；宫禹；赵孟石；李大尉；姚鸿宾；我国城市污泥处理技术现状，黑龙江科学，2015年第3期；
文献2：姚刚，垃圾焚烧飞灰处理技术现状与展望，化工时刊，28卷，第7期；
专利1：CN00112320，城市生活垃圾干燥气化熔融处理方法；
专利2：CN200610025612，城市生活垃圾焚烧飞灰两步法重金属稳定化方法；
专利3：CN200610085815，城市生活垃圾、工业垃圾焚烧飞灰的永久无害化处理方法；
专利4：CN200910200001，飞灰和含砷废物共同稳定的方法；
专利5：CN201110067602，环保砖的制造方法；
专利6：CN201110089414，污泥环保砌块；
专利7：CN03155812，一种污泥建筑垃圾轻质免烧砖；
专利8：CN201110166725，一种利用城市污泥制造的轻质墙板及其制造方法；
专利9：CN201110166730，一种利用城市污泥制造的轻质墙板及其制造方法；
专利10：CN201210305687，多孔烧结保温空心砌块及其制备工艺；
专利11：CN201310038231，一种能净化水质的轻质砖及其制备方法；
专利12：CN201310092443，一种城市生活垃圾焚烧飞灰的资源化利用方法；
专利13：CN201310092564，一种城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法；
专利14：CN201310222266，一种协同去除废物焚烧飞灰中重金属和二恶英的方法。
但以上专利文件都是单纯对一种固体废弃物进行处理，所以目前城市固体废弃物：建筑垃圾、城市污泥、垃圾焚烧飞灰的处理方式中，还没三者协同一体化处理的方法。

技术实现思路

针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种城市固体废弃物：建筑垃圾、城市污泥、垃圾焚烧飞灰的处理方式中，三者协同一体化处理的方法，即一种城市固体废弃物资源化利用方法。
为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了以下技术方案：
一种固体废弃物资源化利用方法，步骤为：a、按重量称取粉煤灰、建筑垃圾粉末、污泥和垃圾焚烧飞灰；b、配制激发剂，将5-100重量份的碱金属氢氧化物溶入100重量份的水玻璃中，冷却至室温，制得激发剂；c、将粉煤灰、建筑垃圾粉末及垃圾焚烧飞灰进行强力混合，使其均匀；d、污泥中加入污泥重量的1-15%的CaO，混合均匀，除去污泥臭味；e、将步骤c和d所得产物与步骤b制得的激发剂进行混合均匀，形成最终混合料；f、成型固化，将成型体在一定温度和湿度条件下进行养护4-24小时，使其固化得到固化体；g、烘干得到烘干固化体；h、将烘干固化体烧结陶瓷化，得到陶瓷体。
所述粉煤灰为反应活性良好的二级以上粉煤灰。
所述建筑垃圾粉末为去除金属、木材、塑料后，所余下的无机固体废弃物破碎磨成的粒度为200-1000目、反应活性较弱的粉末。
所述污泥为生活污水处理后得到的含水量70-90%的污泥。
所述垃圾焚烧飞灰为化学成分主要为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3，具有一定的反应活性，能与激发剂反应的垃圾焚烧发电厂产生的飞灰。
粉煤灰、建筑垃圾粉末、污泥和垃圾焚烧飞灰的重量份数比为：粉煤灰100重量份；建筑垃圾粉末10-200重量份；污泥10-100重量份；垃圾焚烧飞灰0.1-1重量份；激发剂5-50重量份。
步骤f成型固化中固化的温度为室温-100℃，湿度为70-90%。
步骤g中烘干的温度为105-120℃
步骤h中烧结温度为800-1300℃，烧结时间为30-120min。
成型方式为造粒成型、压制成型、浇注成型、挤压成型中的任何一种。
本专利技术的优势在于：
1.用粉煤灰为主要原料同时处理城市三种固体废弃物；
2.形成的陶瓷体可以作为建材使用，如高档建筑砌块、墙体装饰材料、路面砖等；
3.污泥不需深度脱水，直接使用，污泥处理费用大降低；
4.垃圾焚烧飞灰中的二恶英等有机毒性物质在烧结过程中被烧掉，其中的重金属离子被固结在陶瓷体中，不会被溶出。
具体实施方式
为了更详细地说明本专利技术，给出下述制备实例。但本专利技术的范围并不局限于此。
实施例1
一种固体废弃物资源化利用方法，步骤为：a、按重量称取粉煤灰10kg、建筑垃圾粉末5kg、污泥5kg和垃圾焚烧飞灰0.05kg；b、配制激发剂，将1kg的碱金属氢氧化物溶入2kg的水玻璃中，冷却至室温，制得激发剂；c、将粉煤灰、建筑垃圾粉末及垃圾焚烧飞灰进行强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体废弃物资源化利用方法，步骤为：a、按重量称取粉煤灰、建筑垃圾粉末、污泥和垃圾焚烧飞灰；b、配制激发剂，将5‑100重量份的碱金属氢氧化物溶入100重量份的水玻璃中，冷却至室温，制得激发剂；c、将粉煤灰、建筑垃圾粉末及垃圾焚烧飞灰进行强力混合，使其均匀；d、污泥中加入污泥重量的1‑15%的CaO，混合均匀，除去污泥臭味；e、将步骤c和d所得产物与步骤b制得的激发剂进行混合均匀，形成最终混合料；f、成型固化，将成型体在一定温度和湿度条件下进行养护4‑24小时，使其固化得到固化体；g、烘干得到烘干固化体；h、将烘干固化体烧结陶瓷化，得到陶瓷体。

【技术特征摘要】
1.一种固体废弃物资源化利用方法，步骤为：a、按重量称取粉煤灰、建筑垃圾粉末、污泥和垃圾焚烧飞灰；b、配制激发剂，将5-100重量份的碱金属氢氧化物溶入100重量份的水玻璃中，冷却至室温，制得激发剂；c、将粉煤灰、建筑垃圾粉末及垃圾焚烧飞灰进行强力混合，使其均匀；d、污泥中加入污泥重量的1-15%的CaO，混合均匀，除去污泥臭味；e、将步骤c和d所得产物与步骤b制得的激发剂进行混合均匀，形成最终混合料；f、成型固化，将成型体在一定温度和湿度条件下进行养护4-24小时，使其固化得到固化体；g、烘干得到烘干固化体；h、将烘干固化体烧结陶瓷化，得到陶瓷体。
2.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化利用方法，所述粉煤灰为反应活性良好的二级以上粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的固体废弃物资源化利用方法，所述建筑垃圾粉末为去除金属、木材、塑料后，所余下的无机固体废弃物破碎磨成的粒度为200-1000目、反应活性较弱的粉末。
4.根据权利要求1所述的固体废...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾屹海，王川行，陈思颖，王希宏，何伟发，
申请(专利权)人：东莞深圳清华大学研究院创新中心，
类型：发明
国别省市：广东;44