一種利用城鄉生活垃圾制備得到的墻體材料及其制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及利用廢棄物一一城鄉生活垃圾綜合利用制作墻體材料。
【背景技術】
[0002]在我國廣大地區，伴隨改革開放的成果，人民生活水平大幅度提高，生活垃圾產生排放量逐年遞增，使得城鄉生活垃圾資源非常豐富。生活垃圾年排放量已達幾億噸，垃圾累積堆存量超過70多億噸，侵占土地80多萬畝，垃圾的無害化處置已成為我國可持續發展的重要障礙。現實的嚴重問題是綜合利用率低，儲存量逐年增大，如不有效地進行綜合利用，必將導致環境污染，侵占土地資源，破壞生態平衡，危及農業生產和人們身心健康，形成公害。而目前我國城鄉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，城鄉生活垃圾廢棄物綜合利用問題，還沒有得到很好的解決。
【發明內容】
[0003]本發明采用高新技術，成功有效地解決了城鄉生活垃圾的公害問題，取消焚燒、填埋，杜絕二次污染。達到節能、利廢、防害，向有利于生態平衡、可持續發展、優化國家資源轉化。即利國利民、又創造財富，是一舉兩得，社會效益十分顯著的事業。本發明提供一種以處理后城鄉生活垃圾為主，并設計最先進全套工藝設備，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]本發明可以用如下措施來實現，以城鄉生活垃圾、以及煤渣和/或爐渣為主料，以石灰、石粉，石硝、水泥為輔料，同時加入特配添加劑:硅酸鈉、氯化鈣的一種制造墻體材料，優選制磚材料的措施。所述墻體材料，優選制磚材料具體組成按照重量份數計如下:
[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，優選，煤渣和爐渣的總用量小于等于70份，石灰用量優選5-10份，石粉用量優選5-15份，石硝用量優選5-10份，娃酸鈉用量優選0.5-3份，氯化|丐用量優選0.5-1份。
[0016]其組成配方或者優選，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下常壓養護24小時。
[0017]其組成配方或者優選，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下常壓養護12小時。
[0018]其組成配方或者優選，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下常壓養護12小時。
[0019]其組成配方或者優選，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下養護6小時。
[0020]另外，本發明也提供一種利用城鄉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護成生活垃圾墻體材料，各原料按的組成按重量份數計為:
[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:達到物料總重量的18-20%，
[0033]上述養護工藝為常壓蒸養，溫度90_100°C，養護時間8-24小時，或加壓蒸養，壓力6_8kg/cm2，蒸養時間6-8小時，
[0034]此外，優選，固體石灰均需先球磨，按配比加入各種原料之后，還需加水攪拌均勻，攪拌時間3-5分鐘，然后用輪碾機碾壓3-5分鐘。
[0035]或者還可以優選，在加壓養護方法中，在攪拌工序與輪碾工序之間，還需增加物料消化工序，消化時間2-2.5小時。
[0036]現時，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，經高溫養護而成，同時考慮氧化鈣成分的補充可調整。近幾年已開始了添加特配物質輔助制磚的研究工作。本發明通過對已有技術的探討、實驗、根據具體條件，將城鄉生活垃圾配以煤渣、爐渣等多種廢渣合用，使成分得以互相補充，同時加入石粉、石硝、石灰、水泥等來增加強度并調整鈣含量。特別是通過加入少量硅酸鈉和氯化鈣組成的特配物質改善了磚的性能，增大了生活垃圾等主、輔料間各成分的交聯性、粘結力和強度，大大縮小了干燥收縮值，使垃圾中有害物質的化學穩定性增強，有害物質浸出性大大降低；同時通過物理固化處理，使垃圾與其他物料混合成為一種物理性結構更為穩定的固化體，使成品材料具有避免棱、邊、角的風化及表面整潔的性能;氯化鈣還有防凍作用，適于北方建筑應用。所用化學物質皆為價格較低，性能優良者，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到JC239-2001標準，能代替現有墻體材料。
[0037]生活垃圾的制做墻體材料操作工藝可用二種方法，第一種是常溫養護工藝:先將石灰用球磨機粉碎，時間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碾壓3-5分種，用150噸壓磚機上壓制成墻體材料坯，于恒溫90-100°C，蒸養8-24小時，即成成品墻體材料。
[0038]第二種是加壓養護工藝:即在完成上述第一種方法中的攪拌3-5分鐘工序后，進行消化2-2.5小時，然后碾壓、制成墻體材料坯。后續加壓養護工序是在壓力:6-8kg/cm2下停留6-8小時，使墻體材料中結構增加結晶態，此時可適當減少添加劑用量20%左右，以降低成本，投資比第一種稍高。
[0039]本發明相比現有技術的優點在于，所用城鄉生活垃圾是廢棄物，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，價格便宜，作用大。成品生活垃圾墻體材料強度高，表面平整，尺寸穩定，重量輕，使用壽命長。經黑龍江省建筑材料質量監督檢驗站測定:質量達到一級品，該磚抗壓強度:> 15MPa，抗凍性能好:抗壓:>12MPa，干質量損失:<2%。
[0040]優選，生活垃圾的處理步驟包括:通過分揀等除去危險和有害物質，例如廢舊電池等;通過分揀、萃取等方式除去生活垃圾中的可直接利用物質及有機物質，例如油污、塑料、橡膠等;通過過濾、化學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及無機物混合形成垃圾固化粒，從而制備得到處理后的生活垃圾。
【具體實施方式】
[0041 ] 實施例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磨碎，時間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，同時加入總重量20%的水。將上述物料一起放入強力攪拌機，攪拌5分鐘，輸送到高效行星輪碾機碾壓5分鐘，在150噸壓磚機上壓制成墻體材料坯。在封閉情況下，于100°C下常壓養護24小時，得到產品生活垃圾壓制墻體材料。成品墻體材料抗壓強度:18.6MPa，干質量損失:1.5 %，干燥收縮值:0.65mm/m。
[0043]實施例2:
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