一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法

建筑废弃物的处理和再利用也是生态建筑的一部分 #生活知识# #生活方式# #绿色生活# #生态建筑#

专利名称：一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法
技术领域：
本发明涉及资源回收利用领域，具体涉及废弃物的处理和再利用。
背景技术：
土木工程中常用的材料为:混凝土，钢筋，木材，塑料，玻璃以及其他各种合成材料，都属于大宗材料，用量非常大，同时所产生的边角料以及废弃物非常多，通常这些材料都被当做废弃物而抛弃，既是资源的浪费，又对人居环境造成极大破坏。工业废物，主要包括以下几类:高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等冶金废渣；剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等在各种矿石、煤的开采过程中产生的采矿废渣；煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等燃料燃烧后产生的燃料废渣；硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑、玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等化学工业生产中排出的化工废渣。生活废弃物主要可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有卫生填埋和焚烧。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源；有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。针对以上所有废物，以往采用的方法为消极堆放、焚烧、掩埋，将占用大量城市土地，我国有2/3以上的城市处于“垃圾山”的包围之中；淋滤作用和细菌分解使有害物质及致病菌进入土壤；通过浸溃、渗滤作用与细菌分解作用使有害物质进入水体，严重损害水体的质量；废弃物在运输和处理过程中，能产生有害气体和粉尘，在自然的分解过程中将释放出恶臭和毒气，造成地区性空气污染。土壤、水源和大气的污染，严重危害人体健康。

发明内容
本发明的目的在于提供一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为可固化材料的原料添加料，通过将可固化材料固化，使工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物固定，被固定后的工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为固化后的固化物的一部分被再利用。采用本方法后，首先废弃物可以作为固化物的一部分被再次利用，其次废弃物的加入有利于低成本的改善固化物的性能。工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物经处理后添加到可固化材料中，所述处理包括预处理、再处理，所述预处理是将各种废弃物进行归类、分拣，所述再处理包括将固体废弃物粉碎，使其尺寸在37.5mm以下。这样可以保证固化效果对于金属废弃物，所述再处理还包括用酸清洗表面锈斑，用环氧树脂或聚氨酯浸润表面。所述再处理有利于废弃物与胶凝材料粘结性的同时，也能防止生锈的发生。
所述可固化材料可以是无机胶凝材料。还可以是混入固化剂的树脂基复合材料。所述无机胶凝材料优选是磷酸镁水泥，所述磷酸镁水泥中含有氧化镁、磷酸盐、硼砂；将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物掺入所述磷酸镁水泥中，然后通过加水固化，用来制作以废弃物为集料的混凝土。磷酸镁水泥是一种可迅速凝固的胶凝材料，具有早期强度高，粘结性能好等性能，胶结、凝聚能力比较强，对各种废弃物的固定有优异功能。通过磷酸镁水泥固定废弃物制作的废弃物混凝土拥有较高强度。而且成型时可以采用特殊形状的试模，以成型成特殊形状的混凝土块状再生材料，如假山石，路面板、市政工程中的围挡结构等。所述磷酸镁水泥中还可以含有粉煤灰，所述粉煤灰质量占磷酸镁水泥的10-20%。有利于增加废弃物混凝土的耐久性。所述磷酸镁水泥中还可以含有纤维素纤维，所述纤维素纤维占磷酸镁水泥的1-3%。有利于增加废弃物混凝土的强度。所述磷酸镁水泥中还可以含有水玻璃，所述水玻璃占磷酸镁水泥的1_3%。有利于改善废弃物混凝土的外观。所述工业废弃物包括冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣、化工废渣。所述冶金废渣包括高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣、粉尘、污泥；所述采矿废渣包括矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿；所述燃料废渣包括煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰；所述化工废渣包括硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料、玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣、橡胶碎屑。所述建筑废弃物包括废弃混凝土、废弃钢筋、废弃木材、废弃塑料、废弃玻璃。所述生活废弃物包括生活垃圾。所述生活垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃、废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面详细阐述本发明。一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为可固化材料的原料添加料，通过将可固化材料固化，使工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物固定，被固定后的工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为固化后的固化物的一部分被再利用。工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物经处理后添加到可固化材料中，处理包括预处理、再处理，预处理是将各种废弃物进行归类、分拣，再处理包括将固体废弃物粉碎，使其尺寸在37.5mm以下。对于金属废弃物，再处理还包括用酸清洗表面锈斑，用环氧树脂或聚氨酯浸润表面。
可固化材料可以是无机胶凝材料。无机胶凝材料优选是磷酸镁水泥。磷酸镁水泥中含有氧化镁、磷酸盐、硼砂。将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物掺入磷酸镁水泥中，然后通过加水固化，用来制作废弃物混凝土。磷酸盐、硼砂与氧化镁按质量比30-40:10-20:40-50混合。磷酸盐优选为磷酸二氢钾、磷酸氢二铵。磷酸镁水泥中磷酸二氢钾优选为工业级，纯度为99.8% ;氧化镁纯度优选为85%。首先,将磷酸二氢钾和硼砂分别用干燥设施干燥处理12h，温度为50°C;将干燥过的磷酸二氢钾和硼砂分别过150 μ m方孔筛，保证筛余量不超过10% ;处理过的磷酸二氢钾和硼砂于密封、干燥的条件下单独存放，各组分按适当比例配合即可制备成磷酸镁水泥。硼砂优选为为工业级，纯度为95%。硼砂为磷酸镁水泥的常用缓凝剂，硼砂溶解生成的B4072_迅速吸附到MgO颗粒表面，形成一层以B4072_和Mg2+为主的水化产物层，阻碍了MgO的溶解以及K+、PO43-与MgO颗粒的接触，达到对磷酸镁水泥缓凝的目的。磷酸盐溶于水显酸性，氧化镁溶于水显碱性，磷酸镁水泥的水化反应是以磷酸盐和氧化镁为主的酸碱中和反应。当磷酸镁水泥与水拌合后，磷酸镁水泥中的磷酸盐首先溶于水中，并将迅速电离生成H+和PO4'使溶液呈弱酸性；在弱酸性条件下，MgO溶解产生Mg2+，溶解和扩散到液相中的Mg2+与Κ+、Ρ043_迅速反应生成无定形的镁-磷酸钾络合物水化凝胶，即磷酸盐水化产物MgKPO4.6H20。随着反应的进行，产物逐渐结晶析出。由于体系中氧化镁过剩，析出的产物就覆盖在氧化镁表面，形成一层水化产物膜将氧化镁粒子紧密地连结成一体。随着反应的继续，溶液中的K+和PO43-逐步透过水化产物膜渗透到MgO颗粒表面，形成较多的水化产物，结晶产生体积膨胀导致水化产物膜破裂。使MgO又暴露于酸性溶液中，水化反应速度重新加快，生成大量的水化产物。随着水化物的不断增多，相互之间接触和连生使得磷酸镁水泥浆体成为一个以MgO颗粒为框架、以磷酸盐水化物为主要粘结料的结晶结构网，从而使磷酸镁水泥硬化为有很高力学性能的硬化体。磷酸镁水泥中还可以含有粉煤灰，粉煤灰质量占磷酸镁水泥的10-20%，粉煤灰能够增强密实度。磷酸镁水泥中还可以纤维素纤维，纤维素纤维占磷酸镁水泥的1_3%，纤维素纤维能够增加强度。磷酸镁水泥中还可以水玻璃，水玻璃占磷酸镁水泥的1-3%，水玻璃能够改善外观。磷酸镁水泥中还可以含有硅溶胶，磷酸镁水泥所兑水的质量与硅溶胶的质量比为
0.25-0.45。具体根据废弃物的表面状况和含水率确定。建筑废弃物，指土木工程中废料、或边角料，包括混凝土，钢筋，木材，塑料，玻璃以及其他各种合成材料。工业废物，即工业固体废弃物，是指工矿企业在生产活动过程中排放出来的各种废渣、粉尘及其他废物等，其消极堆放将占用土地，污染土壤、水源和大气，影响作物生长，危害人体健康。工业废物主要包括:( I)冶金废潘，指在各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残潘废物。如闻炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等。(2)采矿废渣，在各种矿石、煤的开采过程中，产生的矿渣的数量极其庞大，包括的范围很广，有矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿等。(3)燃料废渣，燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等。
(4)化工废渣，化学工业生产中排出的工业废渣，主要包括硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等。在工业固体废物中，还包括有玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣和建筑废材等。生活废弃物，日程生活中所产生的垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有卫生填埋和焚烧。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源；有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为可固化材料的原料添加料，通过将可固化材料固化，使工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物固定，被固定后的工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为固化后的固化物的一部分被再利用。
2.根据权利要求1所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物经处理后添加到可固化材料中，所述处理包括预处理、再处理，所述预处理是将各种废弃物进行归类、分拣，所述再处理包括将固体废弃物粉碎，使其尺寸在37.5mm以下。
3.根据权利要求2所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，对于金属废弃物，所述再处理还包括用酸清洗表面锈斑，用环氧树脂或聚氨酯浸润表面。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述可固化材料是无机胶凝材料。
5.根据权利要求4所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述无机胶凝材料是磷酸镁水泥，所述磷酸镁水泥中含有氧化镁、磷酸盐、硼砂； 将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物掺入所述磷酸镁水泥中，然后通过加水固化，用来制作废弃物混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述磷酸镁水泥中还含有粉煤灰，所述粉煤灰质量占磷酸镁水泥的10-20% ； 所述磷酸镁水泥中还含有纤维素纤维，所述纤维素纤维占磷酸镁水泥的1-3% ； 所述磷酸镁水泥中还含有水玻璃，所述水玻璃占磷酸镁水泥的1_3%。
7.根据权利要求5所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述工业废弃物包括冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣、化工废渣。
8.根据权利要求7所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述冶金废渣包括高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣、粉尘、污泥； 所述采矿废渣包括矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿废石、选洗废渣、各种尾矿； 所述燃料废渣包括煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰； 所述化工废渣包括硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料、玻璃废渣、陶瓷废渣、造纸废渣、橡胶碎屑。
9.根据权利要求5所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述建筑废弃物包括废弃混凝土、废弃钢筋、废弃木材、废弃塑料、废弃玻璃。
10.根据权利要求5所述的一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，其特征在于，所述生活废弃物包括生活垃圾； 所述生活垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃、废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品O
全文摘要
本发明涉及废弃物的处理和再利用。一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法，将工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为可固化材料的原料添加料，通过将可固化材料固化，使工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物固定，被固定后的工业废弃物、建筑废弃物、生活废弃物作为固化后的固化物的一部分被再利用。采用本方法后，首先废弃物可以作为固化物的一部分被再次利用，其次废弃物的加入有利于低成本的改善固化物的性能。
文档编号B09B5/00GK103143548SQ20131006060
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者郭伟民, 曹勇, 黎栋, 侯实 申请人:上海建为建筑修缮工程有限公司

网址：一种工业、建筑、生活废弃物的处理和再利用方法 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/101663

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