淺談垃圾爐渣制磚工藝
來(lai)源：浙江(jiang)旺(wang)能環(huan)保股份有限公(gong)司 閱讀(du)：6842 更新時(shi)間：2008-12-17 11:10我國城市垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)正(zheng)向著“以(yi)減量(liang)化(hua)(hua)、資源化(hua)(hua)、無(wu)害(hai)化(hua)(hua)”為(wei)最終(zhong)治理(li)目的(de)(de)，為(wei)了(le)順應城市垃(la)圾(ji)無(wu)害(hai)化(hua)(hua)處(chu)理(li)這一(yi)必然的(de)(de)發展(zhan)趨勢，美欣達集(ji)團公(gong)司不失時機創(chuang)建(jian)了(le)湖(hu)(hu)州南太湖(hu)(hu)環保能源有限公(gong)司，集(ji)垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)，焚燒(shao)發電(dian)為(wei)一(yi)體(ti)，真正(zheng)做到了(le)垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)減量(liang)化(hua)(hua)，資源化(hua)(hua)，無(wu)害(hai)化(hua)(hua)，開創(chuang)了(le)湖(hu)(hu)州城市垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)“化(hua)(hua)害(hai)為(wei)利，變(bian)廢為(wei)寶”的(de)(de)先河。
我國城市(shi)(shi)垃圾(ji)處(chu)理正(zheng)向著“以減(jian)量化、資源化、無(wu)害化”為(wei)最終治理目的(de)(de)，為(wei)了順應城市(shi)(shi)垃圾(ji)無(wu)害化處(chu)理這一必然的(de)(de)發(fa)展趨(qu)勢，美欣(xin)達(da)集團公司不失時機創(chuang)建了湖(hu)州(zhou)南太湖(hu)環(huan)保能源有限(xian)公司，集垃圾(ji)處(chu)理，焚燒發(fa)電為(wei)一體，真正(zheng)做到了垃圾(ji)處(chu)理減(jian)量化，資源化，無(wu)害化，開創(chuang)了湖(hu)州(zhou)城市(shi)(shi)垃圾(ji)處(chu)理“化害為(wei)利，變廢為(wei)寶”的(de)(de)先河(he)。
城市(shi)垃(la)(la)圾含有(you)大(da)量的(de)有(you)機(ji)物和(he)無機(ji)物，其中所含的(de)大(da)量有(you)機(ji)物不能自然(ran)降解，既使(shi)是自然(ran)降解，也會嚴重污染(ran)環境，以前通過填埋的(de)方(fang)式處理(li)垃(la)(la)圾，勢(shi)必占用了大(da)量的(de)寶貴的(de)土地(di)資源，不但不經濟(ji)，還產生(sheng)填埋堆(dui)場的(de)次生(sheng)污染(ran)。通過垃(la)(la)圾工業化焚燒，余(yu)熱發電，煙氣無害化處理(li)，既產生(sheng)良(liang)好(hao)的(de)社會效(xiao)益(yi)和(he)環境效(xiao)益(yi)，也帶來了良(liang)好(hao)的(de)經濟(ji)效(xiao)益(yi)。
垃圾焚燒后的(de)產物---我們稱之為垃圾爐(lu)渣(zha)(zha)（不(bu)(bu)包括飛灰），通過對垃圾爐(lu)渣(zha)(zha)（以(yi)下簡稱爐(lu)渣(zha)(zha)）進(jin)行理化分析：硅酸鹽占42.5%，鋁(lv)占18.67%，鐵占24.32%，鈣占7.93%，其它的(de)重金屬只是以(yi)微量形式(shi)存在。由(you)此可見(jian)，爐(lu)渣(zha)(zha)不(bu)(bu)是有害廢物，通過適當處理完全可以(yi)利用。
通過對(dui)爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)的(de)土(tu)木(mu)工程特(te)征對(dui)比分析（與沙(sha)子(zi)(zi)(zi)的(de)典型值(zhi)對(dui)比），爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)密度(du)1.17~1.54g/cm3，沙(sha)子(zi)(zi)(zi)密度(du)1.35~1.9 g/cm3，爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)的(de)密度(du)是沙(sha)子(zi)(zi)(zi)的(de)81%，是因為爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)顆粒經過高溫(wen)燒結(jie)，表面(mian)(mian)為玻璃質、蜂窩狀的(de)特(te)性所至(zhi)；爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)壓(ya)實后滲透率3.3×10 -5 ，沙(sha)子(zi)(zi)(zi)1.0×10-6，爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)的(de)堆放參數（摩(mo)擦角）46.50，沙(sha)子(zi)(zi)(zi)32~450，主要是爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)的(de)不規則(ze)形狀和粗糙表面(mian)(mian)造成的(de)。由此(ci)說明(ming)爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)有與沙(sha)子(zi)(zi)(zi)接近的(de)土(tu)木(mu)工程特(te)性。爐(lu)(lu)渣(zha)(zha)(zha)的(de)PH值(zhi)10.8。
我(wo)國(guo)《生活(huo)垃(la)圾焚燒(shao)污染控制標準》（GB18485-2001）明確規定：焚燒(shao)爐(lu)渣(zha)按一般固體廢物處理。
由于爐渣主要(yao)(yao)含中性(xing)成分(fen)（如硅酸鹽和鋁(lv)酸鹽等(deng)(deng)含主要(yao)(yao)成分(fen)，占30%以(yi)上），且物理化(hua)學和工程特(te)性(xing)與天然骨料（石英砂和黏土等(deng)(deng)）相似，因(yin)而(er)是很好的建筑(zhu)原材料。因(yin)此(ci)美國、日本及歐洲(zhou)一些(xie)國家(jia)將城市生活垃圾焚燒爐渣通(tong)過篩分(fen)、磁選等(deng)(deng)方式(shi)去除其中的黑色(se)(se)及有色(se)(se)金屬并(bing)獲得(de)適宜(yi)的粒徑后與水(shui)、水(shui)泥(ni)及其它骨料混合按一定比(bi)例制(zhi)成混凝土磚，已得(de)到商業化(hua)應用。
(一(yi))爐渣的除(chu)鐵破碎篩(shai)分(fen)回收
爐渣內有大量可回(hui)收(shou)的(de)(de)廢(fei)鐵及(ji)少量的(de)(de)有色金屬, 90%以上的(de)(de)廢(fei)鐵必須清除,否則制成的(de)(de)磚(zhuan)出(chu)現銹斑,影響磚(zhuan)的(de)(de)使(shi)用推廣(guang)范圍，回(hui)收(shou)的(de)(de)廢(fei)鐵也有可觀(guan)的(de)(de)經(jing)濟價值，處理規(gui)模12萬(wan)T/年生活垃圾估算可回(hui)收(shou)30萬(wan)人民幣的(de)(de)廢(fei)鐵，另可分撿(jian)出(chu)1萬(wan)元左(zuo)右硬幣。
爐(lu)渣中仍(reng)有少(shao)量(liang)的未焚燒盡的少(shao)量(liang)纖維、部(bu)分塑料、紙張(zhang)等，通過(guo)機選和(he)人(ren)工(gong)篩選，仍(reng)可(ke)重(zhong)新回爐(lu)焚燒。
爐(lu)渣(zha)制磚(zhuan)必須有(you)如下(xia)三個過程：1 除鐵和(he)充分分離(li)雜物：2 按照制磚(zhuan)的(de)要(yao)求對爐(lu)渣(zha)進行破(po)碎(sui)和(he)篩(shai)分，制成合(he)格的(de)多種(zhong)制磚(zhuan)骨料，國(guo)家標準規(gui)定(ding)爐(lu)渣(zha)的(de)最(zui)大(da)粒度∠10mm，且不(bu)能大(da)于多孔磚(zhuan)筋板的(de)80%，一般(ban)篩(shai)分的(de)粒度不(bu)超8mm，并且要(yao)有(you)最(zui)佳適宜的(de)粒度級配，才(cai)能達到強度最(zui)大(da)化；3 按一定(ding)比例添加水泥(ni)制磚(zhuan)。
（二(er)）爐渣(zha)混凝(ning)土磚行業要求(qiu)
參閱中華人民共和國農(nong)業行業標(biao)準《混(hun)凝土普通磚(zhuan)和裝飾磚(zhuan)》（NY/T671-2003）中的(de)有(you)(you)關規定，混(hun)凝土標(biao)磚(zhuan)有(you)(you)五個強度等級，強度等級小(xiao)于MU10的(de)磚(zhuan)只能用于非承重建筑(zhu)部位，
使用工(gong)業廢(fei)渣制磚有(you)如下(xia)要(yao)求：a燒失(shi)量不大于8%；ｂ不含有(you)影響混凝(ning)土性(xing)能的有(you)害成分及其(qi)它雜物(wu)；ｃ摻入的工(gong)業廢(fei)渣原料應進(jin)行放(fang)(fang)射性(xing)物(wu)質(zhi)檢測，放(fang)(fang)射性(xing)物(wu)質(zhi)應符合GB6566－2001的規(gui)定。根(gen)據(ju)外觀質(zhi)量、尺寸偏差(cha)又分優等品、一等品和合格品。
根(gen)據湖(hu)州(zhou)南太湖(hu)環保能源有限公司(si)排出的爐(lu)(lu)渣特性我們可(ke)以生產MU15（包括MU15）以下標準磚(zhuan)是比較(jiao)適宜和經濟的，也有較(jiao)為廣闊的市場空間。因(yin)為MU15、MU10是國家規定(ding)可(ke)作承(cheng)重(zhong)建(jian)筑(zhu)(zhu)部(bu)位(wei)(wei)。MU10以下用于非承(cheng)重(zhong)建(jian)筑(zhu)(zhu)部(bu)位(wei)(wei)。通(tong)過試驗，生產MU15、MU10混(hun)凝土標磚(zhuan)可(ke)以無限量使(shi)用爐(lu)(lu)渣，對于最大化使(shi)用滬渣很(hen)有好處。
MU15混凝(ning)(ning)土標磚五塊試樣抗壓(ya)強(qiang)度(du)(du)的平均(jun)值(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)大(da)于15.0MPa，凍后抗壓(ya)強(qiang)度(du)(du)平均(jun)值(zhi)(zhi)大(da)于12.0MPa；MU10混凝(ning)(ning)土標磚五塊試樣抗壓(ya)強(qiang)度(du)(du)的平均(jun)值(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)大(da)于10.0MPa，凍后抗壓(ya)強(qiang)度(du)(du)平均(jun)值(zhi)(zhi)大(da)于8.0MPa；通(tong)過調節水(shui)泥配比及爐渣的粒度(du)(du)級(ji)配，完全可以(yi)達到MU15、MU10混凝(ning)(ning)土磚各項技術指(zhi)標。
（三(san)）爐(lu)渣(zha)磚(zhuan)的風(feng)險(xian)評估及預防辦(ban)法
由于(yu)(yu)我國(guo)垃(la)圾爐(lu)渣制磚是(shi)一門新型行(xing)業，其風險評估要到(dao)(dao)數年(nian)后才能(neng)得到(dao)(dao)正確評估，其安全性是(shi)大家最擔心的，也是(shi)影響(xiang)爐(lu)渣磚使(shi)用的重要心理因素(su)。根據國(guo)外資(zi)料9年(nian)的跟蹤(zong)檢測，研究(jiu)者發(fa)現即(ji)使(shi)使(shi)用保(bao)守的方法估計(ji)，對重金屬浸(jin)出濃度(du)檢測，爐(lu)渣中(zhong)(zhong)的Pb、Cd、Zn等(deng)9年(nian)累計(ji)釋放量仍然是(shi)很低(di)(di)的，骨料中(zhong)(zhong)最有可(ke)能(neng)造(zao)成潛(qian)在危害(hai)的元素(su)為(wei)Pb，其危害(hai)程度(du)也低(di)(di)于(yu)(yu)實施中(zhong)(zhong)的健康(kang)標準(zhun)，不(bu)(bu)會對人類和環境造(zao)成不(bu)(bu)可(ke)接受的影響(xiang)。
由(you)于爐渣中的有色金屬（特別是鋁和鋅）和水泥的水化產物發生(sheng)化學(xue)反應(ying)生(sheng)成氫(qing)氣逸出(chu)的緣故。
nAl+X(OH)n+nH2O→X(AlO2)n+3/2nH2
因(yin)為氫(qing)氣的逸出(chu),爐(lu)渣磚有可能會出(chu)現膨脹和(he)裂(lie)縫問題。消除這一問題的最好(hao)辦法是(shi)將爐(lu)渣置放(fang)露天數天時間，由于爐(lu)渣PH值10.8，呈(cheng)弱(ruo)堿(jian)性，上述反應能在(zai)堆放(fang)期內得到進行(xing)，消除了這一不利影響。
順便提一(yi)下，垃圾焚燒還有(you)部(bu)分尾氣處(chu)理產物—飛(fei)(fei)(fei)灰(hui)，先且(qie)不講飛(fei)(fei)(fei)灰(hui)的(de)(de)理化特性，僅飛(fei)(fei)(fei)灰(hui)含有(you)大量的(de)(de)CaO、Ca(OH)2，會(hui)加劇上述提到的(de)(de)反應，從而導致(zhi)爐渣磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)后期變形(xing)或產生裂(lie)縫，因此(ci)爐渣磚(zhuan)(zhuan)不能有(you)飛(fei)(fei)(fei)灰(hui)的(de)(de)混雜。飛(fei)(fei)(fei)灰(hui)的(de)(de)無害(hai)處(chu)理將是下一(yi)步攻關(guan)項(xiang)目。
（四）爐渣制磚的經濟(ji)分析(xi)
通過核算爐渣破(po)碎篩分處理的(de)爐渣經濟成本是10元/噸（包括電費，人工(gong)工(gong)資，折舊）。
噸料制磚(zhuan)480塊標磚(zhuan)，折(zhe)算(suan)后標磚(zhuan)成本0.02元/塊.
每(mei)塊(kuai)(kuai)磚用水泥折價0.09元(yuan)(yuan)/塊(kuai)(kuai),人工工資0.03元(yuan)(yuan)/塊(kuai)(kuai),制磚電費(fei)0.015元(yuan)(yuan)/塊(kuai)(kuai),折舊費(fei)0.01元(yuan)(yuan)/塊(kuai)(kuai),管理費(fei)等0.005元(yuan)(yuan)/塊(kuai)(kuai)
總計制磚(zhuan)成本(ben)(ben)0.16元/塊,標磚(zhuan)市場最低(di)出廠價0.26元/塊,按平均日產3萬塊爐渣磚(zhuan)銷售規模計算,兩年可基(ji)本(ben)(ben)回收全(quan)部(bu)投資(zi).
通過自(zi)行(xing)研(yan)制爐渣(zha)破碎(sui)篩分(fen)設備(bei)，成功將爐渣(zha)進行(xing)破碎(sui)篩分(fen)，并制成用于建筑的標磚(zhuan)、多(duo)孔磚(zhuan)。日產(chan)標磚(zhuan)可達5萬(wan)塊，或多(duo)孔磚(zhuan)3萬(wan)塊，可完全消化處(chu)理上道生(sheng)活垃圾焚(fen)燒發電工序(xu)產(chan)生(sheng)的爐渣(zha)。
值得(de)一提(ti)的(de)是此項(xiang)(xiang)工程(cheng)得(de)到浙江旺能(neng)環(huan)保(bao)(bao)股(gu)分有限公(gong)(gong)司各級領導們(men)的(de)大(da)力(li)支持,許瑞林總經(jing)理(li)親自掛帥，數次到太倉等地考(kao)察、調(diao)研爐(lu)渣制磚項(xiang)(xiang)目，果斷進(jin)行(xing)決(jue)策、工程(cheng)立項(xiang)(xiang)，設備研制和資金(jin)投入，從(cong)而獲得(de)了(le)爐(lu)渣制磚工程(cheng)項(xiang)(xiang)目的(de)順(shun)利進(jin)行(xing)。湖(hu)州旺能(neng)機械(xie)有限公(gong)(gong)司對設備的(de)生產安裝給(gei)予大(da)力(li)協(xie)助，湖(hu)州南太湖(hu)環(huan)保(bao)(bao)能(neng)源有限公(gong)(gong)司也(ye)進(jin)行(xing)密切(qie)通(tong)力(li)合作，使爐(lu)渣制磚項(xiang)(xiang)目得(de)到了(le)順(shun)利完成。
環境產業研究所嵇萍
