实施水泥厂资源化利用城市建筑垃圾项目，是一个系统工程，包括城市建筑垃圾分选、配料前预处理、配料、性能检测四个主要步骤。


城市建筑垃圾分选


１）城市建筑垃圾分选目的.对于转运到水泥厂的城市建筑垃圾，必须进行初步分选.主要目的：首先对有效资源回收利用，对城市建筑垃圾中的金属、玻璃、塑料、木材等成分进行分离，能够回收利用的资源尽可能得到回收和利用；其次城市建筑垃圾减量化，经过分选后的剩余部分，总重量已经下降，且化学成分也相对比较稳定，这些都有利于下一步的配料前预处理、储存和输送.２）方法与设备.根据新郑市的具体情况，城市建筑垃圾在从建筑工地转运之前已经进行了比较细致的人工分拣.所以，在进入水泥生产线以前，可以采用人工简单分拣，不需要增添设备即可完成.


配料前预处理


１）预处理的目的.水泥厂资源化利用城市建筑垃圾就是水泥厂利用现有的破碎、输送、储存设施将城市建筑垃圾进行预粉碎处理后，替代部分混合材料作为资源得到利用.分拣后的城市建筑垃圾剩余部分，有可能大块颗粒较多，或者化学成分均匀性较差，不能直接进入配料工序，必须进行大块破碎，校正化学成分，保证其稳定性.２）方法与设备.利用水泥生产线现有颚式破碎机、皮带输送机、斗式提升机和原料储存仓即可完成对城市建筑垃圾的粉碎处理和均化，以达到其成分稳定的效果.


配料


１）配料目的.用经过分拣和预处理的城市建筑垃圾替代部分混合材料，配制符合要求的水泥.２）方法与设备.利用新郑市某水泥厂水泥生产线现有的库底配料变频调速秤和微机配料装置进行配料，储存和配料设备精确程度完全能够满足本项目配料要求.


性能检测


１）检测目的.对于掺加城市建筑垃圾的水泥产品按照水泥常规的理化指标要求进行检测，总结各项理化数据的变化规律，确定合适的掺加比例.２）方法与设备.水泥厂具有符合国家标准要求，检测水泥各项理化指标的实验室，完全满足试验检测要求.


城市建筑垃圾的组成、性质及利用方式


城市建筑垃圾的化学成分与水泥混合材的化学成分有一定的相似性（表１），同时，建筑垃圾中的石灰石成分、水化硅酸盐水泥成分和废弃黏土砖成分等都具有一定的潜在活性.所以，建筑垃圾中的无机渣经粉磨后作为水泥混合材是可行的.根据２０１２年新郑市某水泥厂城市建筑垃圾生产水泥试验结果，与未添加城市建筑垃圾的对照组相比，添加１０％和２０％建筑垃圾减少了相应粉煤灰的用量，各项水泥检验指标与对照都比较接近（表２）.结果表明，在掺入２０％无机渣作为混合材后比表面积只要达到３５０ｍ２/ｋｇ以上，所生产的硅酸盐系列水泥，各项理化指标均能达到国家标准.


分析与结论


以上试验结果表明，在水泥生产中用城市建筑垃圾等量代替水泥混合材中的粉煤灰后，所生产的水泥凝结时间有所缩短，其他理化指标均没有明显变化，而且所生产的水泥使用性能有所改善.由于城市建筑垃圾作为水泥生产原料，其资源充足、价格低廉，且在处理使用过程中不需增添任何设备，只需支付少量的运输费用，其成本是粉煤灰的四分之一；况且城市建筑垃圾在拆除和预处理过程中，大部分物理结构已被破坏，所以在作为水泥混合材生产水泥过程中，其易磨性大大增强，从而会使水泥磨单位台时产量提高１０％以上.由此算来，每吨水泥生产成本可降低５～８元，按照新郑市某水泥厂的１００万t年生产能力，每年可以为新郑市消化２０万t以上的城市建筑垃圾，同时可增加数百万元的收入.


水泥厂一次性资源化利用处理城市建筑垃圾，符合我国目前大力倡导的循环经济和可持续发展战略的基本要求；避免了城市建筑垃圾堆放掩埋等处理方式带来的环境污染和占用宝贵的土地资源，改善城市周边环境，净化空气，减轻和避免城市地下水源污染，不留下任何环境负担；有效减少由于环境污染、水污染和空气污染给城市居民带来的健康损害，具有十分重要的环保意义和环境效益.由此可见，资源化利用城市建筑垃圾生产高品质生态水泥，不但可以为水泥厂带来直接的经济效益，同时解决了目前城市建筑垃圾处理难的问题，为国家节能减排、循环经济的发展做出直接的巨大贡献，使水泥企业由污染大户转化为处理、解决污染、营造碧水蓝天的生活家园做出突出贡献的绿色产业，具有极高的社会效益和经济效益。


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