可以把建筑垃圾全部资源化回收利用的固废处理专利项目可行性报告

据2018年2月23日《经济参考报》报道,国务院颁布的《(中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法)实施情况报告》显示,随着城镇建设和改造的提速,我国建筑垃圾产生量急剧增加和因大量用地填埋使垃圾“围城”、污染环境这两大问题日益严峻,目前我国每年所产生的建筑垃圾多达18亿吨,到2020年时将增至26亿吨,加上过去二、三十年所积累的,我国的固废存量已高达数百亿吨,然而在处理方式上却还停留在粗放填埋和露天堆放阶段,污染环境的填埋用地量越来越多,其资源化回收利用率却却不足10%,远低于欧美国家的90%和日本韩国的95%。而且由于建筑垃圾处理企业主要依赖于政府的处理固废补贴而不能依靠市场作用来盈利挣钱,所以他们的处废积极普遍不高,也使骗补的违法行为时有发生。

我国对建筑垃圾的资源化回用率之所以会如此的低,其主要原因是资源化利用处理技术较为落后。据查证和考察得知,我国现在的固废资源化回用处理方式主要采用球磨机粉碎碾磨技术,它能把包括混凝土在内的大部分入机固废都碎化碾磨成细粉,其中的小石、沙子等也成粉末。经出机过筛选后,在这些废固粉中掺入灰料,即制成抹墙用浆粉回用于建筑行业。未成粉的废混凝土小块或砖小碎块儿等则当作骨料用于垫基。但这样处理一方面回用量不大,另一方面这种固废骨料强度不够,只能将它掺到好的基石料中混合使用,但一吨好石料中,只能掺加10%左右,而不能多加。但是即便这样少量添加,也影响好石料的质量,因此只能降价减量使用。于是也就大大影响了建筑垃圾的资源化回用率,也提高了处废成本。虽然有政府的处废财政补贴,但这种企业还是亏本经营。据实地参观了解,北京有一家投资6个亿,资源化年处理建筑垃圾150万吨,并号称是中国最先进固废资源化回用企业,虽然处理每吨建筑垃圾可获30元的政府补贴,但由于采用了这种粉碎粉法处理方式,所以不仅资源化回用率仍然不高,而且每年还有200万余元的亏损。

因此,如果要提高固废处理的资源化回用率,最好的办法就是要改变,目前普遍采用的碎粉方式,改为将建筑垃圾中的废砂石水泥和其它废料全部原样无损的,分别分离出来,再经筛选分类后还原回用。也就是把废混凝土中的废石子,粗细砂和废水泥干净无损地各个分离出来。小石子和沙子稍经冲洗后即可还原成原来的石子、沙子,然后或就地出售供建筑单位使用,或与新水泥相伴制成新的混凝土建材,或将废水泥直接制成砖胚,或在废水泥中加入其它固废粉料制成砖胚,然后置于蒸压釜中增压成为建筑用砖。其他固废如废砖石,瓷板、玻璃等可进行大小分类碎化,使之分别成为小块状、沙粒状和细粉状,然后根据建筑需要与废水泥等添加物制成所需新建材。这样一来,也就可以把包括混凝土在内的所有建筑垃圾全部资源化回收利用,建筑垃圾也就变废为宝的成为可以还原重用的砂石新矿源,并同时可以减少建筑垃圾的填埋用地。

根据这个百分之百资源化固废处理回用新思路,我们的发明出了对建筑垃圾进行选择性分力冲碾分类分离技术,并制作出了这种固废分离机,经实际试产运作,完全达到了以上所述的建筑垃圾,可以全部资源化回收利用的良好效果,其中:

1.小石子和粗细砂干净无损的,被各个分离出来,经筛选和水洗后既还原如初,可直接出售。按湖南长沙地区目前的售价是小石每吨约80元,沙子每吨150元。因此,这些分离还原出来的沙石,马上可以赚钱获利,或作为建材原料用于各类建筑工程,而不必将它与新石料混合降质使用。再者,清洗用水没有污染,还可以重复使用,每吨固废分离用电也不多,只需要15度左右,晚间的电价更低,这可以大大降低成本。

2. 被同时分离和筛选出来的废水泥细粉,以及加入其它固废粉和添加物的废水泥粉,除可以制成抹墙用浆粉外,还可以制成砖坯,经蒸压后成为建筑用砖。经检测,这种废水泥实心砖或空心砖的抗压强度很高,最高可达每平方厘米489公斤,最低也有每平方厘米230公斤,是红砖国家标准的2-5倍。(见附后的检测报告)可用于各类建筑墙体,且用量很大,而目前红砖的价格是每吨约200元左右,因此紧制砖售砖一项就可大获其利。

3. 废水泥中加入一些固废粉和灰粉料制成的浆粉可作为抹墙材料,这也是一笔收入,等等。

由此可见,这种可取代碎粉法固废处理方式的选择性分力冲碾分类分离技术和相应机器设备,能够全部资源化地回收利用建筑垃圾,且成本低廉,盈利不菲,而且还有政府处废补贴,同时也可以大大减少填埋场的用地量和土烧砖的环境破坏,甚至可以清除已填埋堆放的固废和用地,这乃是资源化回用建筑垃圾的一项创新之举。

然而更重要的是,为了变废为宝,改善环境,国家已下决心要改变固废急增和垃圾围城的危害状况,国务院出台了固体废弃物污染环境防治法和相关政策措施,从而使原生建筑垃圾零填埋和资源化回收利用成为必然趋势。根据《经济参考报》记者对国家固废产业研究中心负责人潘功的采访报道,潘功表示,今后建筑垃圾资源化处理将进入规模化快速发展阶段,政府将鼓励具备条件的地区以建筑垃圾资源化利用的企业为核心,规划建设新型建筑材料产业化园区,推动建筑垃圾再生产品的规模化,高效化和产业化发展,鼓励通过以奖代补,贷款贴息和建立强制性收运体系等方式,支持建筑垃圾资源化利用企业的发展,进入新型建材产业化园区的企业可以享受租金减免、税收减免等优惠政策。潘功告诉记者,随着垃圾分类深入进行,提高建筑垃圾回收利用率将是主要的处理途径,政府将用足够的财政补贴和政策保障,推动处理固废民营企业依靠市场实现盈利,未来不断涌现的资本和企业也将通过规模化效应促进成本进一步降低,新的固废处理工艺技术的广泛推广应用,将使得被资源化利用的建筑垃圾产品更有市场,也更多盈利。

根据这个国家政策,目前山西省政府已明确提出,到2020年时,省内各区市至少要建成一个建筑垃圾资源化利用设施,其资源化利用率要达到30%,原则上不再新建建筑垃圾填埋场。到2025年固废资源化利用率要达到60%以上,并逐步关闭原有的填埋场;北京市朝阳区则要在2018年内建成年处理能力达100万吨以上的建筑垃圾资源化回用企业。

国家的这一系列政策法规和措施,对于整个固废产业来说真是一个天大的好消息,这使固废变废为宝、保护环境的资源化利用将会得到根本性的大发展,新的固废处理工艺会被广泛推广应用而全面取代和淘汰落后技术,从而可以使建筑垃圾得到更加充分的,甚至百分之百的废物利用,垃圾“围城”困境也将彻底克服。而我们所发明的对建筑垃圾选择性分力冲碾、分类分离的专利技术,正好顺应潮流地符合了国家对固废资源化回用的技术需要和环保目标,更符合了全国各地城镇减少建筑垃圾和固废企业提高固废资源化利用率及经济效益的急切需要。而我国地域广大,人口众多,城镇遍布,这其中有国级直辖市四个,省会城市30多个,地级市300多个,县级市三千几百个,还有数量更多的小城镇以及港澳台,他们都存在固废急增,急需除废的紧迫问题。因此可以说,这每个城市乡镇都需要采用我们的这项可以把建筑垃圾全部资源化回收,固废利用率可达百分之百的专利新技术,而且有许多产生固废多的大中城市不仅要建办一个这种处废企业,而是需要建办多个。

比如北京市,据说他的建筑垃圾年产生量多达8000万吨,大型填埋场每年要增加十个以上,而目前可以进行资源化回用的固废企业只有一家,年处固废能力仅150万吨,而且采用的还是落后的粉碎技术。很显然,这对北京年产量如此庞大的资源化回用处理来说是远远不够的,其落后的固废处理工艺也是要由分力分离技术来取代的。因此,据保守估计,北京需要建办的这种规模化大型固废企业起码要在十家以上,如果加上清除过去所积累的建筑垃圾,使之资源化回用和回收填埋用地,这种大型固废处理企业应有几十家才能满足资源化利用的需要。

首都北京的固废处理情况是这样,全国所有城市的建筑垃圾都在急剧增长,但目前都是在用填埋方式处理,资源化利用的却很少,甚至大多数城市都没有这样的措施和企业,更谈不上要采用固废处理先进技术了。然而国家政府已经决定要坚决执行变废为宝,改善环境的资源化利用固废政策法规,尤其支持推动采用先进工艺技术来予以贯彻执行,因此全国众多城市需要建办用新技术进行固废资源化利用的这种企业,其数量要求之多,企业规模之大,应用地域之广,经济收益之丰是可想而知的,而这也正是我们这项先进处理固废的专利发明,可以大显身手,大展宏图的作用之所在。同时也是凡是采用分力冲碾分类分离专利技术的固废处理企业,不仅在完全资源化利用上切实可行,而且还能使固废建材新产品获得巨大市场和丰厚经济收益。

采用粉碎法固废处理技术的企业,通常要使用如下的一些机械设备,即:

1.把大中形状的建筑垃圾如废混凝土块,废水泥砖墙、砖柱等砸碎成小块状的破碎机、粉碎机;

2.把这些固废小块碾磨成细粉的球磨机;

3.对出机的固废进行块、粉分离的筛选机;

4.将固废细粉和灰料粉相混合制成抹墙用浆粉的搅拌机;

5.将掺有其他固废料的废水泥制成砖胚的制砖模具;

6.将砖胚进行蒸压的蒸压釜辅设备等。

这些固废处理机器设备在相关的建筑机械制造厂家都可以买得到,或按照所需规格尺寸可以定制得到。

采用分力冲碾分类分离技术进行固废资源化利用处理的企业,也需要使用破碎机、粉碎机、筛选机、制砖模具、蒸压釜等机械设备,这些可以到相关机械制造厂家按公开价格购买和定制即可。但由于该项固处理新技术并不需要将小块状固废全部碾磨成细粉,所以并不需要球磨机,而是将它换成分类分离机,并还要增加除尘机和冲洗机等。除尘机和冲洗机也可以购买和定制到,只有分类分离机是这项资源化固废处理独有的专利设备,因此需要由专门的机械厂家按照各种生产量的需要进行设计制造,并只卖给采用分离法固废处理新技术的资源化利用企业使用。

因此,要建办采用分离分类新技术进行资源化利用的建筑垃圾处理企业,首先要确定日(年)处理量是多少?比如日处理规模为100吨(年3.65万吨),或日处理规模为1000吨(年36.5万吨),或日3000吨(年110万吨),或更多。然后根据这个锁定的日(年)处理量规模分两种方式办厂;

一种是原先采用碎粉法处理的固废厂,在此技术转型时,仍可继续使用除球磨机以外的大部分固废处理设备,同时用分类分离机取代球磨机,所需日(年)处理量的分类分离机和除尘机、冲洗机等相关设备,可向专门的厂家定制,而这些花费就是该技术转型厂需要新投入的投资;

第二种是完全新建的新技术固废处理厂,在确定了工厂日(年)建筑垃圾处理量后,即按此处废规模的要求去向建筑机械厂和分类分离厂购买和定制包括分类分离机在内的所有固废处理机器设备,而这就需要该新厂付出的大的较大的甚至很大的场地,资金和人员投资。

这其中,由专门企业,根据专利发明者授权所设计生产的选择性分力冲碾分类分离机,是该资源化处理利用建筑垃圾的核心技术和设备,而采用这种先进固废处理技术使重新回用的建筑垃圾,变废为宝,改善环境,不仅是我国的急迫需要,同时也是世界各国,尤其是广大发展中国家的急切需要。因此国内外采用这种技术的固废企业都会来购买和定制该分离机,因此这是一个国内和出口的市场,所以被授权专门设计制造该机的工厂必须是一个实力雄厚,能力强大的大企业方能胜任。

我们发明出了这项建筑垃圾回收利用新技术,设计制作出了其核心技术设备的分力式冲碾分类分离机初试样机,并在实际试用的实验中做到了可以把废混凝土块、废水泥砖、墙砖柱块等建筑垃圾中的废石子、沙子、水泥、废小砖块等干净无损的各个分离出来,从而实现了通过这项固废处理新技术可以将它们全部回收利用的良好效果。

下一步我们要做的是,在第一台分离式初试样机的基础上,经改进后再制作一台一次投入固废块料1-3吨而且能生产实用的分类分离机,并购置相关的各种固废处理设备工具等,再找一块合适的场地,建一个能正式可以小规模资源化处理回用建筑垃圾的小型示范样板厂,它的作用是:

1.掌握整个固废处理生产的工艺流程和处废效率、效益,了解用地、用电、用水、用人、机器设备运作和损耗等各方面的成本核算数据,并据此测算出建办不同处废规模的企业所需的投资、设备购置成本和收益情况,以作为他们建办的依据;

2.可为要技术转让或合作产销经营的企业前来实地参观考察和技术培训,提供实际的场所和示范。

估计建办这个小型示范样板厂需要资金投入50-80万元。

该项发明已申请专利,

发明人:吕加平、何湘华

专利受理号:201810050298.5

201820088519.3

吕加平发明小组

2018.3

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