俄羅斯工業(yè)和日常生活固體廢棄物處理工藝
與發(fā)達國家相比較，俄羅斯工業(yè)的一個大的差距是高資源消耗，其中也包括，二次資源利用水平較低。在俄羅斯經(jīng)濟生產(chǎn)中每年產(chǎn)生3.4×1010t廢棄物，其中工業(yè)廢棄物為2.6×109t，固體生活廢棄物為(35～40)×106t。此外，在俄羅斯堆積了開采和加工處理得到礦物廢棄物約90×109t(見表 1)。
表1俄羅斯主要廢棄物種類的每年堆積量和利用率 |
廢棄物的利用平均水平為25%左右，約35%工業(yè)廢棄物經(jīng)處理，而3%～4%日常生活廢棄物經(jīng)處理。
因此只要解決大量與工業(yè)和日常生活廢棄物處理相關(guān)的幾個部門之間的難題，就能夠大幅度降低國家國民經(jīng)濟的資源消耗。
俄羅斯處理廢棄物的情況如下：
1)采礦、冶金、木材加工、造紙工業(yè)和動力部門堆積了大量的廢棄物；
2)運輸物料的范圍大、成本高；
3)俄羅斯氣候寒冷，需要消耗大量燃料用于房屋取暖，消耗大量建筑材料用于房屋保溫；
4)處理廢棄物生產(chǎn)的資金有限。
目前，在EC和G8組成的發(fā)達國家中，解決廢棄物難題的方法主要是依據(jù)“三R概念”：
減量(Reduce)：減少廢棄物產(chǎn)生的數(shù)量；再利用(Reuse)：重復利用；再生(Recycle)：處理二次原料。
在不改變物體的物理狀態(tài)以多種用途多次應用物體可算作重復利用。
“三R概念”在俄羅斯應用的現(xiàn)狀為：
減小廢棄物產(chǎn)生量可能主要體現(xiàn)在通過降低工業(yè)和日常生活的單位能耗而降低動力部門的廢棄物量。
在現(xiàn)有條件下重復利用產(chǎn)品既沒有前途，而且遠距離運輸安排起來較復雜。
加工廢棄物以便二次使用，在運輸成本降到最低限度時，在局部條件下可以實現(xiàn)。
俄羅斯經(jīng)濟特點決定了二次利用廢棄物的處理技術(shù)和工藝建立的研究方向：依靠中小型企業(yè)生產(chǎn)能在當?shù)厥褂玫亩萎a(chǎn)品或材料，使運輸?shù)奈锪狭孔钌佟?/p>
建筑材料是屬于普遍需求的產(chǎn)品。因此制定將廢棄物加工成建筑材料的節(jié)能工藝是很有意義的。
當前研究的主要工作集中在兩個方向上：
第一個方向是解決工業(yè)和日常生活廢棄物中最有價值物料的再利用難題，它們可以作為建筑材料及紙漿、木材、玻璃、雕塑和橡膠的工業(yè)的原料。
處理這類廢棄物時主要達到的目的是：
1)降低生產(chǎn)新產(chǎn)品所消耗昂貴的原料的費用；
2)降低使用二次原料生產(chǎn)產(chǎn)品時所消耗的能量；
3)降低生態(tài)損害，節(jié)省堆積這些廢棄物所占用的土地資源。
第二個方向是解決在開采和處理不同種類有用礦物時產(chǎn)生的大量工業(yè)廢棄物的利用難題。處理這類廢棄物得到的主要產(chǎn)品是建筑材料。
俄羅斯建筑行業(yè)得到蓬勃發(fā)展，特別是住宅，因此急需大量建筑材料。世界的經(jīng)驗證明，由采礦和冶金生產(chǎn)的廢棄物生產(chǎn)建筑材料，特別大量的混凝土填料是合理的。目前在俄羅斯每年開采天然原料300×106t作為建筑填料，可是大約這些原料中的1/3可以由工業(yè)廢棄物所替代。
處理這類廢棄物時主要達到的目的是：
1)降低生產(chǎn)建筑材料的能耗；
2)節(jié)省堆積這些廢棄物的土地資源；
3)在建筑材料生產(chǎn)中，通過用廢棄物替代部分開采的礦物物料，降低對生態(tài)環(huán)境的損壞。
上述各類廢棄物的處理都與預先碎解有關(guān)，在很大程度上消耗在碎解作業(yè)上的能量決定了處理的經(jīng)濟效益。使用高效碎解設(shè)備(如由米哈諾布爾技術(shù)公司科學生產(chǎn)聯(lián)合體制造的高速脈沖沖擊式粉碎機、振動顎式粉碎機、圓錐振動慣性粉碎機)是研究廢棄物處理的基礎(chǔ)。
1 紙張和紙盒廢棄物的處理
傳統(tǒng)廢紙是由纖維造紙廠處理。不過產(chǎn)生的量不大、距離纖維造紙廠遠的廢紙經(jīng)常會被運到垃圾場中，因為，此時廢紙?zhí)幚淼某杀竞瓦\輸?shù)郊垙S耗費的投資不能夠回收。
我們建議的工藝是就地處理廢紙，生產(chǎn)能力1～2t/h，工藝包括廢紙兩段碎解；用高速沖擊脈沖粉碎機和圓錐振動慣性粉碎機。
廢紙先經(jīng)高速沖擊脈沖粉碎機處理，隨后添加具耐火性的生物添加劑改性，其產(chǎn)品為生態(tài)棉，它是低層建筑的隔熱材料。
廢紙在圓錐振動慣性粉碎機里既可以干法也可以濕法碎解，以獲得纖維狀物質(zhì)。干法制得的纖維可以作為混凝土和瀝青混凝土的添加料，這樣能夠提高它們的抗拉斷強度。濕法制得的纖維質(zhì)可以用紙制鑄模制造包裝材料，或作為生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品的可燒掉的加入物。
2 木材廢棄物的處理
原木加工的廢棄物實際上沒有被污染，可以按常規(guī)處理工藝生產(chǎn)建筑材料(木質(zhì)纖維板、創(chuàng)花板等)或者作為燃料使用。難題是被顏料、漆、塑膠污染的木制品(如家具、包箱等)廢棄物的處理。既不能用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)壓制產(chǎn)品(木質(zhì)纖維板和刨花板)，也不能高壓處理，否則有害物質(zhì)會逸出。
我們推薦的工藝是以就地處理被污染物的木材廢棄物為目標，其生產(chǎn)能力為1～5t/h，該工藝包括兩段粉碎，而產(chǎn)品尺寸較大時包括三段粉碎：回轉(zhuǎn)式切碎機、高速沖擊脈沖式粉碎機、圓錐振動慣性粉碎機。
最后一段既可以用干法，也可以用濕法將木材粉碎成“木制棉”。
濕式粉碎獲得的木漿可以作為陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)中可燒掉的加入物。使用這種可燒掉的加入物，在陶瓷磚的強度不降低的前提下其孔隙率提高60%，并且使它具有高絕熱性能。
干式粉碎獲得的木質(zhì)料可以與石膏和其它添加物混合，并借助擠壓機制成膏塊、放置在倉庫中干燥并硬化后可以作為輕質(zhì)混凝土填料。
3 碎玻璃的處理
在玻璃廠附近區(qū)域，利用碎玻璃廢棄物不是難題。
我們建議的工藝是就地處理量不大的玻璃，或尺寸不到10mm未揀選的玻璃廠不接收的碎玻璃。
這個工藝包括在高速沖擊脈沖式粉碎機里破碎玻璃片，緊接在圓錐振動慣性粉碎機中將粗碎的玻璃與堿(如石灰或含堿的廢棄物)一起粉碎。獲得的這種機械活化粉末具有很高的反應能力，可用于生產(chǎn)可溶玻璃或高壓處理的硅酸鹽磚或硅鈣合金類的產(chǎn)品。
4 廢汽車輪胎的處理
在生產(chǎn)實踐中，廣泛用廢汽車輪胎粉碎獲得的橡膠粉末生產(chǎn)建筑材料。但是，俄羅斯工業(yè)還不能制造有效生產(chǎn)橡膠粉末的整套設(shè)備。我們推薦的工藝特點在于優(yōu)化汽車輪胎各段粉碎的能耗分配和合理利用國內(nèi)粉碎設(shè)備。處理最大尺寸(1300mm×400mm)汽車輪胎的工藝包括：
1)用單葉輪切割機將輪胎先切碎至100mm以下；
2)再用雙葉輪切割機再將橡膠簾碎塊粉碎至20mm以下；
3)在高速沖擊脈沖粉碎機里按“橡膠-金屬簾布-紡織簾布”體系解離開；
4)用輥式粉碎機將橡膠碎塊粉碎至5mm以下；
5)在螺旋粉碎設(shè)備里對細粒橡膠塊機械活化(再生)。
這時分出以下粒級的橡膠粉末：
1)10～5mm粒級作為再生橡膠配料的給料，用作生產(chǎn)橡膠工業(yè)的產(chǎn)品(電車軌道墊料、鐵路道口的墊物等)；
2)5～1mm粒級用于回填體育設(shè)施(足球場、籃球場、網(wǎng)球場等)的地基；
3)-1mm粒級用于生產(chǎn)防潮材料和瀝青混凝土的添加劑。
5 塑料包裝廢棄物的處理
由聚酯合成纖維和聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)生產(chǎn)的塑料包裝廢棄物是有價值的二次原料。
如果具有大量的已按類別揀選出的廢塑料，那么將它們加工成二次塑料是合理的。
我們推薦的工藝是就地處理塑料包裝廢棄物，將其分成高熔點(250℃以上)聚酯合成纖維和熔點為100℃～150℃的聚烯烴。
通用的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)以下主要工序：
1)先在高速沖擊式粉碎機粉碎包裝物；
2)洗滌；
3)再在切割機里粉碎(制粒)；
4)成團；
5)與惰性填料混合；
6)擠壓成聚合物成品。
可用粉碎的紙、紙箱、木材等廢棄物作為填料，在此基礎(chǔ)上可以制造出聚合填充長條形制品-護底板、枕木等；也可以用含石英的材料(砂和篩下物)作為填料，制造防水覆蓋物-瓦、人行橫道的鋪石等。
6 建筑廢棄物和冶金渣的處理
含鋼筋混凝土的建筑廢棄物和含金屬化的碎粒的冶金渣也可以處理，其目的是分離出金屬相和用于建筑業(yè)的惰性材料。
我們推薦的工藝特點是在第一段中用振動顎式粉碎機粉碎，保障由金屬加固的強度很高的材料有效的粉碎(圖3)，而在第二段中用圓錐振動慣性粉碎機粉碎，以保障獲得需求量大的碎石——具有很高立方形和污染程度最低的水泥粘合料。
此時，在圓錐振動慣性粉碎機-5mm篩下物受到機械活化，因此它們具有很高的黏性，可作為固結(jié)土料或者砌筑的混合料。
7 采礦企業(yè)的廢棄物處理
采礦企業(yè)的廢棄物是生產(chǎn)惰性填料———碎石的重要的巖石來源。
由堆積在廢棄物場里的巖石生產(chǎn)碎石時，對設(shè)備特別有如下要求：
1)具有較寬的破碎粒度范圍，從100mm到800mm；
2)可以處理通常廢棄物場夾雜的不易破碎物質(zhì)的原料；
3)可以由含砂成分和黏土成分含量不穩(wěn)定的原料制得高質(zhì)量的碎石；
4)可以根據(jù)廢石加工情況，定期移動粉碎設(shè)備。
由巖石生產(chǎn)碎石的設(shè)備是以標準的顎式粉碎機和圓錐粉碎機為基礎(chǔ)的，但需要安全保護裝置，以防止不能粉碎的物質(zhì)落入，它一般由四段粉碎工序組成：
1)粗碎；
2)中碎；
3)細碎；
4)；(使具有立方形)。
我們推薦的工藝特點是在第一段中使用振動顎式粉碎機粉碎，保障粒徑一次從500～800mm減小到75～140mm，并對不能破碎的物料有安全防護。
粗碎產(chǎn)品經(jīng)滾筒篩分出粒度小于10mm的細粒夾雜組分和粒度大于150mm的含植物和不能破碎物質(zhì)的粗粒組分。
第二段粉碎(最后一階粉碎)用圓錐振動慣性粉碎機開路粉碎，接著篩分，以保證獲得高質(zhì)量的碎石，其粒度為25～5mm。
采用帶振動傳動裝置的粉碎機有以下優(yōu)點：
1)能耗和粒級小于5mm細粒量最；
2)粉碎組成不穩(wěn)定的給料時工作過程穩(wěn)定；
3)粉碎設(shè)備不需要基礎(chǔ)，因此可以用拖車定期搬運到新的地點或送修理廠修理。
8 日常生活固體生活廢棄物沒有被利用部分的處理
實踐表明，從固體廢棄物里可以分離出25%～35%可利用的產(chǎn)品，而余下的固體生活廢棄物或是填埋在堆放場中，或是焚毀。
各國的經(jīng)驗證實，由于固體生活廢棄物的熱值低，在熱能生產(chǎn)中利用固體廢棄物經(jīng)濟效益很低。
眾所周知，固體生活廢棄物可作為生產(chǎn)水泥磚的填料？墒撬鄰S很少靠近大量產(chǎn)生固體生活廢棄物的地區(qū)。
我們所推薦的工藝是在生產(chǎn)建筑用的石灰時利用固體生活廢棄物的熱能。
將固體生活廢棄物與粉碎的石灰石混合，給到帶式燒結(jié)機或球團燒結(jié)機中煅燒。在分層燃燒固體生活廢棄物可燃成分的過程中，石灰石煅燒生成活性成份為60%～65%的石灰，以適用建筑目的。
與通用的燃燒固體生活廢棄物工藝相比，所推薦的工藝具有以下優(yōu)點：
1)不需要投資大的熱利用體系；
2)由于固體生活廢棄物是在石灰石層中燃燒，因而減少了氣體中的有害物質(zhì)排放量；
3)過程的有效系數(shù)高，通用的燃燒固體生活廢棄物工藝的有效系數(shù)為25%～30%，而新工藝為50%以上；
4)不產(chǎn)生需要填埋的渣；
5)主要設(shè)備(帶式燒結(jié)機)結(jié)構(gòu)簡單、易于開發(fā)和安全性高。
獲得的建筑石灰可以進一步用于制造建筑材料，也可以直接作為粘合物使用，如用在固體生活廢棄物堆放場建造中。
9 結(jié)論
1)對不同種類的廢棄物采用合理的粉碎方法，可使它們具有新的性質(zhì)，使它們作為制造建筑材料的原料。
2)能耗最低的沖擊脈沖粉碎機和振動粉碎機在廢棄物粉碎中起著重要的作用。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
