固体废弃物资源化利用成套关键技术研究与工程应用

    随着经济发展和对自然资源的开发，我国每年产生大量固体废弃物，仅徐州和连云港地区每年固体废弃物高达500多亿吨，严重影响生存生态环境。徐州和连云港两地固体废弃物主要包括页岩、煤矸石、磷尾矿渣、海淤泥、工业污泥及建筑渣土，成分复杂、结构、性能差异大，循环利用难度大。从2006年起，本项目在省市相关科技计划支撑下，根据徐州和连云港固体废弃物的结构特性、成分组成等，对其循环利用展开了系统的研究与技术开发，取得了显著成效。工信部电子科学技术情报研究所在北京市主持召开“建筑物墙体自保温技术成果转化集成与创新”项目科技成果评价会议时给予高度评价，结论为科研水平达到国内领先。 
完成的主要科技内容如下： 
    ①发明了自动化填充固化聚苯乙烯泡珠材料的方法及系统，将空心砖置于加热平台上，将底部加热至87至92度并保持加热情况下，将聚苯乙烯泡珠材料注入孔洞内，注入高度高于空心砖的孔洞平面，空心砖上方加热板向下加压加热，聚苯乙烯泡珠材料固化于孔洞中。产品的抗压强度≥5.0MPa，导热系数≤0.12w/m•k，满足建筑节能65%的要求。 
    ②发明了复合保温模板、复合保温砌块。复合保温模板由保温芯板与4层特种砂浆和4层网格布通过印刷生产线复合而成；防水抗裂保温砌块是由炉渣轻骨料混凝土与发明的聚苯乙烯模塑块通过模筑复合而成，先将聚苯颗粒通过发泡模型机一体化制得三层保温成型板，成批放入模型槽中，自动化配料浇筑轻骨料混凝土，静置脱模养护。 
    ③发明一种海淤泥脱盐的方法，利用海淤自身重力，采用地下水位以上高压排水技术，并辅之以排水材料，将含盐量降低到1.5%以下，解决了海淤泥含盐量过高，难于循环利用的难题。 
    ④发明一种建筑物墙体自保温的施工方法，通过将保温板与钢筋混凝土构件进行整体现浇固化，实现了墙体钢筋混凝土部分与砌筑部分导热均匀。 
    ⑤发明一种轻质建材的生产装置，将磷尾矿渣掺加到混凝土中制造发泡水泥板，该装置设备少，工艺简单，便于现场操作。 
    运用上述关键技术，采用页岩、煤矸石、炉渣、建筑渣土、海淤泥及磷尾矿渣等为主要原料生产了复合保温砖、复合保温板、复合保温砌块、烧结陶粒、发泡水泥板。保温产品及其生产装置和施工方法的研发成果已成功转化应用于生产企业和工程项目中。 
    本项目成果共取得国家授权发明专利6项，授权实用新型专利15项，EI刊物发表学术论文3篇，核心期刊发表学术论文11篇，国际会议交流1篇，国内会议交流1篇，出版标准6件。“选矿废渣煤矸石烧结保温砖的应用研究”（BK2009644）于2012年12月31日顺利通过了江苏省住建厅组织的鉴定,以缪昌文院士为组长的专家委员会一致同意研究成果达到国内领先水平。 
    项目实施以来，经济社会生态效益显著，2015-2016年间利用固体废弃物生产的产品创造的销售收入3.4亿元，产生的利润4582万元。每年回收利用了近350亿吨，占徐州和连云港每年固体废弃物产量的70%，恢复耕地30余公顷，净化了环境，实现了环保。