以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝方法，其以生活垃圾為主要成分，無(wú)需經(jīng)過(guò)人工分選、預(yù)先脫水和預(yù)先烘烤這三個(gè)工序，而是采用逐級(jí)逐步將其破碎至粉末狀，按順序添加一定比例的添加劑，通過(guò)精破攪拌干燥一體機(jī)邊精細(xì)破碎邊攪拌、邊烘烤，然后在30-50℃混入小蘇打擠壓成型，最后輸送至低溫干燥機(jī)進(jìn)行烘烤，因烘烤過(guò)程釋放出二氧化碳?xì)怏w而形成許多小孔，提高了烘烤效率且使燃料更疏松，燃燒時(shí)更加充分，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能和零排放的目標(biāo)。
【專利說(shuō)明】以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生活垃圾的處理方法，具體是一種無(wú)需預(yù)先脫水或預(yù)先烘烤、直接利用高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]用生活垃圾制備成衍生燃料的工藝過(guò)程，國(guó)內(nèi)外已有很多的研究，但鮮見(jiàn)有實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程產(chǎn)業(yè)化者。究其原因，主要是無(wú)法逾越以下幾個(gè)公認(rèn)的“高能耗”難題。
[0003]1、現(xiàn)有的用生活垃圾制備衍生燃料工藝，大多數(shù)都是采用“干成型”。即成型前垃圾必須經(jīng)過(guò)脫水或?qū)ｉT(mén)的烘干工序。那么這就面臨以下兩個(gè)主要問(wèn)題:
(I)問(wèn)題一:垃圾脫水后產(chǎn)生的污水量大，處理成本高。國(guó)內(nèi)外許多科研院所、企業(yè)在研究利用生活垃圾制造衍生燃料工藝過(guò)程中(國(guó)外稱為RDF)，大多數(shù)都有脫水工序。生活垃圾的含水率一般在459－70%左右，如果是雨水較多的季節(jié)占比會(huì)更高。按人均產(chǎn)生生活垃圾1.25kg/天計(jì)算，一個(gè)50萬(wàn)人口的城市每天產(chǎn)生生活垃圾量達(dá)625噸。假設(shè)脫水后垃圾含水率為209－25%，那么僅僅是垃圾脫水，每天產(chǎn)生的污水量就達(dá)18(T300噸，又形成另一個(gè)更可怕的污染源。這無(wú)疑加重的污水處理廠的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也大大增加了垃圾處理的成本。
[0004](2)問(wèn)題二:對(duì)生活垃圾直接烘烤工序能耗過(guò)高，大大提高了處理過(guò)程的運(yùn)營(yíng)成本。很多基于生活垃圾制備衍生燃料的工藝過(guò)程涉及了生活垃圾直接烘烤工序。實(shí)際生產(chǎn)中，由于生活垃圾的組成非常復(fù)雜，烘烤時(shí)都面臨一個(gè)尷尬的局面，易燃物已經(jīng)燃燒了，但含水量大的生活垃圾水分蒸發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。將生活垃圾破碎后再烘烤會(huì)明顯改變這一現(xiàn)象，但效果仍然有限。將I公斤水變成水蒸汽，需要耗電量是I度。生活垃圾含水量一般在459－70%左右，假定最后的衍生燃料含水量降至15%以下才適合燃燒。按每天處理150噸的生活垃圾處理生產(chǎn)線計(jì)算，如果將生活垃圾含水量降至159－20%左右，則需要耗電量將近4.5萬(wàn)度。使用自然風(fēng)干或陽(yáng)光曬干這些方式的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，要實(shí)現(xiàn)大批量處理生活垃圾，基本上沒(méi)有可操作性。
[0005]2、有些發(fā)明采用了先將垃圾粘合成燃料再烘烤的工藝，但是也難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。主要是因?yàn)?
(I)垃圾破碎后顆粒度不夠細(xì)，成型效率不高，能耗過(guò)高。將生活垃圾粉碎至2_以下，并添加適當(dāng)?shù)恼澈蟿┗旌?，是很容易制成衍生燃料的。目前將生活垃圾粉碎至粉末狀的方法有研磨、擠壓、反復(fù)破碎，要達(dá)到2mm以下這個(gè)粉碎效果，所用的機(jī)器每小時(shí)耗電都在30度以上且其處理能力小于１噸/小時(shí)。僅此一項(xiàng)能耗就非常高，致使大批量處理生活垃圾基本上不可行。
[0006](2)生產(chǎn)流程過(guò)長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)當(dāng)天收集的生活垃圾當(dāng)天處理。
[0007]綜上分析，現(xiàn)有技術(shù)大多存在工藝流程長(zhǎng)且復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，能耗高，生產(chǎn)率低，生產(chǎn)過(guò)程有廢水、廢氣排放等顯而易見(jiàn)的弱點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)法達(dá)到“零排放”的環(huán)保要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出了一種無(wú)需預(yù)先脫水或預(yù)先烘烤、直接利用高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝，是一種節(jié)能高效的產(chǎn)業(yè)化制備工藝。
[0009]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝，包括以下工序:
(I)抓破及磁選工序:用破碎機(jī)將袋裝的生活垃圾進(jìn)行破袋，拆分；同時(shí)將大塊石頭、磚塊、玻璃進(jìn)行擠裂、破碎；金屬經(jīng)磁選出后，垃圾輸送至篩土工序。
[0010](2)篩土工序:用滾筒篩將擠碎的石頭、磚塊、玻璃篩選出去，其余的篩上物輸送至粗破及磁選工序。
[0011](3)粗破及磁選工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行粗級(jí)破碎，磁選后輸送至中破及磁選工序；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于50mmX 120mm。
[0012](4)中破及磁選工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行中級(jí)破碎，磁選后輸送至細(xì)破工序；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于30mmX50mm。
[0013](5)細(xì)破工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行細(xì)級(jí)破碎；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于15mmX 10mm。
[0014](6)精破、攪拌、干燥工序:將細(xì)破工序輸送來(lái)的生活垃圾，與通過(guò)定量給料機(jī)按來(lái)料重量的259-30%配送干燥粉末狀的添加劑I同時(shí)送至精破攪拌干燥一體機(jī)，進(jìn)行精細(xì)破碎、充分混合，干燥；
所述添加劑I按重量百分比計(jì)為:3%飛％的氯化亞鐵、1.59-3%的氯酸鉀、1.59-3%的高氯酸鉀、1.5%-3%的硝酸鉀、1.5%-3%的碳酸鈉、36%-48%的焦煤粉、30%-45%的腐殖酸，按總量100%混合而成；
啟用精破攪拌干燥一體機(jī)的溫度控制功能，對(duì)垃圾進(jìn)行加熱烘烤，同時(shí)進(jìn)行精細(xì)破碎、充分?jǐn)嚢?，使添加劑I均勻拌入到生活垃圾中。需要保證烘烤溫度在100-200°C以避免形成二惡英。經(jīng)本工序精破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于5_X5mm。
[0015](7) 二次精破、攪拌、干燥工序:將上工序送來(lái)的生活垃圾通過(guò)20-30米的長(zhǎng)距離輸送，讓更多的水份在余熱的作用下自然蒸發(fā)，送入本工序的精破攪拌干燥一體機(jī)，通過(guò)定量給料機(jī)按來(lái)料重量的1%-3%在線連續(xù)噴入濃度為59-8%的NaOH溶液；在機(jī)內(nèi)攪拌，與腐殖酸充分混合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成粘結(jié)劑，利于衍生燃料的成型；
啟用一體機(jī)的溫度控制功能，對(duì)垃圾加熱烘烤，在降低垃圾含水率的同時(shí)加快化學(xué)反應(yīng)的速度。需要保證干燥溫度在100-200°C以避免產(chǎn)生二惡英；
此工序中發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，主要有:
【權(quán)利要求】
1.一種以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝，其特征在于包括以下工序: (I)抓破及磁選工序:用破碎機(jī)將袋裝的生活垃圾進(jìn)行破袋，拆分；同時(shí)將大塊石頭、磚塊、玻璃進(jìn)行擠裂、破碎；金屬經(jīng)磁選出后，垃圾輸送至篩土工序； (2 )篩土工序:用滾筒篩將擠碎的石頭、磚塊、玻璃篩選出去，其余的篩上物輸送至粗破及磁選工序； (3)粗破及磁選工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行粗級(jí)破碎，磁選后輸送至中破及磁選工序； (4)中破及磁選工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行中級(jí)破碎，磁選后輸送至細(xì)破工序； (5)細(xì)破工序:用破碎機(jī)將上工序送來(lái)的生活垃圾進(jìn)行細(xì)級(jí)破碎； (6)精破、攪拌、干燥工序:將細(xì)破工序輸送來(lái)的生活垃圾，與通過(guò)定量給料機(jī)按來(lái)料重量的259-30%配送干燥粉末狀的添加劑I同時(shí)送至精破攪拌干燥一體機(jī)，進(jìn)行精細(xì)破碎、充分混合，干燥； (7)二次精破、攪拌、干燥工序:將上工序送來(lái)的生活垃圾通過(guò)20-30米的長(zhǎng)距離輸送，送入本工序的精破攪拌干燥一體機(jī)，通過(guò)定量給料機(jī)按來(lái)料重量的19T3%在線連續(xù)噴入濃度為5%-8%的NaOH溶液； (8)精破、攪拌、成型工序:將上工序送來(lái)的生活垃圾通過(guò)20-30米的長(zhǎng)距離輸送，通過(guò)定量給料機(jī)按來(lái)料重量的39-5%配送添加劑2至精破攪拌成型一體機(jī)成型； (9)低溫干燥工序:將上工序的成型燃料輸送至溫度為80-180°C的低溫干燥機(jī)內(nèi)干燥50-70分鐘，即完成衍生燃料的制備工藝過(guò)程?！?br>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:工序(6)所述添加劑I按重量百分比計(jì)為:3%-6%的氯化亞鐵、1.5%-3%的氯酸鉀、1.5%-3%的高氯酸鉀、1.5%-3%的硝酸鉀、1.5%-3%的碳酸鈉、36%-48%的焦煤粉、30%-45%的腐殖酸，按總量100%混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:工序(8)所述添加劑2按重量百分比計(jì)為:5-10%小蘇打、90-95%工業(yè)鹽，按總量100%混合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:工序(1)、(3)、(4)、(5)采用轉(zhuǎn)速為20-35r/min的低速對(duì)滾剪切式破碎機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(3)破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于BOmmX 120mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(4)破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于30_X50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(5)破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于1 5mm X 10mnin
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(6)破碎后，90%的生活垃圾的長(zhǎng)和寬小于5_X5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:工序(6)、(7)干燥溫度為100-200°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:工序(8)成型溫度為30-50°C。
【文檔編號(hào)】C10L5/46GK103436320SQ201310411676
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】呂勇, 郭起桓, 吳橋生, 黃長(zhǎng)秀 申請(qǐng)人:呂勇, 郭起桓, 吳橋生, 黃長(zhǎng)秀