專利名稱：一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保、能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料及其制備方法，適用于生活垃圾資源化處理。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，城市生活垃圾的產(chǎn)生量急劇増加，對(duì)環(huán)境影響越來(lái)越大，生活垃圾處理已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行處理，使其減量化、無(wú)害化和資源化，是環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面的迫切要求。我國(guó)城市生活垃圾的處理方式主要是填埋、堆肥與焚燒。填理法是將生活垃圾集中堆放或直接掩埋，占用土地，易對(duì)地下水和大氣造成污染；堆肥法是將生活垃圾中的無(wú)機(jī)物去除，再把剰余有機(jī)物制成肥料，但處理時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)施難度高；焚燒法是將生活垃圾直接焚燒以回收熱能，但燃燒不穩(wěn)定，利用率低，易產(chǎn)生ニ噁英，且含重金屬飛灰難以處理。為充分利用生活垃圾的熱能，將城市生活垃圾制成衍生燃料是最為有效的途徑?！だ苌剂鲜浅鞘猩罾?jīng)過(guò)分揀、破碎、擠壓和干燥等エ序制成的ー種固體燃料，具有熱值高、燃燒穩(wěn)定、二次污染低、易于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，是良好的化石替代燃料，廣泛應(yīng)用于干燥工程、水泥工程、供熱工程和發(fā)電工程等領(lǐng)域。城市生活垃圾的組成隨季節(jié)和地區(qū)的改變而變化，因此垃圾衍生燃料的性能不穩(wěn)定。目前，垃圾衍生燃料一般的制備方法是首先通過(guò)簡(jiǎn)單分選將城市生活垃圾中的灰土和金屬出去，然后再以剩余垃圾為主要原料制備衍生燃料，原料中除含有生活垃圾可燃組分夕卜，還含有大量低熱值的廚余垃圾、一些高污染的塑料垃圾以及重金屬物質(zhì)。該制備技術(shù)存在以下不足廚余垃圾含水率高、熱值低，致使衍生燃料熱值低、制備エ藝能耗大；由于ー些塑料的成分是聚氯こ烯，因此衍生燃料燃燒時(shí)易生成ニ噁英；衍生燃料燃燒時(shí)重金屬物質(zhì)揮發(fā)到飛灰中難以處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種高熱值、低污染的基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料及其制備方法，該方法在處理生活垃圾的同時(shí)將生活垃圾轉(zhuǎn)化為燃料資源。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，該衍生燃料的組份和重量百分配比是生活垃圾可燃組分65. 0%"74. 0%、煙煤2L 5°/Γ30%、氧化鈣L 0%"2. 5%、粘結(jié)劑2. 5%"3. 5%。優(yōu)選的，所述衍生燃料的組份和重量百分配比是生活垃圾可燃組分70. 0%、煙煤25. 0%、氧化鈣2. 0%、粘結(jié)劑3. 0%。優(yōu)選的，所述的生活垃圾可燃組分是生活垃圾中的廢紙和廢紡織物。優(yōu)選的，所述的粘結(jié)劑是エ業(yè)用玉米淀粉和腐植酸鈉的混合物；エ業(yè)用玉米淀粉和腐植酸鈉占衍生燃料的質(zhì)量百分比分別為エ業(yè)用玉米淀粉I. 5^2. 5%、腐植酸鈉I. 0%。優(yōu)選的，所述生活垃圾可燃組分是由城市生活垃圾經(jīng)過(guò)兩段式滾筒篩的破袋和挑掛分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物，然后經(jīng)過(guò)雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)的風(fēng)選分離出塑料、廢紙和紡織物碎片，所述雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)分離出塑料、廢紙和紡織物碎片經(jīng)過(guò)進(jìn)一歩的風(fēng)選分離出廢紙和紡織物。優(yōu)選的，所述兩段式滾筒篩包括固定機(jī)架、安裝在固定機(jī)架上的滾筒篩和滾筒篩驅(qū)動(dòng)裝置；滾筒篩包括相互連接的滾筒篩入口段和滾筒篩出ロ段；給料ロ安裝于滾筒篩入ロ段的入口處，滾筒篩的下方設(shè)有篩下物收集裝置；滾筒篩入口段和滾筒篩出口段的圓周方向上布置有若干篩孔，滾筒篩入口段圓周內(nèi)壁安裝有若干破袋刀，滾筒篩入口段內(nèi)設(shè)有與所述破袋刀相配合的清刀裝置；滾筒篩入口段和滾筒篩出ロ段的外周設(shè)有清理篩孔的清孔裝置；滾筒篩出口段圓周內(nèi)壁安裝有若干長(zhǎng)條物挑掛裝置，在滾筒篩出口段內(nèi)安裝有三排掛針鏈組成的長(zhǎng)條物收集裝置。優(yōu)選的，滾筒篩與水平方向間夾角為3° 8°。優(yōu)選的，破袋刀的形狀為四棱錐形，其ー側(cè)面垂直于破袋刀底面。優(yōu)選的，破袋刀焊接在鋼板上，鋼板采用嵌入的方式安裝在滾筒篩入口段內(nèi)壁圓周上。優(yōu)選的，清刀裝置固定在圓盤(pán)上，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與破袋刀的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。優(yōu)選的，三排掛針鏈包括第一掛針鏈、第二掛針鏈和第三掛針鏈；第一掛針鏈、第ニ掛針鏈和第三掛針鏈上均設(shè)有若干掛針；第一掛針鏈和第二掛針鏈的間距為O. 1D，第二掛針鏈和第三掛針鏈的間距分別為O. 12D ;第一掛針鏈和第二掛針鏈位于滾筒篩中心一偵わ第三掛針鏈位于滾筒篩中心另一側(cè)；第三掛針鏈偏離滾筒中心O. 07D;，掛針長(zhǎng)度為 O.25D，其中D為滾筒篩直徑。優(yōu)選的，所述雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有第一風(fēng)選室、第二風(fēng)選室和振動(dòng)篩；殼體的進(jìn)料ロ處設(shè)有旋轉(zhuǎn)給料器；殼體上在旋轉(zhuǎn)給料器的下方設(shè)有連通鼓風(fēng)機(jī)組的第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ ；第一風(fēng)選室下部靠近第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第一雙級(jí)鎖氣出料裝置；第一雙級(jí)鎖氣出料裝置的右側(cè)設(shè)有振動(dòng)篩；振動(dòng)篩的下部設(shè)有第二雙級(jí)鎖氣出料裝置；振動(dòng)篩的右側(cè)為第二風(fēng)選室；振動(dòng)篩的出料口下方設(shè)有連通鼓風(fēng)機(jī)組的第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ，第二風(fēng)選室下部靠近第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第三雙級(jí)鎖氣出料裝置，第二風(fēng)選室下部遠(yuǎn)離第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第四雙級(jí)鎖氣出料裝置；第二風(fēng)選室后部的第四雙級(jí)鎖氣出料裝置上部設(shè)有第二梳板；第一風(fēng)選室遠(yuǎn)離第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ的后部設(shè)有第一梳板和第五雙級(jí)鎖氣出料裝置；第一風(fēng)選室和第二風(fēng)選室的出風(fēng)ロ通過(guò)管道連接旋風(fēng)分離器；旋風(fēng)分離器通過(guò)管道連接鼓風(fēng)機(jī)組。優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)給料器包括旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣裝置以及位于旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣裝置下部的打散滾筒。優(yōu)選的，第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)口和第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ沿進(jìn)風(fēng)方向截面為直角梯形，垂直于進(jìn)風(fēng)方向的截面為矩形；直角梯形的高與垂直于高的平行短邊等長(zhǎng)；非直角邊與高的夾角為 10。 20。。優(yōu)選的，第一雙級(jí)鎖氣出料裝置、第二雙級(jí)鎖氣出料裝置、第三雙級(jí)鎖氣出料裝置、第四雙級(jí)鎖氣出料裝置和第五雙級(jí)鎖氣出料裝置下均部設(shè)有傳送帯。優(yōu)選的，振動(dòng)篩分為兩段，前段振動(dòng)篩布置有方形或圓形小孔，后段為振動(dòng)板，作為第二風(fēng)選室給料裝置。
優(yōu)選的，所述第一梳板和第二梳板含有縱向中空槽，所述用于城市生活垃圾的雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)還包括分別與第一梳板、第二梳板嚙合的第一刮板、第二刮板。本發(fā)明還公開(kāi)了ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料的制備方法，包括以下步驟(I)分選出城市生活垃圾中的廢紙和紡織物作為生活垃圾可燃組分(2)對(duì)生活垃圾可燃組 分進(jìn)行干燥，干燥溫度20(T300°C，使含水率降低到25% ；(3)對(duì)生活垃圾可燃組分進(jìn)行破碎，保證總顆粒個(gè)數(shù)的95%尺寸在20mm以下；(4)對(duì)煙煤進(jìn)行預(yù)處理，將其破碎至3飛mm，然后將生活垃圾可燃組分、煤粉以及氧化鈣粉末按配比混合，攪拌均勻，并將物料貯存1(Γ15分鐘；(5)按衍生燃料組成配比加入粘結(jié)劑，并攪拌均勻形成混合物料；(6)成型過(guò)程，將混合物料擠壓成型形成基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料。優(yōu)選的，步驟(I)中將城市生活垃圾經(jīng)過(guò)兩段式滾筒篩的破袋和挑掛分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物，然后經(jīng)過(guò)雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)的風(fēng)選分離出塑料、廢紙和紡織物碎片，雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)分離出塑料、廢紙和紡織物碎片經(jīng)過(guò)進(jìn)ー步的風(fēng)選分離出廢紙和紡織物組成的生活垃圾可燃組分。優(yōu)選的，所述制備方法步驟(6)中成型的衍生燃料需要烘干，烘干溫度150 200で，烘干后含水率為10% 15%。本發(fā)明的有益效果是所述的ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料配方，其優(yōu)點(diǎn)在于(I)本發(fā)明所述垃圾衍生燃料的原料中無(wú)高含水、低熱值的廚余垃圾，因此原料熱值高、無(wú)臭味、不腐爛，制備衍生燃料時(shí)不必添加防腐剤，所得衍生燃料的熱值為1790(Tl8800kJ/kg之間，燃燒穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。(2)本發(fā)明所述垃圾衍生燃料的原料中無(wú)廢舊塑料，原料不含氯元素，從根源上抑制了ニ噁英的產(chǎn)生；即使由于分選不徹底致使原料中混入ー些塑料物質(zhì)，含氯量也很低，カロ入少量氧化鈣就可以有效脫除。因此，垃圾衍生燃料燃燒時(shí)ニ噁英排放極低或?yàn)榱恪?3)本發(fā)明所述垃圾衍生燃料的原料中無(wú)電池等含重金屬物質(zhì)，因此垃圾衍生燃料燃燒產(chǎn)生的飛灰不含重金屬，無(wú)需特殊處理。所述的ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)在于(I)將生活垃圾可燃組分破碎到20mm以下，煙煤破碎到3 5mm，有利于原料的充分混合和燃料的擠壓成型，保證衍生燃料熱值的穩(wěn)定性。(2)制備步驟(4)中將生活垃圾可燃組分、煤粉以及氧化鈣粉末的混合物料貯存1(Γ15分鐘，可使氧化鈣粉末完全溶解在水中向生活垃圾可燃組分內(nèi)部滲透，并與煤粉充分接觸混合，有利于發(fā)揮其固硫固氯能力，降低二次污染。(3)垃圾衍生燃料制備過(guò)程中有兩步高溫干燥エ藝，除起到脫水作用外，還具有殺菌作用，保證衍生燃料無(wú)異味。(4)垃圾衍生燃料為空心圓柱狀，利于著火、燃盡。(5)垃圾衍生燃料含水率在109Γ15%之間，常溫下可儲(chǔ)存一年，性能穩(wěn)定。本發(fā)明所添加的氧化鈣，其作用是固硫固氯，反應(yīng)機(jī)理如下氧化鈣溶解在垃圾水分中生成氫氧化鈣，其與多孔狀的氧化鈣都可與煙氣中的ニ氧化硫和氯化氫發(fā)生氣-固反應(yīng)，使硫元素和氯元素以金屬鹽的形式留存在灰渣中。各反應(yīng)歷程的化學(xué)方程式如下
Ca0+H20 ο Ca(OH)2
2Ca0+2S02+02o 2CaS04
2S(:)2 丁 02+2Ca(0H )2 o 2CaS04+2H,.0
Cl2+H20+S02oHCi+S03
Ca0+2HC1 o CaCl2H-H2O
Ca(OH)2-2HCl o CaCl2+2H20
含鈣化合物通過(guò)與ニ氧化硫和氯化氫反應(yīng)使硫元素和氯元素以金屬鹽的形式存在于燃燒灰渣中，從而有效控制燃燒時(shí)ニ氧化硫和氯化氫的產(chǎn)生，達(dá)到降低ニ噁英排放的效果。因此，在上述垃圾衍生燃料中，選擇氧化鈣作為固硫固氯物質(zhì)是科學(xué)可行的。綜上，一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，以生活垃圾可燃組分(廢紙和廢紡織物)為原料，通過(guò)科學(xué)的配比以及合理的制備エ藝獲得，其熱值高、燃燒穩(wěn)定、ニ噁英排放極低、無(wú)重金屬污染、易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化。本發(fā)明所述的ー種用于城市生活垃圾的兩段式滾筒篩將傳統(tǒng)単獨(dú)使用的破袋刀和大長(zhǎng)條物挑掛及收集裝置有機(jī)地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了破袋、挑掛并收集長(zhǎng)條物的功能，實(shí)現(xiàn)了塑料類垃圾的分選及回收；破袋刀的形狀為四棱錐形，其ー側(cè)面垂直于破袋刀底面，提高了破袋刀的破袋效率；長(zhǎng)條物收集裝置由第一掛針鏈、第二掛針鏈和第三掛針鏈三排掛針鏈組成，每條掛針鏈上都安裝有掛針。由于生活垃圾下落時(shí)呈拋物線狀，通過(guò)計(jì)算，采用三排掛針鏈，第一掛針鏈和第二掛針鏈、第二掛針鏈和第三掛針鏈的間距分別為O. 1D，0. 12D，第一掛針鏈和第二掛針鏈位于滾筒篩中心ー側(cè)，第三掛針鏈位于滾筒篩中心另一側(cè)；第三掛針鏈偏離滾筒中心O. 07D,掛針長(zhǎng)度為O. 25D，其中D為滾筒直徑。按此布置，長(zhǎng)條物收集裝置的收集效率最高，經(jīng)濟(jì)性效果最好。本風(fēng)選裝置為兩級(jí)風(fēng)選，由第一風(fēng)選室、第二風(fēng)選室組成。兩級(jí)風(fēng)選可提高分選精度，保證分選物純度。第一、第二風(fēng)選室進(jìn)風(fēng)量由鼓風(fēng)機(jī)組統(tǒng)ー控制，兩級(jí)風(fēng)選室相互配合，實(shí)現(xiàn)高效風(fēng)選。本發(fā)明采用直角梯形截面進(jìn)風(fēng)ロ。直角梯形高H與水平短邊A等長(zhǎng)。非直角邊與水平邊的角度為10° -20°。實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬表明，第一、第二風(fēng)選室的進(jìn)風(fēng)ロ為直角梯形截面吋，出ロ處流場(chǎng)穩(wěn)定且沒(méi)有漩渦。本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)給料器，包括旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣裝置以及打散滾筒。旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)第一風(fēng)選室與外界分離，避免氣體外泄。打散滾筒將垃圾打散，避免垃圾組分結(jié)團(tuán)。通過(guò)協(xié)調(diào)控制旋轉(zhuǎn)給料器以及打散滾筒旋轉(zhuǎn)速度可有效控制進(jìn)料量，且垃圾分散后有利于垃圾不同組分高效分離。本發(fā)明第一風(fēng)選室底部為振動(dòng)篩，振動(dòng)篩分為兩段，前段為布置有方形或圓形小孔的篩板，后段為無(wú)孔振動(dòng)板，其作為第二風(fēng)選室給料裝置。小塊無(wú)機(jī)物透過(guò)振動(dòng)篩篩出，其余物質(zhì)均隨振動(dòng)篩進(jìn)入第二風(fēng)選室，振動(dòng)篩將剰余物質(zhì)打散，提高了第二風(fēng)選室風(fēng)選精度。本發(fā)明出料裝置為雙級(jí)鎖氣器，通過(guò)兩級(jí)門(mén)交替打開(kāi)或關(guān)閉實(shí)現(xiàn)出料過(guò)程不漏風(fēng)。本發(fā)明的梳板置于第一風(fēng)選室及第ニ風(fēng)選室 后部，梳板中空縫隙與刮板結(jié)構(gòu)相互配合，阻擋塑料及紙類，并通過(guò)刮板將塑料及紙類刮至出料裝置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)，旋風(fēng)分離器連接出風(fēng)管道與鼓風(fēng)機(jī)，將灰土類分離出來(lái)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明中涉及到的兩段式滾筒篩及風(fēng)選裝置做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。圖I是兩段式滾筒篩總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是兩段式滾筒篩入口段軸向剖視圖。圖3是兩段式滾筒篩出ロ段軸向剖視圖。圖4是兩段式滾筒篩破袋刀結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的左視圖。圖6為本發(fā)明中一種用于城市生活垃圾的雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)示意圖。圖7為進(jìn)風(fēng)ロ沿進(jìn)風(fēng)方向截面形狀示意圖。圖8為沿圖7中A-A線的剖視圖。圖9為梳板示意圖。圖10為本發(fā)明一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料制備方法流程圖。圖中，I、滾筒篩入口段;101、篩孔;102、破袋刀;103、清刀裝置;104、螺紋孔；105、鋼板；2、給料ロ ；3、生活垃圾；4、滾筒篩驅(qū)動(dòng)裝置；5、滾筒篩出ロ段；501、長(zhǎng)條物挑掛裝置；502、503、504、掛針鏈；6、清孔裝置；7、篩下物收集裝置；8、固定機(jī)架；121、鼓風(fēng)機(jī)組；122、傳送帶；123、第二雙級(jí)鎖氣出料裝置；124、傳送帶；125、第一雙級(jí)鎖氣出料裝置；126、振動(dòng)篩；127、放風(fēng)閥；128、流量計(jì)；129、第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ ；1210、打散滾筒；1211、旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器；1212、第一風(fēng)選室；1213、旋風(fēng)除塵器；1214、梳板；1215、管道；1218、第二風(fēng)選室；1221、第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ ；1216、第五雙級(jí)鎖氣出料裝置；1219、第四雙級(jí)鎖氣出料裝置；1222、第三雙級(jí)鎖氣出料裝置；1217、1220、1223、傳送帶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步描述。實(shí)施例I本實(shí)施例中，一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料的組份和重量百分比配比是生活垃圾可燃組分65%、煙煤30%、氧化鈣2. 5%、エ業(yè)用玉米淀粉I. 5%、腐植酸鈉I. 0%。制備步驟如下(I)將城市生活垃圾經(jīng)過(guò)兩段式滾筒篩的破袋和挑掛分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物，然后經(jīng)過(guò)雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)的風(fēng)選分離出塑料、廢紙和紡織物碎片，雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)分離出塑料、廢紙和紡織物碎片經(jīng)過(guò)進(jìn)一歩的風(fēng)選分離出廢紙和紡織物組成的生活垃圾可燃組分；
(2)采用回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)對(duì)生活垃圾可燃組分進(jìn)行干燥，干燥溫度200°C，使含水率降低到25% ；(3)采用剪切式破碎機(jī)對(duì)生活垃圾可燃組分進(jìn)行破碎，保證總顆粒個(gè)數(shù)的95%尺寸在20mm以下；破碎后按實(shí)施比例加入氧化鈣粉末，攪拌均勻，并將物料貯存10分鐘；(4)將煙煤破碎到粒徑為3 5mm，然后將生活垃圾可燃組分、煤粉以及氧化鈣按上述配比混合,攪拌均勻，并將物料貯存10分鐘；(5)按配比加入エ業(yè)用玉米淀粉和腐植酸鈉的混合物；(6)成型過(guò)程，采用螺旋擠壓式成型機(jī)將混合物料擠壓成尺寸為Φ IOmmX 25mm的圓柱狀衍生燃料； (7)烘干衍生燃料，烘干溫度150°C，使燃料含水率為109Γ15%。參閱圖I至圖5所示，本發(fā)明所用的用于城市生活垃圾的兩段式滾筒篩，包括固定機(jī)架8、安裝在固定機(jī)架8上的滾筒篩和滾筒篩驅(qū)動(dòng)裝置4 ;滾筒篩包括相互連接的滾筒篩入口段I和滾筒篩出口段5 ;給料ロ 2安裝于滾筒篩入口段I的入口處，滾筒篩的下方設(shè)有篩下物收集裝置7 ;滾筒篩入口段I和滾筒篩出ロ段5的圓周方向上布置有若干篩孔101，滾筒篩入口段I圓周內(nèi)壁安裝有若干破袋刀102，滾筒篩入口段I內(nèi)設(shè)有與所述破袋刀102相配合的清刀裝置103 ;滾筒篩入口段I和滾筒篩出ロ段5的外周設(shè)有清理篩孔101的清孔裝置6 ;滾筒篩出ロ段5圓周內(nèi)壁安裝有若干長(zhǎng)條物挑掛裝置501，在滾筒篩出ロ段5內(nèi)安裝有三排掛針鏈502、503、504組成的長(zhǎng)條物收集裝置。滾筒篩與水平方向間夾角β為3° 8°。破袋刀102焊接在鋼板105上，采用嵌入的方式安裝在滾筒篩入口段I內(nèi)壁圓周上，拆卸時(shí)利用螺桿經(jīng)螺紋孔104將焊有破袋刀102的鋼板105頂起，并從一端將鋼板105抽出進(jìn)行拆卸。生活垃圾經(jīng)物料輸送機(jī)輸送到達(dá)到一定轉(zhuǎn)速的兩段式滾筒篩的前段。進(jìn)入滾筒篩內(nèi)的生活垃圾跟隨滾筒篩一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)生活垃圾轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定高度吋，生活垃圾以拋物線的運(yùn)動(dòng)軌跡被拋出，落回到篩底，重復(fù)這樣的過(guò)程，使生活垃圾在滾筒內(nèi)達(dá)到不斷翻滾的狀態(tài)。在不斷翻滾的過(guò)程中，粒徑小于篩孔直徑的物料將經(jīng)過(guò)篩孔下落到篩下收集裝置當(dāng)中，粒徑大于篩孔直徑的物料則沿著筒壁從篩筒下端出ロ排出，從而實(shí)現(xiàn)篩分的功能。在生活垃圾被拋起下落到滾筒篩底吋，篩筒前段安裝的破袋刀將扎進(jìn)塑料袋、衣物等物料中，再通過(guò)其他物料的擠壓、撕扯等作用，將塑料袋、衣物等物料劃破，從而實(shí)現(xiàn)破袋、破衣物的功能。經(jīng)破袋后的塑料袋、衣物等，隨著滾筒篩的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入到兩段式滾筒篩的后段。在滾筒篩的后段筒壁圓周方向上安裝有長(zhǎng)條物挑掛裝置，在中心附件安裝有長(zhǎng)條物收集收集裝置。破袋后的塑料袋和衣物在隨滾筒篩轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中，將被長(zhǎng)條物挑掛裝置挑起，達(dá)到一定高度后滑落，下落到長(zhǎng)條物收集裝置上，輸送到滾筒外，從而實(shí)現(xiàn)了破袋與長(zhǎng)條物的收集功能。為了防止篩孔被含水量較高的生活垃圾堵塞，在篩筒的外壁安裝有篩孔清理裝置。清孔裝置與篩孔配合，當(dāng)篩孔轉(zhuǎn)到清孔裝置時(shí)，清孔裝置對(duì)篩孔進(jìn)行清理，從而現(xiàn)實(shí)清孔功能。本發(fā)明兩段式滾筒篩的工作流程如下首先，城市生活垃圾經(jīng)給料ロ 2進(jìn)入達(dá)到一定轉(zhuǎn)速的兩段式多功能滾筒篩入口段I。進(jìn)入滾筒篩入口段I的城市生活垃圾跟隨滾筒篩一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)生活垃圾轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定高度時(shí)，生活垃圾以拋物線的運(yùn)動(dòng)軌跡被拋出，落回到篩底，重復(fù)這樣的過(guò)程，使生活垃圾在滾筒內(nèi)處于不斷翻滾的狀態(tài)。在不斷翻滾的過(guò)程中，粒徑小于篩孔直徑的生活垃圾穿過(guò)篩孔101，下落到篩下物收集裝置7中，被收集運(yùn)走；粒徑大于篩孔101直徑的物料則從滾筒篩出ロ段5排出，從而現(xiàn)實(shí)不同徑粒的物料的篩分功能。在生活垃圾被拋起下落到滾筒篩底吋，滾筒篩入口段I內(nèi)壁圓周上安裝的破袋刀102將扎進(jìn)塑料袋、織物等物料中，再通過(guò)其他物料的擠壓、撕扯等作用，將塑料袋、衣物等物料劃破，從而實(shí)現(xiàn)破袋、破織物的功能。破袋刀102的形狀為四棱錐形，其ー側(cè)面垂直于破袋刀底面。經(jīng)破袋后的塑料袋、織物等，隨著滾筒篩的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入到滾筒篩出口段5。在滾筒篩出口段5內(nèi)壁圓周方向上安裝有長(zhǎng)條物挑掛裝置501，在滾筒篩出口段5內(nèi)部還安裝有由掛針鏈502、503、504組成的長(zhǎng)條物收集收集裝置。掛針鏈包括動(dòng)件和定件；動(dòng)件上安裝有若干掛針，定件對(duì)動(dòng)件進(jìn)行導(dǎo)向，掛針攜帶長(zhǎng)條物沿軸向運(yùn)動(dòng)至滾筒篩出口段外。破袋后的塑料袋和織物在隨滾筒篩轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，將被長(zhǎng)條物挑掛裝置501挑起，達(dá)到一定高度后滑落到長(zhǎng)條物收集裝置上，由于長(zhǎng)條物收集裝置為具有限定寬度的掛針，因此只有較軟的長(zhǎng)條類物質(zhì)掛在長(zhǎng)條物收集裝置上。掛在長(zhǎng)條物收集裝置上的塑料被輸送到滾筒外，從而實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)條物的收集輸送功能。為了防止破袋刀102在破袋的過(guò)程中被塑料類物質(zhì)纏繞，在滾筒篩內(nèi)壁安裝有用于清理破袋刀的清刀裝置103。清刀裝置103為裝有刮刀的圓盤(pán)。清刀裝置103上，兩把刮刀與一把破袋刀102配合，兩把刮刀分別位于一把破袋刀102的兩偵牝刮刀與破袋刀102的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。當(dāng)破袋刀102轉(zhuǎn)動(dòng)到清刀裝置103刮刀的位置吋，破袋刀兩側(cè)的刮刀就將纏繞在破袋刀上的塑料類垃圾清理下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)清刀功能。為了 防止篩孔101被含水量較高的生活垃圾堵塞，在篩筒的外壁安裝有篩孔清理裝置6，清孔裝置6與篩孔配合，當(dāng)篩孔轉(zhuǎn)動(dòng)到清孔裝置6時(shí)，清孔裝置6對(duì)篩孔進(jìn)行清理，從而現(xiàn)實(shí)清孔功能；清孔裝置6可以選擇毛刷一類清孔裝置。利用本發(fā)用于城市生活垃圾的兩段式滾筒篩進(jìn)行破袋和挑掛能夠分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物；將篩下物收集裝置7收集的物質(zhì)放入用于城市生活垃圾的雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)中進(jìn)行風(fēng)選，風(fēng)選出塑料、廢紙和紡織物碎片。請(qǐng)參閱圖6至圖9所示，本發(fā)明所用的風(fēng)選設(shè)備(用于城市生活垃圾的雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī))，城市生活垃圾進(jìn)入旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211，旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211的旋轉(zhuǎn)葉片與風(fēng)選機(jī)的殼體密閉配合，防止風(fēng)選機(jī)中的氣體從旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211中跑出；城市生活垃圾在旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211的旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)下均勻掉下經(jīng)打散滾筒1210打散；進(jìn)入第一風(fēng)選室1212，鼓風(fēng)機(jī)組121通過(guò)管道連通第一風(fēng)選室1212上部的第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ 129，垃圾在第一風(fēng)選室1212被鼓風(fēng)機(jī)組121所吹進(jìn)的風(fēng)吹散進(jìn)行第一次分選，分選出塑料紙類以及重質(zhì)物；重質(zhì)物主要為金屬及大塊無(wú)機(jī)物，其重量較大，不會(huì)被風(fēng)吹遠(yuǎn)，直接掉入位于第一風(fēng)選室1212的垃圾進(jìn)入口下方的第一雙級(jí)鎖氣出料裝置125 (重質(zhì)物出料裝置)，然后經(jīng)傳送帶124輸出；小塊無(wú)機(jī)物被風(fēng)吹落至第一雙級(jí)鎖氣出料裝置125右側(cè)的振動(dòng)篩126上，經(jīng)振動(dòng)篩126篩出掉入第二雙級(jí)鎖氣出料裝置123 (小塊無(wú)機(jī)物出料裝置)中，然后經(jīng)傳送帶122輸出；其余物質(zhì)進(jìn)入第二風(fēng)選室1218，經(jīng)除雜分離出餐廚垃圾。旋風(fēng)除塵器1213接通第一風(fēng)選室1212及第ニ風(fēng)選室1218出風(fēng)ロ，經(jīng)旋風(fēng)除塵器1213除去塵土后的風(fēng)送入鼓風(fēng)機(jī)組121，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。重質(zhì)物輸送傳送帶124，小塊無(wú)機(jī)物傳送帶122，餐廚垃圾傳送帶1223，塑料紙類傳送帶1220，塑料紙類傳送帶1217依次置于風(fēng)選機(jī)下部。第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ 129和第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ 1221沿進(jìn)風(fēng)方向截面為直角梯形截面，垂直于進(jìn)風(fēng)方向?yàn)榫匦?；直角梯形高H (水平邊)與垂直于高H的平行短邊A等長(zhǎng)；非直角邊與水平邊的角度為10° -20°，優(yōu)選為15° ;實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬表明，第一、第二風(fēng)選室的進(jìn)風(fēng)ロ為直角梯形截面吋，出ロ處流場(chǎng)穩(wěn)定且沒(méi)有漩渦。通過(guò)放風(fēng)閥127和流量計(jì)128可以調(diào)節(jié)第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ129的出風(fēng)速度。采用此結(jié)構(gòu),其工作原理及實(shí)施方式經(jīng)過(guò)初步分離及破碎的垃圾通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211進(jìn)入第一風(fēng)選室1212。通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)進(jìn)料鎖氣器1211轉(zhuǎn)速可以有效控制進(jìn)料量，同時(shí)采用此進(jìn)料器可以有效避免漏風(fēng)，維持風(fēng)選機(jī)內(nèi)微正壓，保持風(fēng)選機(jī)內(nèi)流場(chǎng)穩(wěn)定。進(jìn)料的垃圾經(jīng)打散滾筒1210打散，避免結(jié)團(tuán)，有效提高風(fēng)選精度。經(jīng)打散滾筒1210打散之后，垃圾進(jìn)入風(fēng)選室流場(chǎng)。在風(fēng)カ的作用下，各類物質(zhì)產(chǎn)生不同的橫向位移，較重的大塊類無(wú)機(jī)物垃圾基本上不發(fā)生偏轉(zhuǎn)而下落至第一雙級(jí)鎖氣出料裝置125，重質(zhì)物輸出之后，可進(jìn)入磁選車間磁選選出金屬類物質(zhì)。同時(shí)，在第一風(fēng)選室1212,密度較小,多為片狀的塑料及紙類被吹至風(fēng)選室尾部，一部分掉落至第五雙級(jí)鎖氣出料裝置1216后落至傳送帶17上輸出，一部分由刮板14刮下掉落至第五雙級(jí)鎖氣出料裝置1216 (塑料及紙類出料裝置)后落至傳送帶17上輸出。大部分中間物質(zhì)落在第一雙級(jí)鎖氣出料裝置125右側(cè)位于第一風(fēng)選室1212中間部分振動(dòng)篩126上，大塊的密度較小餐廚垃圾以及小塊的密度較大的無(wú)機(jī)物(如玻璃塊、陶瓷塊)掉落至振動(dòng)篩前端，振動(dòng)篩將小塊無(wú)機(jī)物篩出掉入第二雙級(jí)鎖氣出料裝置123 (小塊無(wú)機(jī)物出料裝置)中，然后經(jīng)傳送帶122輸出。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，篩出無(wú)機(jī)物的餐廚垃圾純度不高，其中混有部分結(jié)團(tuán)的塑料、密度比較大的硬質(zhì)塑料，這類物質(zhì)經(jīng)振動(dòng)篩·后端振動(dòng)板振動(dòng)疏散開(kāi)，進(jìn)入第二風(fēng)選室1218，第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ 1221位于振動(dòng)篩126的出料口下方，其風(fēng)速小于第一風(fēng)選室1212，餐廚垃圾落至靠近風(fēng)ロ處的第三雙級(jí)鎖氣出料裝置1222 (餐廚垃圾)后落至傳送帶1223上輸出，包含塑料及紙類的雜質(zhì)落入遠(yuǎn)離風(fēng)ロ的第四雙級(jí)鎖氣出料裝置1219 (塑料及紙類出料裝置)后落至傳送帶1220輸出出料裝置，并與第一風(fēng)選室1212風(fēng)選出的塑料紙類相混合，進(jìn)入下一級(jí)車間分離。第一風(fēng)選室1212以及第二風(fēng)選室1218通過(guò)管道1215出風(fēng)ロ連接旋風(fēng)除塵器1213，將密度以及粒徑都很小的塵土類分離出來(lái)，經(jīng)輸送機(jī)送入相應(yīng)的制磚車間或者進(jìn)行填埋。廢氣流經(jīng)除塵器去向鼓風(fēng)機(jī)組121，形成循環(huán)風(fēng)，整個(gè)系統(tǒng)處于全封閉狀態(tài)，無(wú)二次污染，無(wú)須廢氣處理設(shè)施。利用本發(fā)明中用于城市生活垃圾的雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)能夠風(fēng)選出塑料、廢紙和紡織物碎片；然其中含有塑料碎片無(wú)法使用，需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一歩的風(fēng)選將其中的塑料碎片分離出，留下廢紙和紡織物組成的生活垃圾可燃組分。實(shí)施例2本實(shí)施例中，該垃圾衍生燃料的組份和配比是生活垃圾可燃組分70. 0% (重量％)、煙煤25. 0% (重量％)、氧化鈣2. 0% (重量％)、エ業(yè)用玉米淀粉2. 0% (重量％)、腐植酸鈉I. 0% (重量％)。制備步驟(2)干燥溫度為250°C，制備步驟(4)貯存12分鐘，其它步驟同實(shí)施例I。實(shí)施例3本施例中，該垃圾衍生燃料的組份和配比是生活垃圾可燃組分74% (重量％)、煙煤21. 5% (重量％)、氧化鈣I. 0% (重量％)、エ業(yè)用玉米淀粉2. 5% (重量％)、腐植酸鈉I. 0%(重量％)。制備步驟(2)干燥溫度為300°C，制備步驟(4)貯存15分鐘，其它步驟同實(shí)施例
Io
權(quán)利要求
1.一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，其特征在于，該衍生燃料的組份和重量百分配比是生活垃圾可燃組分65. 09Γ74. 0%、煙煤21. 5°/Γ30%、氧化鈣I. 0°/Γ2· 5%、粘結(jié)劑2. 5% 3. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，其特征在于，所述衍生燃料的組份和重量百分配比是生活垃圾可燃組分70. 0%、煙煤25. 0%、氧化鈣2. 0%、粘結(jié)劑3. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，其特征在于，所述的生活垃圾可燃組分是生活垃圾中的廢紙和廢紡織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料，其特征在于，所述的粘結(jié)劑是エ業(yè)用玉米淀粉和腐植酸鈉的混合物；エ業(yè)用玉米淀粉和腐植酸鈉占衍生燃料的質(zhì)量百分比分別為エ業(yè)用玉米淀粉I. 5^2. 5%、腐植酸鈉I. 0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的垃圾可燃組分與煤液化殘?jiān)旌系某尚腿剂?，其特征在于，所述生活垃圾可燃組分是由城市生活垃圾經(jīng)過(guò)兩段式滾筒篩的破袋和挑掛分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物，然后經(jīng)過(guò)雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)的風(fēng)選分離出塑料、廢紙和紡織物碎片，所述雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)分離出塑料、廢紙和紡織物碎片經(jīng)過(guò)進(jìn)一歩的風(fēng)選分離出廢紙和紡織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垃圾可燃組分與煤液化殘?jiān)旌系某尚腿剂?，其特征在干，所述兩段式滾筒篩包括固定機(jī)架、安裝在固定機(jī)架上的滾筒篩和滾筒篩驅(qū)動(dòng)裝置(4);滾筒篩包括相互連接的滾筒篩入口段(I)和滾筒篩出ロ段(5);給料ロ(2)安裝于滾筒篩入ロ段(I)的入口處，滾筒篩的下方設(shè)有篩下物收集裝置(7);滾筒篩入口段(I)和滾筒篩出口段(5)的圓周方向上布置有若干篩孔(101)，滾筒篩入口段(I)圓周內(nèi)壁安裝有若干破袋刀(102)，滾筒篩入口段(I)內(nèi)設(shè)有與所述破袋刀(102)相配合的清刀裝置(103);滾筒篩入口段(I)和滾筒篩出口段(5)的外周設(shè)有清理篩孔(101)的清孔裝置(6);滾筒篩出口段(5)圓周內(nèi)壁安裝有若干長(zhǎng)條物挑掛裝置(501)，在滾筒篩出口段(5)內(nèi)安裝有三排掛針鏈(502、503、504)組成的長(zhǎng)條物收集裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾可燃組分與煤液化殘?jiān)旌系某尚腿剂希涮卣髟诟?，所述雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有第一風(fēng)選室、第二風(fēng)選室和振動(dòng)篩；殼體的進(jìn)料ロ處設(shè)有旋轉(zhuǎn)給料器；殼體上在旋轉(zhuǎn)給料器的下方設(shè)有連通鼓風(fēng)機(jī)組的第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ ；第一風(fēng)選室下部靠近第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第一雙級(jí)鎖氣出料裝置；第一雙級(jí)鎖氣出料裝置的右側(cè)設(shè)有振動(dòng)篩；振動(dòng)篩的下部設(shè)有第二雙級(jí)鎖氣出料裝置；振動(dòng)篩的右側(cè)為第ニ風(fēng)選室；振動(dòng)篩的出料口下方設(shè)有連通鼓風(fēng)機(jī)組的第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ，第二風(fēng)選室下部靠近第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第三雙級(jí)鎖氣出料裝置，第二風(fēng)選室下部遠(yuǎn)離第二風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第四雙級(jí)鎖氣出料裝置；第二風(fēng)選室后部的第四雙級(jí)鎖氣出料裝置上部設(shè)有第二梳板；第一風(fēng)選室遠(yuǎn)離第一風(fēng)室進(jìn)風(fēng)ロ的后部設(shè)有第一梳板和第五雙級(jí)鎖氣出料裝置；第一風(fēng)選室和第二風(fēng)選室的出風(fēng)ロ通過(guò)管道連接旋風(fēng)分離器；旋風(fēng)分離器通過(guò)管道連接鼓風(fēng)機(jī)組。
8.—種如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (I)分選出城市生活垃圾中的廢紙和紡織物作為生活垃圾可燃組分；(2)對(duì)生活垃圾可燃組分進(jìn)行干燥，干燥溫度20(T300°C，使含水率降低到25%； (3)對(duì)生活垃圾可燃組分進(jìn)行破碎，保證總顆粒個(gè)數(shù)的95%尺寸在20mm以下； (4)對(duì)煙煤進(jìn)行預(yù)處理，將其破碎至3 5_，然后將生活垃圾可燃組分、煤粉以及氧化鈣粉末按配比混合，攪拌均勻，并將物料貯存1(Γ15分鐘； (5)按衍生燃料組成配比加入粘結(jié)劑，并攪拌均勻形成混合物料； (6)成型過(guò)程，將混合物料擠壓成型形成基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在干，步驟(I)中將城市生活垃圾經(jīng)過(guò)兩段式滾筒篩的破袋和挑掛分選出長(zhǎng)條的塑料和紡織物，然后經(jīng)過(guò)雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)的風(fēng)選分離出塑料、廢紙和紡織物碎片，雙風(fēng)室多功能風(fēng)選機(jī)分離出塑料、廢紙和紡織物碎片經(jīng)過(guò)進(jìn)ー步的風(fēng)選分離出廢紙和紡織物組成的生活垃圾可燃組分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在干，將步驟(6)所制備出的衍生燃料烘·干，烘干溫度150 200で，烘干后含水率為10% 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于生活垃圾可燃組分的衍生燃料及其制備方法，適用于生活垃圾資源化處理；該垃圾衍生燃料的組份和重量百分配比是生活垃圾可燃組分65.0%~74.0%、煙煤21.5%~30%、氧化鈣1.0%~2.5%、粘結(jié)劑2.5%~3.5%。制備方法如下首先對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行分選，得到可燃組分；然后對(duì)可燃組分進(jìn)行干燥和破碎；接著將各種物料按配比混合并攪拌均勻；最后擠壓成型。該垃圾衍生燃料熱值高、燃燒穩(wěn)定、二噁英排放極低、無(wú)重金屬污染、易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化。
文檔編號(hào)C10L5/46GK102676264SQ20121013838
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者孟海魚(yú), 施海華, 李學(xué)東, 王樹(shù)眾, 王龍飛, 羅永忠, 趙軍, 陳林 申請(qǐng)人:四川川潤(rùn)環(huán)保能源科技有限公司, 西安交通大學(xué)