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，無需經(jīng)過人工分選、預先脫水和預先烘烤這三個工序，而是采用逐級逐步將其破碎至粉末狀，按順序添加一定比例的添加劑，通過精破攪拌干燥一體機邊精細破碎邊攪拌、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進行烘烤，因烘烤過程釋放出二氧化碳氣體而形成許多小孔，提高了烘烤效率且使燃料更疏松，燃燒時更加充分，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程節(jié)能和零排放的目標。
【專利說明】以高濕生活垃圾為原料制備衍生燃料的工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生活垃圾的處理方法，具體是一種無需預先脫水或預先烘烤、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】
[0002]用生活垃圾制備成衍生燃料的工藝過程，國內(nèi)外已有很多的研究，但鮮見有實現(xiàn)工藝過程產(chǎn)業(yè)化者。究其原因，主要是無法逾越以下幾個公認的“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)過脫水或?qū)ｉT的烘干工序。那么這就面臨以下兩個主要問題:
(I)問題一:垃圾脫水后產(chǎn)生的污水量大，處理成本高。國內(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程中(國外稱為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)占比會更高。按人均產(chǎn)生生活垃圾1.25kg/天計算，一個50萬人口的城市每天產(chǎn)生生活垃圾量達625噸。假設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18(T300噸，又形成另一個更可怕的污染源。這無疑加重的污水處理廠的負擔，同時也大大增加了垃圾處理的成本。
[0004](2)問題二:對生活垃圾直接烘烤工序能耗過高，大大提高了處理過程的運營成本。很多基于生活垃圾制備衍生燃料的工藝過程涉及了生活垃圾直接烘烤工序。實際生產(chǎn)中，由于生活垃圾的組成非常復雜，烘烤時都面臨一個尷尬的局面，易燃物已經(jīng)燃燒了，但含水量大的生活垃圾水分蒸發(fā)還遠遠不夠。將生活垃圾破碎后再烘烤會明顯改變這一現(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4.5萬度。使用自然風干或陽光曬干這些方式的生產(chǎn)周期長，要實現(xiàn)大批量處理生活垃圾，基本上沒有可操作性。
[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，但是也難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。主要是因為:
(I)垃圾破碎后顆粒度不夠細，成型效率不高，能耗過高。將生活垃圾粉碎至2_以下，并添加適當?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、反復破碎，要達到2mm以下這個粉碎效果，所用的機器每小時耗電都在30度以上且其處理能力小于１噸/小時。僅此一項能耗就非常高，致使大批量處理生活垃圾基本上不可行。
[0006](2)生產(chǎn)流程過長，工藝復雜，無法實現(xiàn)當天收集的生活垃圾當天處理。
[0007]綜上分析，現(xiàn)有技術大多存在工藝流程長且復雜、生產(chǎn)周期長，成本高，能耗高，生產(chǎn)率低，生產(chǎn)過程有廢水、廢氣排放等顯而易見的弱點，生產(chǎn)過程無法達到“零排放”的環(huán)保要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提出了一種無需預先脫水或預先烘烤、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]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是:
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:用破碎機將袋裝的生活垃圾進行破袋，拆分；同時將大塊石頭、磚塊、玻璃進行擠裂、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:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行粗級破碎，磁選后輸送至中破及磁選工序；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于50mmX 120mm。
[0012](4)中破及磁選工序:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行中級破碎，磁選后輸送至細破工序；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于30mmX50mm。
[0013](5)細破工序:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行細級破碎；經(jīng)本工序破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于15mmX 10mm。
[0014](6)精破、攪拌、干燥工序:將細破工序輸送來的生活垃圾，與通過定量給料機按來料重量的259-30%配送干燥粉末狀的添加劑I同時送至精破攪拌干燥一體機，進行精細破碎、充分混合，干燥；
所述添加劑I按重量百分比計為: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的溫度控制功能，對垃圾進行加熱烘烤，同時進行精細破碎、充分攪拌，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%的生活垃圾的長和寬小于5_X5mm。
[0015](7) 二次精破、攪拌、干燥工序:將上工序送來的生活垃圾通過20-30米的長距離輸送，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，通過定量給料機按來料重量的1%-3%在線連續(xù)噴入濃度為59-8%的NaOH溶液；在機內(nèi)攪拌，與腐殖酸充分混合，發(fā)生化學反應，形成粘結劑，利于衍生燃料的成型；
啟用一體機的溫度控制功能，對垃圾加熱烘烤，在降低垃圾含水率的同時加快化學反應的速度。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)生一系列化學反應，主要有:
【權利要求】
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:用破碎機將袋裝的生活垃圾進行破袋，拆分；同時將大塊石頭、磚塊、玻璃進行擠裂、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:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行粗級破碎，磁選后輸送至中破及磁選工序； (4)中破及磁選工序:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行中級破碎，磁選后輸送至細破工序； (5)細破工序:用破碎機將上工序送來的生活垃圾進行細級破碎； (6)精破、攪拌、干燥工序:將細破工序輸送來的生活垃圾，與通過定量給料機按來料重量的259-30%配送干燥粉末狀的添加劑I同時送至精破攪拌干燥一體機，進行精細破碎、充分混合，干燥； (7)二次精破、攪拌、干燥工序:將上工序送來的生活垃圾通過20-30米的長距離輸送，送入本工序的精破攪拌干燥一體機，通過定量給料機按來料重量的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:將上工序送來的生活垃圾通過20-30米的長距離輸送，通過定量給料機按來料重量的39-5%配送添加劑2至精破攪拌成型一體機成型； (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的低溫干燥機內(nèi)干燥50-70分鐘，即完成衍生燃料的制備工藝過程?！?br> 2.根據(jù)權利要求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的低速對滾剪切式破碎機。
5.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(3)破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于BOmmX 120mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(4)破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于30_X50mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(5)破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于1 5mm X 10mnin
8.根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于:經(jīng)工序(6)破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于5_X5mm。
9.根據(jù)權利要求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】C10L5/46GK103436320SQ201310411676
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權日:2013年9月11日
【發(fā)明者】呂勇, 郭起桓, 吳橋生, 黃長秀 申請人:呂勇, 郭起桓, 吳橋生, 黃長秀