TWI829579B - 廢棄物製成衍生燃料的方法 - Google Patents
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Abstract
一種廢棄物製成衍生燃料的方法，包括有下列步驟：選料步驟、惰性氣體處理步驟、碎化步驟、水解步驟、震動篩選步驟、乾燥步驟、粉化步驟、造粒步驟、冷卻步驟、最後篩選步驟，藉由上述步驟來製成廢棄物衍生燃料；該惰性氣體處理步驟、該碎化步驟、該水解步驟，皆係在惰性氣體環境下動作；藉此一方面可確保廢棄物焚化爐系統的焚化爐內的燃燒溫度，另一方面可將該焚化爐燃燒後之熱氣再導入本發明的廢棄物製成衍生燃料的方法使用；更進一步言，附屬廢棄物焚化爐系統的發電模組獲得穩定蒸氣熱源，從而穩定發電，可使該廢棄物焚化爐系統得以自給自足，降低用電，同時能有效降低碳排放，提升廢棄物再生利用之效率，最終達資源永續循環不息之功效。
Description
本發明係有關一種廢棄物製成衍生燃料的方法，尤指一種可確保廢棄物焚化爐系統的焚化爐內的燃燒溫度；來使該廢棄物焚化爐系統得以自給自足，降低用電，同時能有效降低碳排放，提升廢棄物再生利用之效率，最終達資源永續循環不息之功效的廢棄物製成衍生燃料的方法。
按，為讓地球資源的永續使用，以及提供人類生活環境的優質化，環保的課題已為現在的熱學。人類因生活所產生的廢棄物從早期的任意丟棄所造成的生活環境的嚴重的汙染，進步到掩埋方式來處理廢棄物，現在人們以建立焚化爐來焚化廢棄物；藉由焚化爐來將人類因生活所產生的廢棄物予以焚化，來減少廢棄物對於生活環境的污染。
如圖1所示，習知的廢棄物焚化爐系統1，其步驟為，第一步驟：廢棄物收受1a，此步驟主要係以清潔工作人員將所有的可焚化廢物以垃圾車或其他車輛予以收集後載運的焚化爐場。
收集並載運到焚化爐場的可焚化廢棄物進入第二步驟：過磅1b，藉由將廢棄物予以過磅1b，藉此來限制與統計焚化量；過磅1b後的廢棄物進入第三步驟：人工檢查1c，藉由以人工的初步檢查以篩選，以避免不可焚化廢棄物進入焚化爐內焚燒；經人工檢查1c步驟後的廢棄物即可進第四步驟：入儲坑1d，主要係將廢棄物暫時放入一儲坑內等待
被送入焚化爐；焚化動作開始後，即可進入第五步驟：抓斗抓取1e，此步驟主要系將暫放儲坑內待焚化廢棄物以抓斗抓取1e進入第六步驟；該第六步驟：破碎動作1f，該破碎動作1f主要係以破碎機來將待焚化廢棄物予以破碎化，即以抓斗於儲坑內抓取廢棄物投入一破碎機內，以破碎機將待焚化廢棄物破碎成五公分以下尺寸的細碎狀；廢棄物由該第六步驟：破碎動作1f破碎成五公分以下尺寸的細碎狀後，即進入第七步驟：磁選1g，該第七步驟：磁選1g主要係藉由磁選機以磁吸方式，磁篩出具磁性的金屬廢棄物，以避免金屬廢棄物進入焚化爐內。
經該第七步驟：磁選1g後的待廢棄物，即進入第八步驟：渦電流篩選1h，該第八步驟：渦電流篩選1h主要係以對待焚化的廢棄物施予渦電流，藉以分離出不易焚化的非磁性金屬物質如鋁、銅等，藉此來確保焚化爐的使用效果；經過該第八步驟：渦電流篩選1h篩選後，即可將已祛除不易焚化的磁性金屬與非磁性金屬物質後的廢棄物進入第九步驟：輸送1i，該第九步驟：輸送1i主要係藉由斗升機來將已祛除不易焚化的磁性金屬與非磁性金屬物質後的廢棄物，輸入焚化爐內焚化的第十步驟：焚化爐焚化1j，該焚化爐焚化1j主要係以850攝氏度以上的高溫將廢棄物完全燃燒，於該焚化爐焚化1j的步驟中會產生高溫，此種一高溫一般會引導作為發電模組1j1熱源；廢棄物經該焚化爐焚化1j完全燃燒後產生廢棄物的灰，此時即進入飛灰處理1k步驟，該飛灰處理1k主要係以靜電來將廢棄物完全燃燒後殘剩的飛灰予收集、儲存冷卻後外送至掩埋場掩埋或作其他方式的再利用；於廢棄物燃燒時所產生的廢氣予以清除，即將廢氣進入清除有害氣體1l的步驟，該清除有害氣體1l
主要係將廢棄物燃燒後所產生的有害氣體，例如氮化物、硫化物、戴奧辛等，予以選擇性非觸媒反應設備、洗煙塔、活性碳等以清除後，予以冷卻、除臭、偵測檢驗後由煙囪排放至大氣中。
上述習知該廢棄物焚化爐系統1藉由上述的焚化方法已能達到以焚化方式減少廢棄物的汙染；然而，如眾所周知的，廢棄物是非常複雜的組合物，廢棄物中包含過度的複雜，因此當廢棄物於該焚化爐焚化1j階段的焚化燃燒時，因內含物品的不同常會造成焚化爐內的燃燒溫度驟降，也就是說焚化爐內的會有一段時間內的燃燒溫度無法維持預設的800攝氏度以上的高溫，從而造成燃燒不全，引導給該發電模組1j1的熱源溫度不夠；如何提供廢棄物的衍生燃料來維持焚化爐內的燃燒溫度，已為廢棄物焚化業者亟待解決之課題。
本發明主要目的在於提供一種廢棄物製成衍生燃料的方法，藉此來克服習知廢棄物焚化爐系統的焚化爐內的燃燒溫度不穩定的缺失。
為此，本發明的主要技術手段，乃在提供一種廢棄物製成衍生燃料的方法，包括有下列步驟：選料步驟、惰性氣體處理步驟、碎化步驟、水解步驟、震動篩選步驟、乾燥步驟、粉化步驟、造粒步驟、冷卻步驟、最後篩選步驟，藉由上述步驟來製成廢棄物衍生燃料；該惰性氣體處理步驟、該碎化步驟、該水解步驟，皆係在惰性氣體環境下動作。
本發明藉由主要技術手段所能達成之功效在於：藉此一方面可確保廢棄物焚化爐系統的焚化爐內的燃燒溫度，另一方面可將該焚化爐燃燒後之熱氣再導入本發明的該廢棄物製成衍生燃料的方法使用；更進一步言，附屬該廢棄物焚化爐系統的發電模組獲得穩定蒸氣熱源，從而穩定發電，可使該廢棄物焚化爐系統得以自給自足，降低用電，同時能有效降低碳排放，提升廢棄物再生利用之效率，最終達資源永續循環不息之功效。
1:廢棄物焚化爐系統
1a:廢棄物收受
1b:過磅
1c:人工檢查
1d:入儲坑
1e:抓斗抓取
1f:破碎動作
1g:磁選
1h:渦電流篩選
1i:輸送
1j:焚化爐焚化
1j1:發電模組
1k:飛灰處理
1l:清除有害氣體
2:廢棄物製成衍生燃料的方法
2a:選料步驟
2b:惰性氣體處理步驟
2c:碎化步驟
2d:水解步驟
2e:震動篩選步驟
2f:乾燥步驟
2g:粉化步驟
2h:造粒步驟
2i:冷卻步驟
2j:最後篩選步驟
3:廢棄物焚化爐系統
31:焚化爐
32:發電模組
〔圖1〕係習知廢棄物焚化爐系統流程圖。
〔圖2〕係本發明廢棄物製成衍生燃料的方法流程圖。
〔圖3〕係本發明廢棄物製成衍生燃料的方法實施例流程圖。
為使 貴審查官更容易了解本發明之結構及所能達成之功效，茲配合圖式說明如下；
如圖2所示，本發明的廢棄物製成衍生燃料的方法，該廢棄物製成衍生燃料的方法2包括有下列步驟，選料步驟2a、惰性氣體處理步驟2b、碎化步驟2c、水解步驟2d、震動篩選步驟2e、乾燥步驟2f、粉化步驟2g、造粒步驟2h、冷卻步驟2i、最後篩選步驟2j，藉由上述步驟來製成廢棄物衍生燃料。
如圖2所示，該選料步驟2a其的選料主要於一般事業廢棄物中可製成衍生燃料中予以選出，例如於特殊事業廢棄物中的漆渣、尿布、
木材等；該選料步驟2a更包括將一般事業廢棄物中選取出製成衍生燃料材料後，經一定比例投入攪拌器內進行攪拌來均化。
如圖2所示，該惰性氣體處理步驟2b，主要係將已攪拌均化的廢棄物，導入惰性氣體作業環境流程管路內，該流程管路為密閉式並充填惰性氣體，本發明的惰性氣體以氮氣(N2)來舉例說明，使管路內處於微正壓(即大於1大氣壓)，同時含氧量小於6%，意即讓欲處理廢棄物減少氧氣的含量，減氧後的廢棄物運送進入碎化步驟2c進行碎化動作。
如圖2所示，該碎化步驟2c，主要係將減氧後的廢棄物送入破碎機內，將廢棄物予以破碎至3公分以下，碎化後的廢棄物即可進入水解步驟2d。
如圖2、3所示，該水解步驟2d，主要係將以碎化的廢棄物投入水解爐內，該水解爐內填裝亞臨界水，該亞臨界水為175度C以上，壓力1．8MPa以上，374度C(即臨界點)以下的亞臨界水；藉由該亞臨界水可大量分解氫離子與氫氧根離子，對於有機物的分子鏈有斷鏈的效果，且可快速分解有機物；該水解爐所使用之蒸氣係引自焚化爐31產生之熱氣，並將之引導至水解爐後來加熱產生蒸氣；碎化後的廢棄物料進入該水解爐後，經高溫高壓之該亞臨界水處理後，經冷凝器降溫並經揮發性有機氣體處理裝置(VOCs)處理後，即可進入產出物進入該震動篩選步驟2e；更須一提的是，自該選料步驟2a的攪拌均化動作開始，經該惰性氣體處理步驟2b、該碎化步驟2c至該水解步驟2d都是在惰性氣體作業環境動作，意即該廢棄物皆在減氧的環境中被攪拌均化、減氧、碎化與水解。
如圖2、3所示，該震動篩選步驟2e，主要係將以水解後的廢棄物置入震動篩選機內進行震盪篩選動作，藉由震盪篩選動作可分離出無法水解物即無機物(塊狀的且含水量50%)及可水解物即有機物(碎粉狀且水量50%)，該塊狀的無機物可作為骨料(即如混凝土中起骨架或填充作用的粒狀鬆散材料)，抑或直接將轉送入焚化爐31內進行燃燒，而該粉狀有機物則進入乾燥步驟2f進行烘乾動作。
如圖2、3所示，該乾燥步驟2f，主要係將經過該震動篩選步驟2e篩選後粉狀有機物(廢棄物)置入烘乾機或乾燥機內予以乾燥化；本發明的該乾燥步驟2f係以熱乾燥來作乾燥化動作，意即該烘乾機所使用之熱蒸氣，同樣的可引自於焚化爐31產生之熱氣，並將該熱氣引導至該烘乾機後所產生之蒸氣；粉狀有機物(廢棄物)進入烘乾機後以溫度250~300度高溫予以烘乾，使粉狀有機物(廢棄物)的含水率從50%烘乾至含水率18%以下，即可乾燥後粉狀有機物(廢棄物)進入粉化步驟2g。
如圖2所示，該粉化步驟2g，主要已乾燥後粉狀有機物(廢棄物)進一步的予以粉狀化；本發明的該粉化步驟2g粉化動作係粉碎機(亦可稱錘式粉碎機)來進行，藉由該粉碎機的轉軸雙向旋轉，可實現攪拌最大使用率，另該粉碎機更進一步的搭載可調式通風系統以防止乾燥後粉狀有機物(廢棄物)產生沉澱物；該粉碎機更可加載負載調節器，來使該粉碎機可達到100%的研磨率；據此經烘乾後含水率18%以下之粉狀有機物(廢棄物)被研磨粉碎至6~8mm以下；藉此即可進入該造粒步驟2h進行造粒。
如圖2所示，該造粒步驟2h，主要係研磨粉碎至6~8mm以下粉狀有機物(廢棄物)置入造粒機中進行造粒動作；本發明的造粒機以生質燃料製粒機來實施，該生質燃料製粒機至少具有之環形壓模具經由三角皮帶驅動，並帶有2個相同尺寸的同步驅動器，以防止機器阻塞時馬達不會損害，利用環形壓模與壓棍間之間距在高速旋轉下產生壓力，將粉狀物料(廢棄物)擠壓通過環形壓模之孔徑，產出所需尺寸之顆粒；粉狀有機物(廢棄物)經該生質燃料製粒攪拌均勻及擠壓方式後，將該粉狀有機物(廢棄物)擠壓成顆粒為6mm(此時的溫度約為80~120度C)符合RDF-5規範的尺寸後，即可進入該冷卻步驟2i。
如圖2所示，該冷卻步驟2i，主要係將擠壓成顆粒為6mm符合RDF-5規範的尺寸後的廢棄物，置入冷卻機內冷卻；本發明的冷卻機係以電逆流冷卻機來實施，擠壓成顆粒為6mm符合RDF-5規範的尺寸後廢棄物予以降溫冷卻，透過該電逆流冷卻機可調式顆粒層的風扇將冷風吸入，將擠壓成顆粒為6mm符合RDF-5規範的尺寸後廢棄物降溫冷卻至常溫使其固化，再進入該最後篩選步驟2j。
如圖2、3所示，該最後篩選步驟2j，主要係將擠壓成顆粒為6mm符合RDF-5規範的尺寸後的廢棄物降溫冷卻至常溫後，以圓盤篩選機予以最後一次篩選動作；本發明的圓盤篩選機以圓形離心篩選機來實施，該圓形離心篩選機運行振動幅度小且容量大，能有效清除顆粒堆中的不符合要求之顆粒，該圓形離心篩選機透過篩選及抽吸程序，經篩選及抽吸後不符規格的粉粒會被送回該粉化步驟2g再製；更進一步言，經冷卻機冷卻後的有機物料(廢棄物)顆粒進入該圓盤篩選機，透過該圓
盤篩選機的離心力使進料後的顆粒留在濾網上方，細小的粉粒則掉落至下方儲存底部，藉由旋轉的刮片將其帶到出口，而上方的顆粒會經過離心力將其帶到側邊出口，藉此即製成為廢棄物衍生燃料，更明確說，最終所篩選出的，即為符合RDF-5規範之廢棄物衍生燃料成品，而可做為投入焚化爐31之再生燃料使用。
如圖3所示，該廢棄物製成衍生燃料的方法2係配設於廢棄物焚化爐系統3旁；意即，將藉由該廢棄物製成衍生燃料的方法2所產生符合RDF-5規範之廢棄物衍生燃料之再生燃料，來提供焚化爐31燃燒使用，藉此一方面可確保該焚化爐31內的燃燒溫度，另一方面可將該焚化爐31燃燒後之熱氣再導入本發明的該廢棄物製成衍生燃料的方法2使用，例如該蒸氣可提供本發明的該廢棄物製成衍生燃料的方法2中的水解爐(該水解步驟2d)及烘乾機(該乾燥步驟2f)使用；更進一步言，附屬該廢棄物焚化爐系統3的發電模組32獲得穩定蒸氣熱源，從而穩定發電，發電模組32所儲存下來之電力可提供該廢棄物焚化爐系統3使用，而達到產線自給自足的循環，更可多餘電力亦可躉售給台電來獲利；據此本發明的該廢棄物製成衍生燃料的方法2所產生符合RDF-5規範之廢棄物衍生燃料之再生燃料，可透過廢棄物再利用將製程副產品作為該焚化爐31產業的燃料，從源頭分流機制做起，降低廢棄物的組成複雜度，以利再利用，最終目的可使該廢棄物焚化爐系統3得以自給自足，降低用電，同時能有效降低碳排放，提升廢棄物再生利用之效率，最終達資源永續循環不息之功效。
本發明之主要功效在於，本發明的該廢棄物製成衍生燃料的
方法2包括有下列步驟：選料步驟2a、惰性氣體處理步驟2b、碎化步驟2c、水解步驟2d、震動篩選步驟2e、乾燥步驟2f、粉化步驟2g、造粒步驟2h、冷卻步驟2i、最後篩選步驟2j，藉由上述步驟來製成廢棄物衍生燃料；該惰性氣體處理步驟2b、該碎化步驟2c、該水解步驟2d，皆係在惰性氣體環境下動作；藉此一方面可確保該廢棄物焚化爐系統3的該焚化爐31內的燃燒溫度，另一方面可將該焚化爐31燃燒後之熱氣再導入本發明的該廢棄物製成衍生燃料的方法2使用；更進一步言，附屬該廢棄物焚化爐系統3的發電模組32獲得穩定蒸氣熱源，從而穩定發電，可使該廢棄物焚化爐系統3得以自給自足，降低用電，同時能有效降低碳排放，提升廢棄物再生利用之效率，最終達資源永續循環不息之功效。
綜上所述，本發明藉由上述之結構已確實能達到所訴求之目的及功效，已較習用者增進功效，顯已具有實用性、新穎性及進步性之要件，爰依法提出發明專利之申請，祈請 貴審查官之詳鑑，惠賜為准予發明專利之審定，至感德便。
2:廢棄物製成衍生燃料的方法
2a:選料步驟
2b:惰性氣體處理步驟
2c:碎化步驟
2d:水解步驟
2e:震動篩選步驟
2f:乾燥步驟
2g:粉化步驟
2h:造粒步驟
2i:冷卻步驟
2j:最後篩選步驟
Claims (9)
- 一種廢棄物製成衍生燃料的方法，包括有下列步驟：選料步驟、惰性氣體處理步驟、碎化步驟、水解步驟、震動篩選步驟、乾燥步驟、粉化步驟、造粒步驟、冷卻步驟、最後篩選步驟，藉由上述步驟來製成廢棄物衍生燃料；該惰性氣體處理步驟、該碎化步驟、該水解步驟，皆係在惰性氣體環境下動作；該廢棄物製成衍生燃料的方法係使用於廢棄物焚化爐系統；該廢棄物製成衍生燃料的方法中所需求的高溫係來自該廢棄物焚化爐系統；該廢棄物製成衍生燃料的方法中所產生廢棄物衍生燃料之再生燃料，係直接提供該廢棄物焚化爐系統燃燒使用。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該選料步驟更包括廢棄物中選取出欲製成衍生燃料的材料後，經一定比例投入攪拌器內進行攪拌均化。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該惰性氣體係為氮氣；該惰性氣體處理步驟係於封閉性管路進行，該封閉性管路內為微正壓即大於1個大氣壓，同時含氧量小於6%。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該水解步驟主要係將以碎化的廢棄物投入水解爐內，該水解爐內填裝亞臨界水，該亞臨界水為175度C以上，壓力1．8MPa以上，374度C以下的亞臨界水。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該乾燥步驟係為熱乾燥。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該粉化步驟中係藉由錘式粉碎機來作粉碎動作。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該造粒步驟中藉由生質燃料製粒機來造粒。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該冷卻步驟中係藉由電逆流冷卻機來作冷卻動作。
- 如請求項1所述之廢棄物製成衍生燃料的方法，其中，該最後篩選步驟係藉由圓形離心篩選機來作篩選動作。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW112114105A TWI829579B (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 廢棄物製成衍生燃料的方法 |
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| TW112114105A TWI829579B (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 廢棄物製成衍生燃料的方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| TWI829579B true TWI829579B (zh) | 2024-01-11 |
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ID=90459120
Family Applications (1)
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| TW112114105A TWI829579B (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 廢棄物製成衍生燃料的方法 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201062244Y (zh) * | 2007-04-26 | 2008-05-21 | 杨军 | 应用于生物源废弃物处理装置中的分离装置 |
| TW200902172A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-16 | Jun Yang | Biogenic waste processing method and apparatus |
| US20120017499A1 (en) * | 2011-08-23 | 2012-01-26 | Advanced Torrefaction Systems, Inc. | Torrefaction Systems and Methods Including Catalytic Oxidation and/or Reuse of Combustion Gases Directly in a Torrefaction Reactor, Cooler, and/or Dryer/Preheater |
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-
2023
- 2023-04-14 TW TW112114105A patent/TWI829579B/zh active
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