CN101935570A - 制作垃圾衍生燃料的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制作垃圾衍生燃料的系统及方法，属垃圾衍生燃料制作领域。该系统包括：可燃物提取装置、破碎装置和挤压成型装置；所述可燃物提取装置的进料口用于引入生活垃圾处理厂的废弃物，可燃物提取装置的可燃物出料口的出料输送至破碎装置的进料口，破碎装置的出料口破碎后的出料输送至挤压成型装置的进料口，挤压成型装置的出料口作为垃圾衍生燃料成品的出口。该系统可解决现有生活垃圾处理厂从废弃物中提取可燃物制成RDF及其设备选择和工艺组合的问题，能实现从生活垃圾废弃物中提取垃圾衍生燃料的原料，从而制作纯度好且热值高的RDF，具有有较好的经济效益和社会效益。

Description

制作垃圾衍生燃料的系统及方法
技术领域
本发明涉及垃圾衍生燃料的制作领域，尤其是涉及一种制作垃圾衍生燃料的系统及方法。
背景技术
目前，公知的从生活垃圾处理厂的废弃物中提取可燃物制备垃圾衍生燃料(RDF，Refuse Derived Fuel)的工艺都是采取烘干去除水分和添加煤来帮助成型和提高热值。这种方法的缺点是工艺复杂，系统庞大，其应用受到了限制。
发明内容
为克服现有技术中的缺点和不足，本发明实施例提供一种制作垃圾衍生燃料的系统及方法，实现了将从生活垃圾处理厂的废弃物中提取可燃物制备成垃圾衍生燃料。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明实施例提供一种制作垃圾衍生燃料的系统，包括：
可燃物提取装置、破碎装置和挤压成型装置；
所述可燃物提取装置的进料口用于引入生活垃圾处理厂的废弃物，可燃物提取装置的可燃物出料口的出料输送至破碎装置的进料口，破碎装置的出料口破碎后的出料输送至挤压成型装置的进料口，挤压成型装置的出料口作为垃圾衍生燃料成品的出口。
本发明实施例还提供一种制作垃圾衍生燃料的方法，包括：
采用上述的系统；
以生活垃圾处理厂的废弃物为原料，将所述原料经所述系统的可燃物提取装置的进料口引入到可燃物提取装置内，经可燃物提取装置从原料中提取可燃物；
将提取的所述可燃物输送入所述系统的破碎装置进行破碎，将可燃物破碎为20～50mm的破碎可燃料；
将破碎得到的所述破碎可燃物输送入所述系统的挤压成型装置，挤压成棒形的垃圾衍生燃料。
从上述本发明实施例提供的技术方案中可以看出，本发明实施例中通过可燃物提取装置与破碎装置、挤压成型装置配合形成制作垃圾衍生燃料的系统，可以用城市生活垃圾处理厂的废弃物为原料，不添加其它燃料和粘接剂的情况下，制作垃圾衍生燃料。该系统与现有制作垃圾衍生燃料的工艺相比，不需要烘干，减化了工艺，节省了投资；不要加任何的粘结剂和提高热值的燃料，能保证燃料棒的高热值(热值可以达到2500～3000大卡/公斤)和成型效果好；制作的垃圾衍生燃料的可燃物洁净、纯度高。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的系统的可燃物提取装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的破碎装置的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的破碎装置的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的破碎装置中的圆锯齿形刀片的结构示意图；
图6为本发明实施例一提供的挤压成型装置的结构示意图；
图7为本发明实施例一提供的挤压成型装置的俯视结构示意图；
图8为本发明实施例二提供的系统的结构示意图；
图9为本发明实施例三提供的方法工艺流程图；
图1中各标号为：10-可燃物提取装置；2-破碎装置；3-挤压成型装置；
图2中各标号为：1-可燃物出口；2-重物质出口；3-转动辊筒；4-机体；5-吹风管；6-进料口；7-风机装置；
图3、图4中各标号为：21-进料斗；22-减速机；23-驱动装置；24-主动轴轴承架；25-主动轴；26-主动辊刀具；27-被动轴轴承架；28-被动轴；29-被动辊刀具；210-破碎后的可燃物；211-机体档板一；212-机体档板二；213-联轴器一；214-联轴器二；
图5中各标号为：31-进口；32-锥形碾压轮；33-模具；34-出料刮板与棒料切刀；35-出口；36-电动机；
图8中各标号为：41-发酵后的物料；42-滚筒筛；43-筛下物；44-带式输送机；45-可燃物提取装置；46-可燃物；47-重物质；48-第一物料气分离装置；49-第一破碎装置；410-第二物料气分离装置；411-第二破碎装置；412-第三物料气分离装置；413-挤压成型装置；414-垃圾衍生燃料成品；415-风机装置；416-风量调节阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
本实施例提供一种制作垃圾衍生燃料的系统，可以用生活垃圾处理厂的废弃物为原料，不需添加粘合剂和助燃物即可制作垃圾衍生燃料，如图1所示，该系统包括：可燃物提取装置、破碎装置和挤压成型装置；
其中，可燃物提取装置的进料口用于引入生活垃圾处理厂的废弃物，可燃物提取装置的可燃物出料口的出料输送至破碎装置的进料口，破碎装置的出料口破碎后的出料输送至挤压成型装置的进料口，挤压成型装置的出料口作为垃圾衍生燃料成品的出口。
如图2所示，上述系统中的可燃物提取装置包括：进料口、箱体、吹风管、风机装置、可燃物出口、重物质出口和转动辊筒，转动辊筒可以将落在其上的可燃物和重物质分离；
其中，进料口设置在箱体上部，对应进料口下方的箱体上设置吹风管，吹风管与风机装置的出风口连接，风机装置的出风形成的气流速度为2～15米/秒；吹风管送入箱体内的气流方向与水平面呈18°角；箱体底部设置可燃物出口和重物质出口，可燃物出口设置在进料口斜下方的箱体底部，重物质出口设置在进料口下方的箱体底部；箱体内对应可燃物出口与重物质出口之间的箱体上设置转动辊筒。
上述可燃物提取装置中还可以设置提料管道，该提料管道与所述可燃物出口相连。
如图3所示，上述系统中的破碎装置包括：机架、机体、进料斗、破碎机构、减速机和驱动装置；
其中机体、减速机和驱动装置均设置在机架上，机体内设置破碎机构，破碎机构通过减速机与驱动装置动力输出端连接。如图4所示，破碎装置中的破碎机构包括：主动轴、主动辊刀具、主动轴轴承架、被动轴、被动辊刀具和被动轴轴承架；
其中的主动辊刀具设置在主动轴上，主动轴设置在主动轴轴承架上，被动辊刀具设置在被动轴，被动轴设置在被动轴轴承架上，主动辊刀具与被动辊刀具相啮合。
上述破碎机构中的主动辊刀具与被动辊刀具结构相同，均由多组圆锯齿形刀片构成。
上述系统中的破碎装置也可以采用对辊式破碎机。
如图5所示，上述系统中的挤压成型装置包括：机架、驱动装置、机体和锥形碾压轮、模具、出料刮板和棒料切刀；
其中，各部件均设置机架上，机体上设置进口和出口，机体内设置锥形碾压轮，锥形碾压轮对应处设置模具，模具的出口对应机体上的出口，机体上的出口处设置出料刮板和棒料切刀。
上述系统中的挤压成型装置也可以采用平模制粒机。
下面结合上述系统制作垃圾衍生燃料的过程，对上述系统作进一步说明：
在采用堆肥技术的生活垃圾处理厂，物料发酵后，经过筛选得到的废弃物作为原料，经过发酵后的物料，能在发酵过程中通过工艺控制保证物料的水分达到挤压成型所需要的最佳水分含量；
用上述系统的可燃物提取装置从大于40毫米的物料中提取塑料等可燃物，提取可燃物的过程主要是利用可燃物提取装置吹风管送入箱体内的气流来实现的，在废弃物输送至可燃物提取装置内下落流动的过程中，有落差的地方存在物料的分散作用，当吹风管中气流穿过进料口下降的物料料层时，可以将轻的可燃物吹送的距离远，重的物料吹送得近，使两者得到分离，一般吹风管的气流速度控制在2～15米/秒之间，吹风管送入的气流方向与水平方向呈18度角，即可达到一个较好的分离效果，通过箱体内的转动辊筒作用下，可将下落的较轻的可燃物与重物质分开，分别由可燃物出口和重物质出口输出，同时也防止了可燃物挂在接料斗的斗壁上，为方便可燃物输出，可将提料管道与可燃物出口相连；
可燃物提取装置提取的可燃物输送至破碎装置中进行破碎，破碎装置的主要工作构件是两只以不同速度转动的破碎辊(即主动辊刀具和被动辊刀具)，每一只破碎辊由多个具有7个锯齿的刀具组成，呈同轴排列，这些刀具的锯齿齿尖连线与辊的轴线成一定倾斜度，刀具的厚度根据破碎后的物料尺寸要求而定，两只破碎辊是相向运转的，当可燃物的物料进入到快、慢破碎辊之间后，慢辊把物料托住，快辊对物料进行破碎，破碎后的可燃物由破碎装置的出口排出；
破碎装置破碎后得到的破碎后的可燃物输送至挤压成型装置，通过挤压成型装置的锥形碾压轮与模具配合挤压成棒形的RDF，RDF的大小可以通过更换模具孔径的大小来调整，其长度也是可以根据需要控制，具体是将破碎后的可燃物物料由挤压成型装置的进口进入后，在锥形碾压轮的碾压下，由模具的孔径挤出形成棒形RDF，在沿圆周转动的出料刮板的作用下，RDF成品由出口排出，棒料RDF的长短通过棒料切刀来控制。
本发明实施例的系统，结构简单，使用方便，以生活垃圾处理厂的废弃物为原料，提取可燃物并用它制作垃圾衍生燃料(RDF)，以提取、破碎和挤压成型等较简单的工艺，即可利用生活垃圾处理得到的废弃物制成热值可以达到2500～3000大卡/公斤的RDF。
实施例二
本实施例提供的制作垃圾衍生燃料的系统，是在实施例一给出的系统基础上增加一组破碎装置形成两级破碎，并且设置多个物料气流分离装置，以使可燃物物料更好的分离，具体是在连接可燃物提取装置与破碎装置之间的物料输送管路上设置物料气流分离装置，及在连接破碎装置与挤压成型装置之间的物料输送管路上设置物料气流分离装置。如图8所示，该系统的结构具体为：
通过滚筒筛分离生活垃圾处理厂的发酵后的物料，将分离后的物料可通过带式输送机输送入可燃物提取装置的进料口；
可燃物提取装置的可燃物出口通过物料输送管路连接至第一物料气流分离装置，第一物料气流分离装置的出口与第一破碎装置连接，第一破碎装置(作为一级粗破碎)的出口通过物料输送管路连接到第二物料气流分离装置，第二物料气流分离装置的出口与第二破碎装置连接，第二破碎装置(作为一级细破碎)的出口经物料输送管路与第三物料气流分离装置连接，第三物料气流分离装置的出口连接至挤压成型装置，挤压成型装置的出口作为制成的垃圾衍生燃料的出料口。
在上述系统中，设置一个风机装置，通过送风管路分别与可燃物提取装置、第一物料气流分离装置、第二物料气流分离装置和第三物料气流分离装置连接，为各部件送风，使制作垃圾衍生燃料过程中的可燃物物料均通过风力输送，在风机装置与可燃物提取装置连接的送风管路上设置风量调节阀，以方便调节送风量，满足分离可燃物的要求。
利用本实施例给出的系统制作垃圾衍生燃料时，发酵后的物料通过滚筒筛的筛理，筛上物通过带式输送机进入可燃物提取装置处理，得到了可燃物和重物质，可燃物通过气力输送进入第一物料气流分离装置，得到的物料经过第一破碎装置粗破碎后，经过气力输送又进入第二物料气流分离装置，得到的物料进入第二破碎装置进行细破碎后，通过气力输送送入第三物料气流分离装置，得到物料进入挤压成型装置挤压后，得到最终RDF产品，可燃物装置对可燃物的提取流量和纯度能通过调节风量调节阀来控制。
以上所述的料气分离装置采用的为旋风分离器，所不同的是在现有通用技术的基础上将出口加大，以适应可燃物较粗的物料特点。
本实施例的系统结构简单，操作方便，可以方便的制作RDF，提高对垃圾废弃物的利用，具有成本低，废物利用效率高的优点。
实施例三
本实施例提供一种制作垃圾衍生燃料的方法，采用上述实施例一或实施例二给出的系统，如图9所示，该方法包括：
以生活垃圾处理厂的废弃物为原料；
将所述原料经可燃物提取装置的进料口引入到可燃物提取装置内，经可燃物提取装置从原料中提取可燃物；
将提取的所述可燃物输送入破碎装置进行破碎，将可燃物破碎为20～50mm的破碎可燃料；
将破碎得到的所述破碎可燃物输送入挤压成型装置，挤压成棒形的垃圾衍生燃料。
所述将提取的所述可燃物输送入破碎装置进行破碎，将可燃物破碎为20～50mm的破碎可燃料具体包括：
所述可燃物在破碎装置中进行两级破碎，一级破碎为粗破碎将可燃物破碎为40～502mm；二级破碎为细破碎将可燃物破碎为20～30mm。
综上所述，利用本发明实施例提供的系统制作垃圾衍生燃料，与现有技术相比，不需要对原料进行烘干，减化了工艺，节省了投资；不需要向原料中加入任何的粘结剂和提高热值的燃料，能保证燃料棒的高热值和成型效果好；提取的可燃物洁净、纯度高，能保证制备的垃圾衍生燃料的热值可以达到2500～3000大卡/公斤。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，包括：
可燃物提取装置、破碎装置和挤压成型装置；
所述可燃物提取装置的进料口用于引入生活垃圾处理厂的废弃物，可燃物提取装置的可燃物出料口的出料输送至破碎装置的进料口，破碎装置的出料口破碎后的出料输送至挤压成型装置的进料口，挤压成型装置的出料口作为垃圾衍生燃料成品的出口。
2.如权利要求1所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述可燃物提取装置包括：
进料口、箱体、吹风管、风机装置、可燃物出口、重物质出口和转动辊筒；
进料口设置在箱体上部，对应进料口下方的箱体上设置吹风管，吹风管与风机装置的出风口连接；
箱体底部设置可燃物出口和重物质出口，可燃物出口设置在进料口斜下方的箱体底部，重物质出口设置在进料口下方的箱体底部；箱体内对应可燃物出口与重物质出口之间的箱体上设置转动辊筒。
3.如权利要求2所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述风机装置的出风形成的气流速度为2～15米/秒；所述吹风管送入箱体内的气流方向与水平面呈18°角。
4.如权利要求2所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述可燃物提取装置还包括：
提料管道，该提料管道与所述可燃物出口相连。
5.如权利要求1所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述破碎装置包括：
机架、机体、进料斗、破碎机构、减速机和驱动装置；
所述机体、减速机和驱动装置均设置在机架上，机体内设置破碎机构，破碎机构通过减速机与驱动装置动力输出端连接；
所述破碎机构包括：主动轴、主动辊刀具、主动轴轴承架、被动轴、被动辊刀具和被动轴轴承架；
所述主动辊刀具设置在主动轴上，主动轴设置在主动轴轴承架上，被动辊刀具设置在被动轴，被动轴设置在被动轴轴承架上，主动辊刀具与被动辊刀具相啮合；
所述主动辊刀具与被动辊刀具结构相同，均由多组圆锯齿形刀片构成。
6.如权利要求1所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述挤压成型装置包括：
机架、驱动装置、机体和锥形碾压轮、模具、出料刮板和棒料切刀；
各部件均设置机架上，机体上设置进口和出口，机体内设置锥形碾压轮，锥形碾压轮对应处设置模具，模具的出口对应机体上的出口，机体上的出口处设置出料刮板和棒料切刀。
7.如权利要求1所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述破碎装置为两组，两组破碎装置依次连接形成两级破碎。
8.如权利要求1所述的制作垃圾衍生燃料的系统，其特征在于，所述系统还包括：
多个物料气分离装置，分别设置在连接可燃物提取装置与破碎装置之间的物料输送管路上，及设置在连接破碎装置与挤压成型装置之间的物料输送管路上。
9.一种制作垃圾衍生燃料的方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1～7任一项所述的系统；
以生活垃圾处理厂的废弃物为原料，将所述原料经所述系统的可燃物提取装置的进料口引入到可燃物提取装置内，经可燃物提取装置从原料中提取可燃物；
将提取的所述可燃物输送入所述系统的破碎装置进行破碎，将可燃物破碎为20～50mm的破碎可燃料；
将破碎得到的所述破碎可燃物输送入所述系统的挤压成型装置，挤压成棒形的垃圾衍生燃料。
10.如权利要求9所述的制作垃圾衍生燃料的方法，其特征在于，所述将提取的所述可燃物输送入破碎装置进行破碎，将可燃物破碎为20～50mm的破碎可燃料具体包括：
所述可燃物在破碎装置中进行两级破碎，一级破碎为粗破碎将可燃物破碎为40～50mm；一级破碎为细破碎将可燃物破碎为20～30mm。
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