CN102041127A - 利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法 - Google Patents

Abstract

利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法：（1）消毒，（2）垃圾粗选，（3）垃圾精选，(4)可燃物细料中加入总重量CaO，混合搅拌均匀；（5）加入助燃剂和粘合剂，混合搅拌均匀；（6）可燃物细料沥水，烘干；（7）挤压成型；（8）烘干，冷却后为得成品；（9）检验衍生燃料的发热值。本发明的有益效果是：1、垃圾分选率高；衍生燃料中有害物质得到有效的控制。2、衍生燃料发热值高。3、垃圾衍生燃料中加入CaO，有效杀菌并抑制燃烧过程中二噁英等有害物质的生成。4、加入粘合剂使产品强度好，不易破碎，结构外形光滑。5、成品外形尺寸在锅炉炉排上堆积成的空间最利于燃烧。6、资源利用最大化，生产制作成本低，生产效率高，产品质量好，便于运输和贮藏。

Description

利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法

技术领域

 本发明涉及一种垃圾再利用的方法，具体的是利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法。。

背景技术

目前世界垃圾正在以快于经济平均增长速度的2.5-3倍的速度增长，我国城市垃圾的产量已占全世界垃圾产量的四分之一以上，我国已成为世界上垃圾包袱最重的国家。垃圾处理的主要方式有填埋法、堆肥法及焚烧法。垃圾焚烧处理，由于操作容易，技术成熟而被广泛采用，垃圾的焚烧处理已经成为城市垃圾的主要处理方式之一，具有回收热能和减量最彻底的特点，焚烧后的垃圾，体积可比原来减少85-95％。但是垃圾直接燃烧中由于热利用低，燃烧不稳定，在焚烧过程中易产生二噁英等有害物质，并且在燃烧过程中将形成严重的二次污染，垃圾中的有用资源也未被回收利用。为使垃圾得以完全燃烧，抑制二噁英产生，对传统的焚烧进行改进，世界各国正在发展垃圾衍生燃料 Refuse Derived Fuel，简称RDF技术。

现有的衍生燃料制备技术和工艺存在以下技术问题待解决：1、分选及破袋率低，分选率一般在90%以下；2、衍生燃料中有害物质没有得到有效的控制；3、衍生燃料热值不高，一般达不到3000kcal/kg。。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术的不足而提出的一种利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法。

本发明所采用的技术方案为：利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，包括分选和成型，具体工艺如下： 

（1）消毒

用原料垃圾总重量0.5%～1%的乳酸后均匀喷洒在原料垃圾上，搅拌均匀;

（2）垃圾粗选

城乡垃圾首先经过人工分拣，将大件物拣出；再用设备破碎、筛分、重力选、风选、磁选、粒径选，把城乡垃圾分成了有机物、无机物、可燃物、塑料、铁磁性物质、金属，取可燃物作原料备用；

（3）垃圾精选

半湿粉碎机将可燃物原料粉碎为≦6mm的物料，用精确分选机细分，将物料再次分选去除有机物及玻璃，为可燃物含量≥98%的可燃物细料； 

(4) 可燃物细料中加入总重量4%～8%的CaO，混合搅拌均匀；

（5）配料

加入：

原料垃圾总重量10%～20%的助燃剂，

原料垃圾总重量0.5%～ 1%的粘合剂，

混合搅拌均匀；

（6）可燃物细料沥水，采用热风温度60-90℃烘干至含水量25%以下；

（7）挤压成型； 

（8）经过烘干窑温度90-120℃烘干，冷却后为得成品；成品含水量控制在15%以下，

（9）检验衍生燃料的发热值达到3000kcal/kg以上为合格产品。

步骤(1)中所述乳酸为工业乳酸。

步骤(2)和（3）中所述的可燃物为：植物的花、叶、果、茎、杆、根，动物的皮、毛，纸、织物、纺织物中至少一种。

步骤（2）中所述的设备为具有袋装混合破袋、自动分拣硬性物及破碎功能的全自动垃圾破袋分拣破碎机，具有强力冲击，剪切，螺旋式翻转功能、原料含水30-40%可直接进行粉碎的半湿粉碎机。 

步骤(4)中所述的CaO粉碎为100-140目。

步骤(5)中所述助燃剂为煤粉、秸杆粉或木屑中至少一种，粒径≤5毫米；所述粘合剂为粘土，粒径100-140目。

步骤（7）中所述的挤压成型是由具有均质、搅拌、挤压成形功能的挤压成型机完成，步骤(7)中所述的挤压成型为将衍生燃料挤压成圆棒形，其外形尺寸：直径10-20毫米，长度40-80毫米。

垃圾是放错了地方、混杂在一起的资源。本发明首先将城市垃圾分选成了有机物、无机物、可燃物、塑料、铁磁性物质等以便分别利用。本发明的重点是对城市垃圾中的可燃物进行处理。城市垃圾中的可燃物包括有植物花、叶、果、茎、根，动物皮、毛、骨，纸、织物、纺织物。这些可燃物容易发酵腐烂、滋生蝇虫、传播疾病，干燥后成为易燃物，容易引发火灾。但是用垃圾中可燃物直接燃烧时，热利用低，燃烧不稳定，在焚烧过程中易产生二噁英物质。本发明的一个重要特点是不需对原料垃圾进行干燥处理，这样可以缩短加工周期，降低制作成本。本发明首先用乳酸对城市垃圾进行消毒、除臭，再对垃圾进行人工分拣，并用设备破碎、筛分、重力选、风选、磁选、粒径选分选等多次分选，把城乡垃圾分成了有机物、无机物、可燃物、塑料、铁磁性物质、金属等。本发明对可燃物原料再次进行处理，首先用粉碎机将可燃物原料粉碎为小颗粒的物料，用精确分选机细分，将物料再次分选，去除有机物及玻璃，成为含可燃物98%的可燃物细料。可燃物原料中特别注意去除有机物和有害金属，避免有机物和有害金属在燃烧中产生有害气体，造成二次环境污染。本发明在粗选时采用全自动垃圾破袋分拣破碎机，该机可同时可实现袋装混合破袋，自动分拣硬性物有效破碎三种功能，该机采用立式无筛结构，整机无缠绕、无堵塞；该机是同时采用强力撕扯，重力浮选和选择性破碎三种方式有机结合。本发明还采用了半湿粉碎机，该机具有强力冲击，有效剪切，螺旋式翻转推进功能，使原料在含水30-40%的情况下直接进行粉碎，而不需做预烘干处理，加工过程无三废排放，摒弃了湿法粉碎废液污染，干法粉碎粉尘污染的弊端。本发明在可燃物细料中加入CaO可有效的抑制燃烧过程中二噁英、氧化氯等有害物质的生成；合理控制CaO的量是本发明的重要特征。为提高产品的发热量,本发明根据原料的具体情况向可燃物细料加入煤粉、植物粉或木屑等助燃剂使其发热值达到3000kcal/kg以上。为增加产品的强度，本发明在可燃物细料加入粘土作为粘合剂，合理控制粘合剂的量是本发明的另一重要特征，粘合剂加入量大，将影响产品的发热值，加入量小则起不到增加强度的作用。由于垃圾原料在潮湿状态进行的粉碎，粉碎后的可燃物细料需经沥水、烘干，再进行挤压成型，制为成品。挤压成型机具有均质、搅拌、挤压成形和孔板清理的功能。由于垃圾中存在大量纤维较长的废破布等，在挤压过程中，极易出现在出料孔间搭桥结块现象，堵塞出料孔，故本机设有孔板清理机构，自动清理表面附着物，确保造粒机有效运行，减小停机损失。本发明产品的外形尺寸是经科学计算和实践得出最佳尺寸，该尺寸的产品在锅炉炉排上堆积成的空间最利于燃烧。

本发明的有益效果是：1、垃圾分选率高，可达98%以上；衍生燃料中有害物质得到有效的控制; 2、衍生燃料易于燃烧，发热值达3000kcal/kg以上; 3、垃圾衍生燃料中加入CaO，有效杀菌并抑制燃烧过程中二噁英等有害物质的生成。4、加入廉价的粘土作为粘合剂使产品强度好，不易破碎，结构外形光滑;5、经科学计算和实践得出成品外形尺寸在锅炉炉排上堆积成的空间最利于燃烧。6、资源利用最大化，生产制作成本低，生产效率高，产品质量好便于运输和贮藏。

具体实施方式

利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，各实施方式的具体参数见表1，具体工艺如下： 

（1）消毒

用原料垃圾总重量0.5%～1%的乳酸喷洒均匀，所述的工业乳酸为市场销售产品;

（2）垃圾粗选

城乡垃圾首先经过人工分拣，将大件物拣出；再用设备破碎、筛分、重力选、风选、磁选、粒径选，把城乡垃圾分成了有机物、无机物、可燃物、塑料、铁磁性物质、金属等，取可燃物原料备用，可燃物为：植物的花、叶、果、茎、杆、根，动物的皮、毛，纸、织物、纺织物中至少一种。所述设备为具有袋装混合破袋、自动分拣硬性物及破碎功能的全自动垃圾破袋、分拣、破碎机，和具有强力冲击，剪切，螺旋式翻转功能、原料含水30-40%可直接进行粉碎的半湿粉碎机。

（3）垃圾精选

半湿粉碎机将可燃物原料粉碎为≦6mm的物料，经精确分选机细分，将物料再次分选去除有机物及玻璃，为可燃物含量≥98%的可燃物细料； 

(4) 可燃物细料中加入总重量4%～8%的CaO，混合搅拌均匀，所述的CaO粉碎为80-140目；

（5）配料

加入：

原料垃圾总重量10%～20%的助燃剂，所述助燃剂为煤粉、秸杆粉或木屑中至少一种，粒径≤5毫米； 

原料垃圾总重量0.5%～ 1%的粘合剂，所述粘合剂为粘土，粒径100-140目；

混合搅拌均匀；

（6）可燃物细料沥水，采用热风温度60-90℃烘干至含水量25%以下；

（7）挤压成型，由具有均质、搅拌、挤压成形功能的挤压成型机完成，所述的挤压成型为将衍生燃料挤压成圆棒形，其外形尺寸：直径10-20毫米，长度40-80毫米； 

（8）经过烘干窑90-120℃烘干，冷却为得成品；控制温度，成品含水量控制在15%以下，

（9）检验合格。

 

表1

Claims (7)

1.利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，包括分选和成型， 其特征在于，具体工艺如下： 

（1）消毒

用原料垃圾总重量0.5%～1%的乳酸后均匀喷洒在原料垃圾上，搅拌均匀;

（2）垃圾粗选

城乡垃圾首先经过人工分拣，将大件物拣出；再用设备破碎、筛分、重力选、风选、磁选、粒径选，把城乡垃圾分成了有机物、无机物、可燃物、塑料、铁磁性物质、金属，取可燃物作原料备用；

（3）垃圾精选

半湿粉碎机将可燃物原料粉碎为≦6mm的物料，用精确分选机细分，将物料再次分选去除有机物及玻璃，为可燃物含量≥98%的可燃物细料； 

(4) 可燃物细料中加入总重量4%～8%的CaO，混合搅拌均匀；

（5）配料

加入：

原料垃圾总重量10%～20%的助燃剂，

原料垃圾总重量0.5%～ 1%的粘合剂，

混合搅拌均匀；

（6）可燃物细料沥水，采用热风温度60-90℃烘干至含水量25%以下；

（7）挤压成型； 

（8）经过烘干窑温度90-120℃烘干，冷却后为得成品；成品含水量15%以下，

（9）检验衍生燃料的发热值达到3000kcal/kg以上为合格产品。

2.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乳酸为工业乳酸。

3.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤(2)和（3）中所述的可燃物为：植物的花、叶、果、茎、杆、根，动物的皮、毛，纸、织物、纺织物中至少一种。

4.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的设备为具有袋装混合破袋、自动分拣硬性物及破碎功能的全自动垃圾破袋分拣破碎机，具有强力冲击，剪切，螺旋式翻转功能、原料含水30-40%可直接进行粉碎的半湿粉碎机。

5.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的CaO粉碎为100-140目。

6.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述助燃剂为煤粉、秸杆粉或木屑中至少一种，粒径≤5毫米；所述粘合剂为粘土，粒径100-140目。

7.根据权利要求1所述的利用垃圾中的可燃物制备衍生燃料的制备方法，其特征在于，步骤（7）中所述的挤压成型是由具有均质、搅拌、挤压成形功能的挤压成型机完成;步骤(7)中所述的挤压成型为将衍生燃料挤压成圆棒形，其外形尺寸：直径10-20毫米，长度40-80毫米。