CN103756750B

CN103756750B - 利用工业固体废弃物生产的再生燃料及其制备方法

Info

Publication number: CN103756750B
Application number: CN201310728911.1A
Authority: CN
Inventors: 徐贻成; 刘晶; 蔡钊荣; 肖朋; 华庆亮; 李新磊
Original assignee: DALIAN DONGTAI INDUSTRIAL WASTE TREATMENT Co Ltd
Current assignee: DALIAN DONGTAI INDUSTRIAL WASTE TREATMENT Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: CN103756750A

Abstract

利用工业固体废弃物生产的再生燃料及其制备方法，以汽车拆解过程中产生的废渣、含油污泥、废油漆渣、废墨粉、废树脂和结焦块等工业固体废弃物为热值组分，加入脱硫脱氯剂为辅助组分，经混合均匀、压制成型和干燥过程制得。本发明的再生燃料热值在4000kcal/kg以上，可作为水泥厂、发电厂的替代燃料，易燃性好，无需加入任何助燃剂；焚烧灰分含量在20%以下，燃煤替代率高达80%；固硫率为69.4%～80.3%，固氯率为70.4%～81.1%，燃烧尾气中有害物质（按S、Cl计）含量减少70-80%。本发明提供的再生燃料及其制备方法具有突出的环保效益。

Description

利用工业固体废弃物生产的再生燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业固体废弃物资源化利用和环保能源技术领域，特别是针对难处理的工业固体废弃物提供了一种资源化、无害化、减量化处理方法。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，各类国内的或外资的化工企业林立而起，越来越多的城市建立起了工业园区。但是，随之而来的一个严峻环境问题就是伴生的工业固体废弃物种类和数量都出现较大增长，典型的危险工业废弃物包括废油漆渣，废墨粉，废树脂，含油污泥，废有机涂料，废活性炭等等。

由于属于危险固体废物，工业固体废弃物与生活垃圾相比，处理标准和难度均较高，操作较复杂，成本较高。工业固体废弃物传统的处理方法有填埋和焚烧等，采用填埋法处理工业固体废弃物需要建造标准较高的危险废物填埋场，填埋场占地面积大，在很大程度上增加了土地负荷；同时使用时间较短，建造成本较高；而且随着城镇化的步伐加快，填埋场的选址变得愈发困难。采用焚烧法处理工业固体废弃物，由于其成分较复杂，有毒有害物质较多，需要使用专门的工业垃圾焚烧炉来进行处理处置，设备投资费用较高，同时处理成本较高（据统计，工业垃圾焚烧炉平均运行成本约为1200～2000元/吨），而且极易带来二次污染。因此，目前的处理方法环境效益和经济效益较差，亟需寻求一种更为环保、经济的方法来处理危险工业废弃物。

专利CN02128993.X公开了一种城市生活垃圾的处理方法，主要是将垃圾中有热值的塑料等粉碎成颗粒，再与粘结剂、钙氧化物混合后轧制成型，该固体燃料可充分燃烧且有害气体发生量较少。

专利CN200810052069.3公开了一种有机垃圾与污泥混合的固体燃料及其制备方法。由有机垃圾、污泥、煤粉、助燃剂和脱硫脱氯剂组成的固体燃料机械性能强、耐水性好、燃烧特性优、热稳定性强。

专利CN88105760.6公开了一种节能固体燃料，以各种工矿废渣、渣矸石、炉渣、褐煤、劣质煤等为主要组分，加入玻璃粉、焦炭粉、石油渣、焦油渣、木炭、硅石、石英砂、硼渣、硫铁矿渣、锰渣、磷矿粉、废铝粉等物质制成普通蜂窝煤，着火快，火力集中，持续燃烧达1个半小时以上。

以上几个专利分别采用城市生活垃圾、有机垃圾以及工矿垃圾作为原料制备了固体燃料，均具有一定热值且可充分燃烧。但由于其原料危害性一般，且采用传统方法处理较容易，因此并未很突出环保效益。而本发明首次将传统方法很难处理的多种危险工业废弃物按照特定的比例配方进行组合、成型制备出再生固体燃料，既解决了危险固废处置行业的难题，同时又节约了能源，创造了一定的经济价值，彰显了经济和环保的双重效益。

发明内容

本发明为解决工业固体废弃物难以再利用的难题，公开了一种由其制备的再生燃料及其制备方法。本发明的技术目的通过以下技术方案实现：

利用工业固体废弃物生产再生燃料的制备方法，由以下组成的组份经混合均匀、压制成型并干燥得到：

本发明中所述组成的组分均指质量比。

本发明所述再生燃料的制备方法，优选所述脱硫脱氯剂选自CaO、CaCO₃、Ca(OH)₂、NaOH、MgO和Mg(OH)₂中的一种或几种。

本发明所述再生燃料的制备方法，优选干燥后所述再生燃料的含水率为5%～20%。

本发明所述的再生燃料，其组成成分分为热值组分和辅助组分。其中热值组分即为工业固体废弃物，具体包括汽车拆解过程中产生的废渣、含油污泥、废油漆渣、废墨粉、废树脂和结焦块等。所述汽车拆解过程中产生的废渣主要为汽车拆解工艺中的废弃纤维、塑料、铁屑等的碎片混合物；所述含油污泥的含水量为80～90%，含油量为3～10%，所述废油漆渣为报废油漆、过期油漆与油漆桶残留物等的混合物；所述结焦块为化工反应釜中聚合物类残留物。辅助组分为脱硫脱氯剂，在再生燃料的燃烧过程中起到固定硫元素和氯元素的作用，大大减少有害气体的排放。

本发明的原料（汽车拆解过程中产生的废渣、含油污泥、废油漆渣、废墨粉、废树脂和结焦块）均为固废行业中较难处理的工业固体废弃物，热值、含水率、硫、氯含量都有所差别。但将它们以及少量辅助组分按一定比例混合后制备的燃料，具有较理想的热值、含水率及固硫、氯效果，是一种资源化的再生燃料，可以很好的利用于水泥厂、发电厂。其原因有以下几点：（1）废渣是一种较好的燃料骨架材料，可以形成燃料球的主要骨架结构；（2）废油漆渣、废墨粉等是一类高热值的物质，能够为再生燃料提供主要热量；（3）污泥是一种较好的水性粘结剂，可将燃料中的各组分较好的粘结起来，便于成型和固结；（4）辅助组分Ca、Na、Mg氧化物或氢氧化物的加入，高效地固定了燃料中的硫、氯，无SO₂、HCl等气体造成的二次污染问题。

本发明制备的再生燃料热值在4000kcal/kg以上，可作为水泥厂、发电厂的替代燃料，易燃性好，无需加入任何助燃剂；焚烧较充分，灰分含量在20%以下，燃煤替代率高达80%（水泥窑小试试验结果）；固硫率为69.4%～80.3%，固氯率为70.4%～81.1%，燃烧尾气中有害物质（按S、Cl计）含量减少70-80%。

本发明的有益效果：

①本发明将固废处置行业中较难处理的多种工业固体废弃物集中组合制成资源化的再生燃料，有效地解决了行业难题；

②本发明的再生燃料热值高达4000kcal/kg以上，作为水泥厂、发电厂的替代燃料，易燃性好，无需加入任何助燃剂，一定程度上降低了成本；

③焚烧较充分，灰分含量在20%以下，燃煤替代率高达80%；

④本发明所述再生燃料中的脱硫脱氯剂高效地固定了燃料中的硫、氯，燃烧尾气中有害物质（按S、Cl计）含量较之前减少了70-80%，突显环保效益。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明通过实例对再生燃料的热值、硫、氯固定率进行了实验。本发明的热值测定使用等温式全自动热量仪（型号：5E-AC8018），硫、氯测定使用微机硫、氯测定仪（型号：ZWK-2001）。

实施例1

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣30%，含油污泥20%，废油漆渣20%，废墨粉10%，废树脂10%，结焦块9%，脱硫脱氯剂CaO1%。将以上混合后搅拌均匀，置于燃料球成型机中压制成型、干燥固结至含水率为14%，得到燃料球。

测得燃料球热值为4306kcal/kg，固硫率为71.6%，固氯率为71.2%。

实施例2

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣40%，含油污泥25%，废油漆渣15%，废墨粉5%，废树脂5%，结焦块9.5%，脱硫脱氯剂CaO0.5%。处理方式同实施例1，得到含水率为10%的燃料球。

燃料球热值为4257kcal/kg，固硫率为69.4%，固氯率为70.4%。

实施例3

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣20%，含油污泥15%，废油漆渣30%，废墨粉15%，废树脂10%，结焦块7%，脱硫脱氯剂CaO3%。处理方式同实施例1，得到含水率为5%的燃料球。

燃料球热值为4681kcal/kg，固硫率为80.3%，固氯率为81.1%。

实施例4

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣25%，含油污泥35%，废油漆渣10%，废墨粉5%，废树脂8%，结焦块15%，脱硫脱氯剂CaO2%。处理方式同实施例1，得到含水率为20%的燃料球。

燃料球热值为4120kcal/kg，固硫率为75.7%，固氯率为74.9%。

实施例5

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣20%，含油污泥30%，废油漆渣10%，废墨粉25%，废树脂8.5%，结焦块5%，脱硫脱氯剂CaO1.5%。处理方式同实施例1，得到含水率为17%的燃料球。

燃料球热值为4428kcal/kg，固硫率为73.8%，固氯率为72.5%。

实施例6

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣20%，含油污泥15%，废油漆渣25%，废墨粉7.5%，废树脂20%，结焦块10%，脱硫脱氯剂CaO2.5%。处理方式同实施例1，得到含水率为7%的燃料球。

燃料球热值为4572kcal/kg，固硫率为78.1%，固氯率为77.6%。

实施例7

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣30%，含油污泥20%，废油漆渣20%，废墨粉12%，废树脂12%，结焦块5%，脱硫脱氯剂CaO1%。将以上混合后搅拌均匀，置于燃料球成型机中压制成型、干燥固结至含水率为11%，得到燃料球。

燃料球热值为4393kcal/kg，燃烧后灰分含量为18%（按照GB/T7531-2008测定）。

实施例8

再生燃料配比为汽车拆解过程中产生的废渣20%，含油污泥15%，废油漆渣30%，废墨粉13%，废树脂13.5%，结焦块8%，脱硫脱氯剂CaO0.5%。处理方式同实施例1，得到含水率为8%的燃料球。

燃料球热值为4632kcal/kg，根据水泥厂试烧试验得出焚烧1t燃料球可减少0.81t燃煤的使用量，即燃料球的燃煤替代率为81%。

Claims

1.利用工业固体废弃物生产再生燃料的制备方法，其特征在于：由以下组成的组份经混合均匀、压制成型并干燥得到：

汽车拆解过程中产生的废渣20%~40%

含油污泥15%~35%

废油漆渣10%~30%

废墨粉5%~25%

废树脂5%~20%

结焦块5%~15%

脱硫脱氯剂0.5%~3%

所述脱硫脱氯剂选自CaO、CaCO₃、Ca(OH)₂、NaOH、MgO和Mg(OH)₂中的一种或几种；

所述含油污泥的含水量为80~90%，含油量为3~10%；

所述汽车拆解过程中产生的废渣主要为汽车拆解工艺中的废弃纤维、塑料、铁屑的碎片混合物；

所述结焦块为化工反应釜中聚合物类残留物。

2.根据权利要求1所述再生燃料的制备方法，其特征在于所述干燥为干燥至所述再生燃料的含水率为5%~20%。

3.权利要求1~2任意一项所述的制备方法所制备的再生燃料。