CN105602647A - 生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺 - Google Patents

生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺，该燃料中生活垃圾45～55％、木糠25～30％、牛粪15～25％、石灰粉1～3％；所述混合成型燃料的密度≥1100kg/m3，热值≥4300大卡/kg，成型率≥98％，含硫≤0.03％。制备时，将生活垃圾中的可燃烧成分粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；按质量配比称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀，堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，然后用成型机固化成型并晾晒。利用工业废渣制备该燃料，具有密度大、热值高、成型率高、燃烧充分、热效率较高且含硫极低、成本低等优点，可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖。

Description

生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺
技术领域
本发明属于生物质能源和固体废物再利用领域，特别涉及一种生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，本发明还涉及这种混合成型燃料的制备工艺。
背景技术
目前各县市每年产生生活垃圾平均不少于7万多吨，每家养牛场每年废弃牛粪不少于2万多吨，小型木材厂每年废弃边角料可加工木糠平均5000多吨。清理填埋废时误工，给政府和企业增加了大量的财政支出和生产成本，利用以上原料进行加工生产成型燃料，实现变废为宝，并达到节能减排的环保目的。
不同生物质锅炉使用的生物质燃料燃烧属性也不相同，如生物质发电厂在运行期间，希望使用燃烧热值比较稳定且足够量的生物质燃料，来获得大量的蒸汽动力，驱动汽轮机带动发电机组进行发电。因此，研究生活垃圾和农林废弃物混合配比技术进行压制生物质成型燃料，将生活垃圾能源化利用，不但从根本上解决了“垃圾围城”污染环境的大问题，切实节约了垃圾填埋场地，彻底减轻了政府处理垃圾的财政负担，变废为宝，满足了生物电厂的原料需求，促进了地方经济发展。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的缺点提出的，其所解决的技术问题是提供一种利用工业废渣，即造纸浆渣、糠醛渣及羊粪制备的具有高密度、高热值、易成型、低成本等优点的可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖的混合成型清洁燃料以及这种混合成型燃料的制备工艺。
为此，本发明提供了一种利用生物质及工业废渣制备的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，所述混合成型燃料中各原料按总重量的百分比为：生活垃圾45～55％、木糠25～30％、牛粪15～25％、石灰粉1～3％；所述混合成型燃料的密度≥1100kg/m3，热值≥4300大卡/kg，成型率≥98％，含硫≤0.03％；由以下步骤制备：
(1)将生活垃圾经分选设备分拣出不可燃烧成分，将可燃烧成分经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
作为本发明的一个优选方案，生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料的各原料按总重量的百分比为：生活垃圾50％、木糠28％、牛粪20％、石灰粉2％。
本发明的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，是将生活垃圾、木糠、牛粪及石灰粉四种原料混合压制出的生物质压块，具有密度大、热值高、成型率高、成本低的优点，可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖，燃烧充分、热效率较高且含硫极低、节能环保。此外，该产品同类机械产量可提高1000kg/h。
本发明还提供了一种生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料的制备工艺，其中包括以下步骤：
(1)将生活垃圾经分选设备分拣出不可燃烧成分，将可燃烧成分经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
经测量，利用该方法制备的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料密度≥1100kg/m3，热值≥4300大卡/kg，成型率≥98％，含硫≤0.03％。
总的来说，本发明的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，是将生活垃圾、木糠、牛粪及石灰粉四种原料混合压制出生物质压块，具有密度大、热值高、成型率高、成本低的优点，可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖，燃烧充分、热效率较高且含硫极低、节能环保。此外，该产品同类机械产量可提高1000kg/h。将生活垃圾能源化利用，不但从根本上解决了“垃圾围城”污染环境的大问题，切实节约了垃圾填埋场地，彻底减轻了政府处理垃圾的财政负担，实现变废为宝，而且满足了生物电厂的原料需求，促进了地方经济发展。
具体实施方式
针对本发明的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺的具体实施例如下：
实施例1：制备生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料Ⅰ
将生活垃圾经分选设备分拣出石头砖块、玻璃瓶、杂铁、尘土等不可燃烧成分，将塑料袋、废纸、旧衣物、厨余垃圾等可燃烧成分，经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
按总质量百分比为生活垃圾48％、木糠27％、牛粪23％、石灰粉2％称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～90MPa，成型温度90～110℃，保压5min；
将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
实施例2：制备生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料Ⅱ
将生活垃圾经分选设备分拣出石头砖块、玻璃瓶、杂铁、尘土等不可燃烧成分，将塑料袋、废纸、旧衣物、厨余垃圾等可燃烧成分，经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
按总质量百分比为生活垃圾50％、木糠28％、牛粪19％、石灰粉3％称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为90～100MPa，成型温度100～130℃，保压1～5min；
将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
实施例3：制备生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料Ⅲ
将生活垃圾经分选设备分拣出石头砖块、玻璃瓶、杂铁、尘土等不可燃烧成分，将塑料袋、废纸、旧衣物、厨余垃圾等可燃烧成分，经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
按总质量百分比为生活垃圾53％、木糠27％、牛粪18％、石灰粉2％称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压3min；
将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
表1产品性能对比
单一的生活垃圾原料压制成型燃料存在原料水份大、成型率低、密度低(500kg/m3)、热值低(800大卡/kg)的缺点；单一的木糠压制生物质成型燃料虽然密度大(1100kg/m3)、热值高(4500大卡/kg)，但由于木糠材质较硬，粘合度低，在同一压块设备中产量极低(500kg/h)；各类秸秆饲草经牲畜过腹消化后形成粪便，牲畜粪便虽已充分发酵，但由于含水量大(40％以上)，单一压块需另外配套脱水设备进行脱水，不但制备工艺复杂，而且生产成本较高，另外热值不高(1500大卡/kg)。
与上述单一原料压制成型燃料相比，生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合配比生产生物质压块燃料，密度达1100kg/m3，成型率高达98％，同类机械产量提高1000kg/h，热值高达4300大卡/kg，应用于工业锅炉，燃烧充分热效率较高且含硫低于0.03％。
上述对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。

Claims (3)

1.一种生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，其特征在于，所述混合成型燃料中各原料按总重量的百分比为：生活垃圾45～55％、木糠25～30％、牛粪15～25％、石灰粉1～3％；所述混合成型燃料的密度≥1100kg/m3，热值≥4300大卡/kg，成型率≥98％，含硫≤0.03％；由以下步骤制备：
(1)将生活垃圾经分选设备分拣出不可燃烧成分，将可燃烧成分经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料，其特征在于，所述燃料中各原料按总重量的百分比为：生活垃圾50％、木糠28％、牛粪20％、石灰粉2％。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将生活垃圾经分选设备分拣出不可燃烧成分，将可燃烧成分经垃圾撕碎机粉碎成粒径≤3mm的颗粒，自然风干，保留水分12％；牛粪粉碎晾干，保持水分12％；林业废弃物粉碎成木糠，过50目筛，保留水分10％；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料，加入石灰粉搅拌使其混合均匀；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放1天简易发酵，形成充分回性，堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～50％；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤6％。
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