CN109097146A - 生活垃圾生物煤质化方法 - Google Patents

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    • C10L5/00—Solid fuels
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Abstract

本发明提供了一种全新的生活垃圾的处理方法，该方法仿生自然界植物变煤的原理，将垃圾转化成易燃物质(RDF)，低位热值可达2000klac/kg以上，一方面解决燃烧性差、热值低问题，另一方面改末端净化为RDF燃烧源头净化，解决废气排放污染环境问题，彻底解决了垃圾尤其是厨余、餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化处理。

Description

生活垃圾生物煤质化方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种生活垃圾生物煤质化方法。
背景技术
生活垃圾资源化、减量化、无害化处理，是我国环保领域迫在眉睫急需解决的重要问题。
利用生活垃圾焚烧发电，是解决这一问题的重要手段。但，目前现有生活垃圾焚烧发电设施，大多采用粗选后投炉或直接投炉方式，垃圾水分大燃烧值低，并且需要加入一定数量的煤或油等石化燃料。
生活垃圾含水率≥50％，其中餐厨垃圾含水量≥80％，热值低，燃烧性极差。需辅之以燃油或煤炭投炉助燃。
垃圾投炉前未进行除臭处理，工厂及周边臭气弥漫，污染环境，影响身体健康。
许多城镇大多采用生活垃圾填埋处理。填埋场及周边臭气冲天，蚊蝇肆虐，有害渗滤液四处流溢，严重影响周边群众生活与健康。
还可以采用“厌氧沼气”工艺处理，但沼气产量低，经济效益差，沼渣、沼气处置较难
此外，也可以采用末端净化方法处理生活垃圾发电，但是该方法产生的废气及二噁英排放不达标，污染环境。
技术方案
本发明的目的在于提供一种全新的生活垃圾的处理方法，该方法仿生自然界植物变煤的原理，将垃圾转化成易燃物质(RDF)，低位热值可达2000klac /kg以上，一方面解决燃烧性差、热值低问题，另一方面改末端净化为RDF 燃烧源头净化，解决废气排放污染环境问题，彻底解决了垃圾尤其是厨余、餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化处理。
基于此，本发明提供一种全新的生活垃圾生物煤质化方法，其包括：
第一步，干化垃圾原料；
第二步，步进给料机输送干化垃圾，进行磁选，去除渣土、砖石，回收可利用的金属；
第三步，磁选后的垃圾输送到凉角筛选机筛选；
第四步，筛下物再进行磁选、风选，使颗粒粒径80mm以下；
第五步，筛上物再次进行磁选、风选，然后细破，使粒径达到80mm以下；
第六步，按每1立方米垃圾使用0.1kg生物活性液，所述生物活性液与第一步干化过程中使用的生物活性液相同；按1∶30-50比例配制生物活液稀释液，喷洒筛选后的垃圾，
第七步，将喷洒后的垃圾输入炭化生产线，经催化、炭化，生成近似煤质的再生燃料(RDF)。
其中，所述第一步进一步包括：
第1.1步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第1.2步，用粉碎设备粗破垃圾；
第1.3步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg 生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质，；
第1.4步，采用天车式抓斗垃圾吊将第1.3步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10 度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度以上；
第1.5步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第1.6步，6-8天后垃圾出仓。
其中，所述生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10 ∶10。
其中，所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
本发明还提供上述生物活性液的制备方法，其包括：
第一步，将各种菌分别培养；
第二步，将上述菌混合在一起，取5L加入总培养基中。
有益的技术效果
与现有的生活垃圾处理方式相比，采用本发明的生活垃圾生物煤质化处理具有如下优势：
1.一吨原生垃圾可制成0.55吨再生燃料(RDF)，与垃圾粗破后直接入炉焚烧相对比，减少焚烧量45％。
2.再生燃料低位热值提高3倍，达到2000klac/kg以上。
3.利用高热值再生燃料(RDF)进行清洁发电，发电效率提高30％。每吨再生燃料可发电1200度，污染物排放低于欧盟标准。
4.减少末端净化设施，降低建设及运营成本。
5.无害化渣土、金属及再生燃料三类可利用物质，资源化利用率达到 90％以上。
6.实现生活垃圾减量化、无害化、资源化处理和利用。
具体实施方式
本发明提供一种全新的生活垃圾生物煤质化方法，其包括：
第一步，干化垃圾原料；
第二步，步进给料机输送干化垃圾，进行磁选，去除渣土、砖石，回收可利用的金属；
第三步，磁选后的垃圾输送到凉角筛选机筛选；
第四步，筛下物再进行磁选、风选，使颗粒粒径≤80mm；
第五步，筛上物再次进行磁选、风选，然后细破，使粒径≤80mm；
第六步，按每1立方米垃圾使用0.1kg生物活性液，所述生物活性液与第一步干化过程中使用的生物活性液相同；按1∶30-50比例配制生物活液稀释液，喷洒筛选后的垃圾，
第七步，将喷洒后的垃圾输入炭化生产线，经催化、炭化，生成近似煤质的再生燃料(RDF)。
所述第一步进一步包括：
第1.1步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第1.2步，用粉碎设备粗破垃圾；
第1.3步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg 生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质，；
第1.4步，采用天车式抓斗垃圾吊将第1.3步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10 度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度以上；
第1.5步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第1.6步，6-8天后垃圾出仓。
所述生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10∶10。
所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
沼泽红假单胞菌：富含多种生物活性物质，并具有适应性强、能耐受高浓度有机废水和较强的分解能力，对酚、氰等毒物具有耐受和分解能力。
放线菌：可以分解许多有机物，包括芳香化合物、石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物和一些氰等毒性强的化合物。因此，放线菌不仅在自然界物质循环中，更在污水及有机固体废物的生物处理中有积极的作用，此外，放线菌还可用于甾体转化、烃类发酵、石油脱蜡和污水处理等方面。
酵母菌：是一种典型的兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活。在生命运动中能够产生多种酶，能在短时间内分解有机物质。
乳酸菌：改良水质，对腐败菌和低温菌有良好的抑制作用和拮抗作用。
光合菌：光合菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S(或一些有机物)，这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。
侧孢芽孢杆菌：可有效降解有机磷，同时对弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害细菌有很强的抑制作用，并对水体净化有明显效果。
本发明还提供上述生物活性液的制备方法，其包括：
第一步，将各种菌分别培养；
沼泽假红单胞菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨 10.0g、氯化钠6.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、硫酸镁5.0g、磷酸二氢钾 5.0g、丙酸钠8.0g、维生素B1、B12各1.0g、PH值6.5-7.0；
放线菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏5.0g、蛋白胨5.0g、氯化钠1.0g、蔗糖20.0g、PH值7.2-7.6、
酵母菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨15.0g、氯化钠10.0g、蔗糖20.0g、PH值7.5-8.0；
光合菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、PH值7.2-7.5；
乳酸菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨20.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏5.0g、碳酸钙5.0g、PH值7.5-8.0；
侧孢芽孢杆菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨 20.0g、氯化钠10.0g、蔗糖50.0g、酵母膏20.0g、PH值6.2-6.8。
第二步，将上述菌混合在一起为菌种，取5L加入总培养基中。
所述总培养基配方：1000L纯净水中加入1kg牛肉膏，1kg蛋白胨，300g 氯化纳，8kg陈皮，50kg蔗糖，PH值6.5-7.5，温度保持摄氏25-30度，加入菌种5kg，搅拌，充气，发酵7-10天，然后灌装备用。
所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
本发明在生物煤质化过程中使用的生物活性液兼具好氧与厌氧菌株，天然无毒，适用范围广泛。
该生物活性液以芽孢杆菌为主要功能菌。其具有如下优势：
1.繁殖快，代谢快、4小时增殖10万倍，标准菌4小时仅可繁殖6倍；
2.生命力强，无湿状态可耐低温-60℃、耐高温+280℃，耐强酸、耐强碱、抗菌消毒、耐高氧(嗜氧繁殖)、耐低氧(厌氧繁殖)；
3.在高温下代谢快，能产生酶，酶具有热稳定性高，催化反应速率高的特点。有利于生物质炭化和有机物的降解；
4.芽孢菌在生命活动中能够产生甲烷。
以下详细说明本发明的实施方式及分析结果，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1生物活性液制备
将各种菌分别培养；沼泽假红单胞菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠6.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、硫酸镁5.0g、磷酸二氢钾5.0g、丙酸钠8.0g、维生素B1、B12各1.0g、PH值6.5-7.0；放线菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏5.0g、蛋白胨5.0g、氯化钠 1.0g、蔗糖20.0g、PH值7.2-7.6；酵母菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨15.0g、氯化钠10.0g、蔗糖20.0g、PH值7.5-8.0；光合菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、PH值7.2-7.5；乳酸菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨20.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏5.0g、碳酸钙5.0g、PH值7.5-8.0；侧孢芽孢杆菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨20.0g、氯化钠10.0g、蔗糖 50.0g、酵母膏20.0g、PH值6.2-6.8。将上述菌混合在一起为菌种，取5L 加入总培养基中。所述总培养基配方：1000L纯净水中加入1kg牛肉膏，1kg 蛋白胨，300g氯化纳，8kg陈皮，50kg蔗糖，PH值6.5-7.5，温度保持摄氏 25-30度，加入菌种5kg，搅拌，充气，发酵7-10天，然后灌装备用。
实施例2垃圾干化
将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用实施例1制备的0.1kg 生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；用粉碎设备粗破垃圾；将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用 0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质；采用天车式抓斗垃圾吊将第1.3步获得的垃圾投入生化仓内，，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度以上；随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；6-8天后垃圾出仓。
实施例3煤质化
步进给料机输送实施例2制备的干化垃圾，进行磁选，去除渣土、砖石，回收可利用的金属；磁选后的垃圾输送到凉角筛选机筛选；筛下物再进行磁选、风选，使颗粒粒径≤80mm；筛上物再次进行磁选、风选，然后细破，使粒径≤80mm；按每1立方米垃圾使用实施例1制备的0.1kg生物活性液，所述生物活性液与第一步干化过程中使用的生物活性液相同；按1∶30-50比例配制生物活液稀释液，喷洒筛选后的垃圾，将喷洒后的垃圾输入炭化生产线，经催化、炭化，生成近似煤质的再生燃料(RDF)。
表1原生混合垃圾与再生燃料(RDF)对比表
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种生活垃圾生物煤质化方法，其特征在于，包括：
第一步，干化垃圾原料；
第二步，步进给料机输送干化垃圾，进行磁选，去除渣土、砖石，回收可利用的金属；
第三步，磁选后的垃圾输送到凉角筛选机筛选；
第四步，筛下物再进行磁选、风选，使颗粒粒径80mm以下；
第五步，筛上物再次进行磁选、风选，然后细破，使粒径达到80mm以下；
第六步，按每1立方米垃圾使用0.1kg生物活性液，所述生物活性液与第一步干化过程中使用的生物活性液相同；按1∶30-50比例配制生物活液稀释液，喷洒筛选后的垃圾，
第七步，将喷洒后的垃圾输入炭化生产线，经催化、炭化，生成近似煤质的再生燃料(RDF)。
2.如权利要求1所述的生活垃圾生物煤质化方法，其特征在于：所述第一步进一步包括，
第1.1步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第1.2步，用粉碎设备粗破垃圾；
第1.3步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质，；
第1.4步，采用天车式抓斗垃圾吊将第1.3步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度摄氏5-10度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度以上；
第1.5步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第1.6步，6-8天后垃圾出仓。
3.如权利要求1或2所述生活垃圾生物煤质化方法，其特征在于：所述生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10∶10。
4.如权利要求1至3所述生活垃圾生物煤质化方法，其特征在于：所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
5.权利要求1至4所述生活垃圾生物煤质化方法，其特征在于：述生物活性液的制备方法，其包括：
第一步，将各种菌分别培养；
第二步，将上述菌混合在一起，取5L加入总培养基中。
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