CN111545552B

CN111545552B - 一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法

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Publication number: CN111545552B
Application number: CN202010408244.9A
Authority: CN
Inventors: 姜心刚; 王丹; 刘兆义; 刘英伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2023-03-03
Anticipated expiration: 2040-05-14
Also published as: CN111545552A

Abstract

本发明提供一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法，包括垃圾由环卫车运输至垃圾处理厂车间：采用消石灰进行消(毒)脱臭，垃圾的原料主要由城市生活垃圾为主10％‑70％，含有固定碳的可燃辅料20％‑80％，粘接剂7％‑30％，添加剂0.3％‑7％；干燥后垃圾按照生产要求的热值，进入配料机按比例配比，添加粘接剂及辅料；步骤把配比好的物料进行化学处理，加入一定量的生石灰，起到防腐剂、除臭、固硫、固氯作用，在燃烧时减少氮气、氯化氢，及二氧化硫等气体；配料后进入第二次超细粉碎物料达到能成型标准；本发明的优点是：具有防腐性好，长期贮存不腐败，减少氮含量排放，能起到固硫、固氯的作用，并能遏制二恶英的产生，可减少烟气排放。

Description

一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法

技术领域

本发明属于垃圾利用技术领域，更为具体地，涉及一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法。

背景技术

随着我国城市人口的增长、经济的发展和居民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产生量逐年迅速增长。据统计，我国城市生活垃圾的年产量高达1.7亿多吨，且每年以10%左右的速度增加。但目前我国城市生活垃圾的处理率不足1/3，真正达到无害化处理和资源化利用的比例更低，与日俱增的生活垃圾已成为困扰经济发展和环境治理的重大问题。

城市生活垃圾构成及特点

城市生活垃圾主要是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾。其特点是热值低、含水量高、成分复杂、季节性变化大等。主要原因是我国地域辽阔、气候变化多异、各地区经济发展不平衡、生活习惯及各地风俗不同。

我国城市生活垃圾在总量上大幅度增长的同时，成分也发生了很大变化。生活垃圾中无机物的含量持续下降，有机物不断增加，可燃物增多，可回收利用物增多，可利用价值增大。

中国城市生活垃圾污染现状

(1)垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气和城市的生活环境。

(2)严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三为一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。

(3)生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地，这些必然危害着广大市民的身体健康。

(4)侵占大量土地。据初步调查全国 668 座城市中已有 2/3 被垃圾带所包围。

(5)垃圾爆炸事故不断发生。随着城市中有机物含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存，只采用简单覆盖易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆。

(6)60%以上的城市生活垃圾主要是由小区居民的有机垃圾二次污染后所产生的，也就是说，小区有机垃圾的不断增多是城市生活垃圾不断增加的源头。

随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾问题日益突出这些垃圾埋不胜埋，烧不胜烧，造成了一系列严重危害。

我国垃圾处理现状

目前对垃圾处理主要有卫生填埋、垃圾堆肥、垃圾焚烧三种方法。根据中国统计年鉴，2012年我国垃圾无害化处理量达到14489.5万吨，其中，卫生填埋量达到10512.5万吨，占总量的72.6%，焚烧处理量达到3584.1万吨，占总量的24.7%，垃圾堆肥处于萎缩状态。可见，我国城市生活垃圾主要还是依靠卫生填埋方式进行处理。我国的国土面积辽阔，人口分布极不均匀，发达地区的人口密度大，垃圾产生量相对较大，土地面积较小，而欠发达地区的人口密度小，垃圾产生量相对较小，土地面积较大，导致发达地区城市生活垃圾与土地资源矛盾尖锐。

综上所述，鉴于国内生活垃圾的构成以及污染程度，尤其是现在国家对生活垃圾分类的政策支持下，对推广城市生活垃圾能源化、资源化的处理方法尤为重要和必要。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法，用于对城市生活垃圾处理，使垃圾资源化、能源化，以克服上述现有技术的不足。

本发明提供的城市生活垃圾能源化、资源化生产方法包括以下步骤：

步骤S1: 垃圾由环卫车运输至垃圾处理厂车间：采用消石灰进行消毒、脱臭，经皮带输送机进入破袋机进行破袋后，进入分选机进行分选，将无机物、金属分离出去，将有机垃圾进入第一道粉碎机进行破碎，采用低温破碎，温度控制住在-50至-150℃，能使一些橡胶类、柔软类垃圾有效粉碎，所述垃圾的原料主要由城市生活垃圾为主10%-70%，含有固定碳的可燃辅料20%-80%，粘接剂7%-30%，添加剂0.3%-7%；粘接剂为下列物质的一种或数种任意配比，黏土、水泥、纸浆废液、硫酸钙、石膏、生石灰、环氧树脂、纤维素；

步骤S2:将粉碎后的垃圾进入热风式干燥箱，进行干燥，其中，湿度控制在50℃-200℃之间，通过热风式干燥箱内部的浮动划犁翻动粉碎后的垃圾，对垃圾进行充分混合，并解决垃圾粘结；

步骤S3: 干燥后气体经过生石灰水过滤后，高温燃烧后，达标排放；

步骤S4: 干燥后垃圾按照生产要求的热值，进入配料机按比例配比，添加粘接剂及辅料，利用配料机的四斗配料，使干燥后垃圾混合更均匀；

步骤S5: 把配比好的物料进行化学处理，加入一定量的生石灰，起到防腐剂、除臭、固硫、固氯作用，在燃烧时减少氮气、氯化氢，及二氧化硫等气体；

步骤S6: 配料后进入第二次超细粉碎物料达到能成型标准；

步骤S7: 第二次粉碎后进入搅拌机，加入适量的水，进行搅拌，经过皮带机进入成型机，进行压力成型；

步骤S8: 成型后经过皮带机进入成型场地。

作为优选，其特征在于，所述可燃辅料为下列物质的一种或数种任意配比，煤泥、煤矸石、焦粉、原煤、碳素粉、油页岩、碳沥青。

作为优选，所述添加剂包括：氧化钙、氢氧化钠、氧化镁、氧化铜、二氧化钛、硫化钠、高岭土、硝酸钾。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明经过化学处理：具有防腐性好，长期贮存不腐败，减少氮含量排放，能起到固硫、固氯的作用，并能遏制二恶英的产生，可减少烟气排放中的二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、氮气的排放量，降低烟气中的林格曼浓度。

2、本发明经过物理处理：通过压力成型，成为具有优秀运输型、贮藏性、燃烧性的高密度、高强度、燃烧时间长、热量高、透气性好、燃烧温度的优点。

3、本发明利用黏土和生石灰作为粘接剂，可有效控制垃圾在燃烧过程中飞灰中和烟气中的重金属，添加生石灰有效控制烟气中的有害气体及二恶英的产生，因为黏土中含有多种水合硅酸盐和二氧化二铝及碱金属氧化物，在于垃圾型煤燃烧中产生的一氧化碳、氯化氢、二氧化硫等气体充分混合生产，无机盐类和水起到了遏制作用。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

实施例1

监测报告单（气、固废）

利用实施例2中的干燥后垃圾按照产品进行的实验，实验结果表明，检验结果均低于标准值，属于合格产品。

附表

吉林省煤炭产、商品质量监督检验站

检测报告（1）

标号：W20091781

利用实施例2中的干燥后垃圾按照产品进行的实验，实验结果表明，符合检验方法（GB/T211-2007GB/T214-2007 GB/T212-2008GB/T213-2008）标准值。

吉林省煤炭产、商品质量监督检验站

检测报告（2）

标号：W20080120

利用实施例3中的干燥后垃圾按照产品进行的实验，实验结果表明，符合检验方法（GB/T211-1996GB/T212-2001 GB/T213-1996）标准值。

实施例2

步骤S1:垃圾由环卫车运送到垃圾处理厂车间，采用消石灰进行消毒、脱臭，经皮带输送机进入分选机，进行分选，将无机物、金属、陶瓷制品等分离出去，将有机物垃圾进入第一道粉碎机进行破碎。

步骤S2:破碎后的垃圾进入热压式干燥箱进行干燥，干燥箱内分四个温控区，第一段高温区120℃-180℃，第二段中温区110℃-120℃，第三段低温区50℃-80℃，第四段降温区10℃ -30℃。

步骤S3:干燥气体经过生石灰水喷淋过滤后，燃烧后，达标排放。

步骤S4:干燥后垃圾按照产品要求进行配比，垃圾50%、煤泥20%、焦粉20%、水泥4%、白灰3%、水3%。

步骤S5:配料后进行第二次超细粉碎、物料达到成型标准。

步骤S6:二次粉碎后进入搅拌机，加入适量的水进行搅拌，经过皮带机进入成型机，进行压力成型。

步骤S7成型后，经皮带机进入成型场地。

结果：按照实施例1的检测方法对实施例2进行检测，实验结果表明，检验结果均低于标准值，属于合格产品。

实施例3

区别特征在于步骤4包括：干燥后垃圾按照产品要求进行配比，垃圾30%、煤矸石40%、原煤20%、粘接剂：纸浆废液10%，碱性纸浆废液中含有有机酸盐、氢氧化钠、硫化钠和垃圾型煤燃烧中生产的酸性气体充分混合，生成无机盐类、固化在煤块中，能有效遏制有害气体产生。其余步骤与实施例2相同。

结果：按照实施例1的检测方法对实施例3进行检测，实验结果表明，检验结果均低于标准值，属于合格产品。

实施例4

区别特征在于步骤4包括：干燥后的垃圾按照产品要求进行配比，垃圾40%、煤矸石20%、碳素粉10%、粘接剂：黏土25%、生石灰5%，利用黏土作为粘接剂，可有效控制垃圾在燃烧过程中飞灰中和烟气中的重金属，添加生石灰有效控制烟气中的有害气体及二恶英的产生，因为黏土中含有多种水合硅酸盐和二氧化二铝及碱金属氧化物，在于垃圾型煤燃烧中产生的一氧化碳、氯化氢、二氧化硫等气体充分混合生产，无机盐类和水起到了遏制作用，其余步骤与实施例2相同。

结果：按照实施例1的检测方法对实施例4进行检测，实验结果表明，检验结果均低于标准值，属于合格产品。

对比例1

区别特征在于步骤4包括：干燥后垃圾按照产品要求进行配比，垃圾30%、煤矸石40%、原煤20%、粘接剂：纤维素10%，纤维素的作用只有粘结作用。其余步骤与实施例2相同。

结果：按照实施例1的检测方法对对比例1进行检测，实验结果表明，检验结果部分高于标准值，属于不合格产品。

对比例2

区别特征在于步骤4包括：干燥后的垃圾按照产品要求进行配比，垃圾40%、煤矸石20%、碳素粉10%、粘接剂：黏土25%、生石灰5%，利用水泥作为粘接剂，添加生石灰有效控制烟气中的有害气体及二恶英的产生，在于垃圾型煤燃烧中产生的一氧化碳、氯化氢、二氧化硫等气体充分混合生产，无机盐类和水起到了遏制作用，其余步骤与实施例2相同。

结果：按照实施例1的检测方法对对比例2进行检测，实验结果表明，检验结果部分高于标准值，属于不合格产品。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:垃圾由环卫车运输至垃圾处理厂车间：采用消石灰进行消毒、脱臭，经皮带输送机进入破袋机进行破袋后，进入分选机进行分选，将无机物、金属分离出去，将有机垃圾进入第一道粉碎机进行破碎，采用低温破碎，温度控制住在-50至-150℃，能使一些橡胶类垃圾有效粉碎，所述垃圾的原料主要由城市生活垃圾为主10％-70％，含有固定碳的可燃辅料20％-80％，粘接剂7％-30％，添加剂0.3％-7％；粘接剂为水泥；

步骤S2:将粉碎后的垃圾进入热风式干燥箱，进行干燥，其中，温度控制在50℃-200℃，通过热风式干燥箱内部的浮动划犁翻动粉碎后的垃圾，对垃圾进行充分混合，并解决垃圾粘结；其中，干燥箱内分四个温控区，第一段高温区 120℃-180℃，第二段中温区 110℃-120℃，第三段低温区 50℃-80℃，第四段降温区 10℃ -30℃；

步骤S3:干燥后气体经过生石灰水过滤后，高温燃烧后，达标排放；

步骤S4:干燥后垃圾按照生产要求的热值，进入配料机按比例配比，添加粘接剂及辅料，利用配料机的四斗配料，使干燥后垃圾混合更均匀；

步骤S5:把配比好的物料进行化学处理，加入生石灰，起到防腐剂、除臭、固硫、固氯作用，在燃烧时减少氮气、氯化氢，及二氧化硫等气体；

步骤S6:配料后进入第二次超细粉碎，使物料达到能成型标准；

步骤S7: 物料在第二次粉碎后进入搅拌机，加入适量的水，进行搅拌，经过皮带机进入成型机，进行压力成型；

步骤S8:成型后经过皮带机进入成型场地。

2.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法，其特征在于，所述可燃辅料为下列物质的一种或数种任意配比，煤泥、煤矸石、焦粉、原煤、碳素粉、油页岩、碳沥青。

3.根据权利要求1所述的一种城市生活垃圾能源化、资源化生产方法，其特征在于，所述添加剂包括：氧化钙、氢氧化钠、氧化镁、氧化铜、二氧化钛、硫化钠、高岭土、硝酸钾。