TWI593460B - 複合燃料及其製作方法 - Google Patents

Description

複合燃料及其製作方法

本發明是有關於一種製作方法，特別是指一種將所收集之廢棄物製成一複合燃料的製作方法。

在工業化國家裡，能源是成為發達社會的先決條件，也是萬物生存必備要素，隨著工業快速發展帶動經濟的繁榮，改善人類的生活水準，也因此使得人類對於能源的依賴日益加深。

近年來，除了化石燃料之能源資源日漸短少外，因大量使用化石燃料，亦衍生空氣污染、酸雨、臭氧層破壞、及溫室氣體排放所造成全球暖化現象等嚴重的環境問題，均對人類、動物及植物造成直接或間接的危害，因此，在持續經濟發展的前提下，如何確保能源供給的不虞匱乏，以及降低能源開發與利用過程對環境的衝擊，已成為現今各國重要的議題與挑戰。

舉以焚化廠或其他大型工廠來說，鍋爐大多使用煤碳作為燃燒之燃料，並於燃燒過程中再添加重油以助煤碳之燃燒，但是由於鍋爐的燃煤用量需求十分可觀，不僅會增加燃料的成本開銷，當煤炭在燃燒過程中更會排放造成環境汙染的二氧化碳。

再者，隨著生活水準的提升，使得動物、植物、微生物的殘體或其自然活動產生之廢棄物質等有機廢棄物逐年增加，而其產出的比例更以稻草、果皮、廚餘等農業有機物佔居第一，其次為事業有機廢棄物及民生有機廢棄物，其處理方式大多以堆肥、掩埋、焚燒為主，然而逐年增加之有機廢棄物，已造成掩埋場及焚化廠沉重之 負擔。

此外，對於牲畜糞便、城市垃圾、事業廢棄物、農作物殘渣等所產生的污染廢水，傳統的污泥處理技術主要以物理化學處理為主，然而物化處理技術需花費較高成本，且不符合綠能環保的概念，因此於應用上較受限制，再加上固化處理後之固化物仍需掩埋處理，惟台灣的土地面積有限，且固化物長期穩定性不佳，可能會對土壤與地下水造成嚴重的二次污染。

上述缺點都顯現習知廢棄物在處理過程所衍生的種種問題，在這環保意識高漲的時代，如何落實節能減廢，以最簡單、便利的方法來處理日益增多的事業廢棄物，使其變為簡單可用的環保燃料，達到廢棄物減量、資源永續、再生利用之目的，乃是目前當務之急。

因此，本發明之一目的，即在提供一種複合燃料之製作方法，包含一第一製備步驟，及一第二製備步驟、一定型步驟。

首先，進行該第一製備步驟，收集複數生物污泥，接著，進行該第二製備步驟，收集複數廢棄物，最後，進行該定型步驟，取一定量之生物污泥及該廢棄物包裹在一起，以得到該複合燃料。

本發明的另一技術手段，是在於上述複合燃料之製作方法，更包含一位於該定型步驟後之裹覆步驟，及一位於該第一製備步驟後之乾燥步驟，在該裹覆步驟中，是將複數粉屑狀乾燥物裹覆於該複合燃料之表面，而在該乾燥步驟中，是將該複數生物污泥以脫水、自然陰乾一段時間，及曝曬於陽光下的其中之一或其組合進行乾燥處理。

本發明的又一技術手段，是在於上述複合 燃料之製作方法，更包含一介於該乾燥步驟與該第二製備步驟間的添加步驟，在該添加步驟中，是在該生物污泥中添加一廢棄油液，且所添加之廢棄油液不大於整體複合燃料質量的10%。

本發明的再一技術手段，是在於上述複合燃料之製作方法，更包含一介於該第二製備步驟與該定型步驟間的攪拌步驟，在該攪拌步驟中，是將該生物污泥、該廢棄物，及該廢棄油液進行混拌。

本發明的另一技術手段，是在於上述之定型步驟中，是將該生物污泥包裹於該廢棄物之外層。

本發明的又一技術手段，是在於上述之定型步驟中，是將該複合燃料經滾動、造粒方式形成大小不等之不規格狀、棒狀、片狀、板狀、塊狀的其中之一或其組合。

本發明之另一目的，即在提供一種複合燃料，包含一30%wt~70%wt之生物污泥、一27%wt~55%wt之廢棄物，及一3%wt~15%wt之粉屑狀乾燥物。

本發明的又一技術手段，是在於上述之廢棄物是選自於有機廢棄物或無機廢棄物，該有機廢棄物是選自廚餘、樹葉、植物性殘渣、動物性殘渣、回收油，及此等之組合，而該無機廢棄物是選自於塑膠、橡膠、溶劑，及此等之組合。

本發明的再一技術手段，是在於上述之生物污泥是選自於下水道污泥、水溝底泥、水壩污泥、工業污泥、油污泥、紡織污泥、紙漿污泥、食品污泥，及此等之組合，且該生物污泥之含水量不大於整體複合燃料質量的50%，而該粉屑狀乾燥物是選自於木炭粉、木屑、紙渣、食品下腳料，及此等之組合。

本發明的另一技術手段，是在於上述之生物污泥中還添加有占整體複合燃料1%wt~10%wt的廢棄油 液，而該廢棄油液是選自於地溝油、廢切削液、回鍋油、機油、黃油、動物油、植物油，及此等之組合。

本發明之有益功效在於，利用不具經濟價值的廢棄垃圾所製成之複合燃料，於製作過程中不需額外使用任何燃料，且不需進行高溫燒結或安定化等二次處理流程，因此，不僅可有效降低製造成本與製程時間與廢棄物回收再利用之雙重功效，更能解決無處堆置之窘境，達到廢棄物減量、資源永續利用之環保訴求。

3‧‧‧複合燃料

31‧‧‧生物污泥

32‧‧‧廢棄物

33‧‧‧粉屑狀乾燥物

91~97‧‧‧步驟

圖1是一示意圖，說明本發明複合燃料及其製作方法的第一較佳實施例；圖2是一示意圖，說明該第一較佳實施例之流程示意；圖3是一示意圖，說明該第一較佳實施例中之複合燃料的成型態樣；圖4是一示意圖，說明本發明複合燃料及其製作方法的第二較佳實施例；及圖5是一示意圖，說明該第二較佳實施例中之複合燃料的成型態樣。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在進行詳細說明前應注意的是，類似的元件是以相同的編號來作表示。

參閱圖1，為本發明複合燃料及其製作方法的第一較佳實施例，適用於供焚化廠或其他大型工廠之鍋爐的燃料使用，以達到降低燃料使用的成本開銷，該複合燃料3包含一30%wt~70%wt之生物污泥31、一 27%wt~55%wt之廢棄物32，及一3%wt~15%wt之粉屑狀乾燥物33。

其中，該生物污泥31是選自於下水道污泥、水溝底泥、水壩污泥、工業污泥、油污泥、紡織污泥、紙漿污泥、食品污泥，及此等之組合，且該生物污泥31之含水量不大於整體複合燃料3質量的50%。此外，該生物污泥31中還添加有占整體複合燃料1%wt~10%wt的廢棄油液，而該廢棄油液是選自於地溝油、廢切削液、回鍋油、機油、黃油、動物油、植物油，及此等之組合。

再者，該廢棄物32是選自於有機廢棄物或無機廢棄物，該有機廢棄物是選自廚餘、樹葉、植物性殘渣、動物性殘渣、回收油，及此等之組合，而該無機廢棄物是選自於塑膠、橡膠、溶劑，及此等之組合，而該粉屑狀乾燥物33是選自於木炭粉、木屑、紙渣、食品下腳料，及此等之組合。

上述之生物污泥31、該廢棄物32，及該粉屑狀乾燥物33為農業、工業或是民生之廢棄垃圾，實際實施時，可依選用不同種類之廢棄垃圾，不應以此所揭露者為限。

配合參閱圖2、3，依據上述之複合燃料3，該複合燃料之製作方法包含一第一製備步驟91、一乾燥步驟92、一添加步驟93、一第二製備步驟94、一定型步驟95，及一裹覆步驟96。

首先，進行該第一製備步驟91，收集該複數生物污泥31，接著，進行該乾燥步驟92，是將該複數生物污泥31以脫水、自然陰乾一段時間，及曝曬於陽光下的其中之一或其組合進行乾燥處理。

由於燃燒該複合燃料3之所在環境的溫度極高，所以該複合燃料3表面之水份會快速被蒸發，實際實施時，可就該複數生物污泥31的含水量而定，來決定是 否進行該乾燥步驟92，以達到提升該複合燃料3之製作時程的功效。

然後，進行該添加步驟93，是在該生物污泥31中添加一廢棄油液，且所添加之廢棄油液不大於整體複合燃料質量的10%。

接著，進行該第二製備步驟94，收集該複數廢棄物32。特別說明的是，於此所收集之無機廢棄物是指燃燒時不會產生有毒氣體之塑膠料，例如聚乙烯PE、聚丙烯PP、熱可塑性聚氨酯TPU等材質之廢棄塑料袋、容器。

值得一提的是，廚餘、樹葉、植物性殘渣、動物性殘渣、回收油等有機廢棄物均為有機質，於燃燒過程中所產生的二氧化碳較少，且會產生碳氫化合物，因此，燃燒後的副產物可以直接作為堆肥使用，更可進一步達到廢棄物減碳之功效。

然後，進行該定型步驟95，取一定量之生物污泥31及該廢棄物32包裹在一起，以得到該複合燃料3。在該定型步驟95中，是將該生物污泥31包裹於該廢棄物32之外層。

值得一提的是，在該定型步驟95中，是將該複合燃料3經滾動、造粒方式形成大小不等之不規格狀、棒狀、片狀、板狀、塊狀的其中之一或其組合，以滿足不同燃燒環境與使用型態之需求。

最後，進行該裹覆步驟96，將該複數粉屑狀乾燥物33裹覆於該複合燃料3之表面。實際實施時，該複數粉屑狀乾燥物33不需侷限粒徑大小，即可進行該裹覆步驟96，所以可省略進行破碎或研磨等程序，若實際操作時有需求，亦可使用一鄂式破碎機，或一球磨機對該複數粉屑狀乾燥物33進行破碎與研磨程序，以滿足不同使用需求。

透過在該生物污泥31中添加該廢棄油液，可增加該複合燃料3表面之潤滑度，不僅可提升調整該複合燃料3於鍋爐之燃燒室中燒結的位置，更得以避免二個複合燃料3相互黏著在一起之困擾，進而提升使用之便利性。

本發明利用不具經濟價值的廢棄垃圾所製成之複合燃料3，於製作過程中不需額外使用任何燃料，且不需進行高溫燒結或安定化等二次處理流程，因此，不僅可有效降低製造成本與製程時間與廢棄物回收再利用之雙重功效，更能解決無處堆置之窘境，達到廢棄物減量、資源永續利用之環保訴求。

參閱圖4、5，為本發明複合燃料之製作方法的第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處於此不再贅述，不同之處在於，該第二較佳實施例更包含一介於該第二製備步驟94與該定型步驟95間的攪拌步驟97。

在該攪拌步驟97中，是將該生物污泥31、該廢棄物32，及該廢棄油液進行混拌，並經滾動、造粒方式形成大小不等之形狀，而非如同該第一較佳實施例中是將該生物污泥31包裹於該廢棄物32之外層，以提供另一種複合燃料3的製作態樣供使用者選擇。

經由上述說明可知，本發明複合燃料及其製作方法確實具有以下優點：

一、製程簡單

利用不具經濟價值的廢棄垃圾所製成之複合燃料3，於製作過程中不需因應不同的處理手段，使用不同的處理設備，且不需經過耗費時間的高溫燒結或安定化等製程，將可大大增加業者導入該製作方法之意願。

二、環保減碳

該複合燃料3的製作過程中不需額外使用任何燃料，因此，不僅可有效降低製造成本與製程時間與廢棄物回收再利用之雙重功效，更能解決無處堆置之窘境，達到廢棄物減量、資源永續利用之環保訴求。

三、使用便利

透過在該生物污泥31中添加該廢棄油液，可增加該複合燃料3表面之潤滑度，不僅可提升調整該複合燃料3於鍋爐之燃燒室中燒結的位置，更得以避免二個複合燃料3相互黏著在一起之困擾，進而提升使用之便利性。

四、作為環保替代能源

隨著對於能源的需求與日俱增，各國紛紛致力於發展各種替代能源，本發明之複合燃料3中之有機廢棄物在燃燒過程所產生的二氧化碳少，因此可作為能源缺乏的替代能源材料，以達到節能減碳之環保訴求。

綜上所述，本發明複合燃料及其製作方法藉由該第一製備步驟91、該乾燥步驟92、該添加步驟93、該第二製備步驟94、該定型步驟95，及該裹覆步驟95等簡單且製程快速的處理製程，透過不具經濟價值的廢棄垃圾所製成之複合燃料3，於製作過程中不需因應不同的處理手段，使用不同的處理設備，且不需經過耗費時間的高溫燒結或安定化等製程，將可大大增加業者導入該製作方法之意願，此外，該複合燃料3的製作過程中不需額外使用任何燃料，因此，不僅可有效降低製造成本與製程時間與廢棄物回收再利用之雙重功效，更能解決無處堆置之窘境，達到廢棄物減量、資源永續利用之環保訴求，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之二個較佳實 施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

91~96‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種複合燃料之製作方法，包含下列步驟：一第一製備步驟，收集複數生物污泥；一第二製備步驟，收集複數廢棄物；及一定型步驟，取一定量之生物污泥及該廢棄物包裹在一起，以得到該複合燃料；及一裹覆步驟，將複數粉屑狀乾燥物裹覆於該複合燃料之表面。
2. 依據申請專利範圍第1項所述複合燃料之製作方法，更包含一位於該第一製備步驟後之乾燥步驟，是將該複數生物污泥以脫水、自然陰乾一段時間，及曝曬於陽光下的其中之一或其組合進行乾燥處理。
3. 依據申請專利範圍第2項所述複合燃料之製作方法，更包含一介於該乾燥步驟與該第二製備步驟間的添加步驟，在該添加步驟中，是在該生物污泥中添加一廢棄油液，且所添加之廢棄油液不大於整體複合燃料質量的10%。
4. 依據申請專利範圍第3項所述複合燃料之製作方法，更包含一介於該第二製備步驟與該定型步驟間的攪拌步驟，在該攪拌步驟中，是將該生物污泥、該廢棄物，及該廢棄油液進行混拌。
5. 依據申請專利範圍第3項所述複合燃料之製作方法，其中，在該定型步驟中，是將該生物污泥包裹於該廢棄物之外層。
6. 依據申請專利範圍第4或5項所述複合燃料之製作方 法，其中，在該定型步驟中，是將該複合燃料經滾動、造粒方式形成大小不等之不規格狀、棒狀、片狀、板狀、塊狀的其中之一或其組合。
7. 一種複合燃料，包含：一30%wt~70%wt之生物污泥；一27%wt~55%wt之廢棄物；及一3%wt~15%wt之粉屑狀乾燥物，其中，該粉屑狀乾燥物是裹覆於該生物污泥及該廢棄物之表面。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之複合燃料，其中，該廢棄物是選自於有機廢棄物或無機廢棄物，該有機廢棄物是選自廚餘、樹葉、植物性殘渣、動物性殘渣、回收油，及此等之組合，而該無機廢棄物是選自於塑膠、橡膠、溶劑，及此等之組合。
9. 依據申請專利範圍第7項所述之複合燃料，其中，該生物污泥是選自於下水道污泥、水溝底泥、水壩污泥、工業污泥、油污泥、紡織污泥、紙漿污泥、食品污泥，及此等之組合，且該生物污泥之含水量不大於整體複合燃料質量的50%，而該粉屑狀乾燥物是選自於木炭粉、木屑、紙渣、食品下腳料，及此等之組合。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之複合燃料，其中，該生物污泥中還添加有占整體複合燃料1%wt~10%wt的廢棄油液，而該廢棄油液是選自於地溝油、廢切削液、回鍋油、機油、黃油、動物油、植物油，及此等之組合。