以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法技术

技术编号:15549634 阅读:232 留言:0更新日期:2017-06-07 14:56
本发明专利技术公开了一种从以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法,它包括垃圾的分选和破碎、滚筒筛选、衍生燃料RDF的制备、生物发酵脱水、生物有机肥和无机建材的制备等步骤,以高湿混合城市垃圾为原料一次性制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材,充分利用垃圾资源、降低环境污染和能耗、彻底实现垃圾处理无害化。

Method for preparing derivative fuel RDF, biological organic fertilizer and inorganic building material by using garbage as raw material

The invention discloses a method for using the garbage from the raw material to prepare derived fuel RDF, bio organic fertilizer and inorganic materials, sorting and crushing, screening, including drum refuse derived fuel RDF preparation, fermentation and dehydration of bio organic fertilizer and inorganic materials preparation steps, with high humidity mixed city garbage as raw material was prepared derived fuel RDF, bio organic fertilizer and inorganic materials, make full use of waste resources, reduce environmental pollution and energy consumption, realize harmless waste treatment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉城市垃圾处理
,具体来说是以高湿混合城市垃圾为原料一次性制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法。
技术介绍
传统的垃圾处理方式中,卫生填埋法:因占地面积大,处理费用高,浪费大量土地资源,而适用价值逐渐降低;堆肥法:因有机物的利用不完全,肥料成份复杂,减量化较小等因素,将逐步被淘汰;垃圾的焚烧因其具有的许多独特优点将已成为城市生活垃圾无害化处理的主流。主要表现在:1、垃圾经焚烧处理后,垃圾中的病原体彻底消灭,燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经处理后达到排放要求,无害化程度高。2、垃圾经焚烧后可减重80%,减容90%以上,减量效果好,节约大量土地。尾气、热能可充分回收和利用。但受垃圾成分限制、焚烧装置及热电系统热能输出与回收率低、运行费用大、发电成本高、同时尾汽与炉渣排放环保指标差、治理成本高等因素的影响,此技术的推广应用较为困难。诸多国际通用的垃圾处理方法在国内的众多工程实践中未取得良好的效果的原因为:受消费习惯和环保意识的影响,国外大多数国家的垃圾投放及收集方法均为分类接收,在进入处理设施以前的垃圾,已被良好分类,同时受生活习惯的影响垃圾中的厨余及泔脚类物质的量较少水分及易腐烂物质较低,袋装规范,已为综合回收利用创造了良好条件。而中国垃圾的收集方法均为混合接收,垃圾中的厨余及泔脚类物质的量较高,水分及易腐烂物质较高,袋装不规范,原始垃圾几乎为“袋中袋”形式投放,且袋内物质成分复杂无法分类,所以在环保工程领域内我们通称其为“高湿混合垃圾”,它具备以下特性:①混合接收成分复杂,袋装物含量高,一般方法无法正常有效分类;②水分大:平均水分50%,极限水分高达70%;热值低:厨余、渣土类含量较高,平均约占50%,分离与脱水难度较大,处理能耗较高;③易腐败物质含量较高,处理不当容易造成严重地二次污染,同时垃圾的回收利用产品的安全性及商品性较差,其典型成分见下表:中国垃圾的典型成分统计列表(表一,单位:重量%)以上成份列表以2005年,上海、南京、南宁、重庆四地典型成份含量取综合值之结果。综上所述因常规的三种垃圾处理方法在中国实施均存在较大缺陷,所以在近几年的研究和工程运用实践中,国内出现了一些以垃圾为原料的制备衍生燃料,无机建材及陶粒的工艺和方法,意在更加地充分利用垃圾资源,更加完整地处理垃圾。中国专利200510021985.7公布了一种城市垃圾焚烧炉颗粒燃料的制备方法:该工艺以中国高湿混合垃圾为原料,通过机械化分拣破碎去除硬性物质后,所剩余部分全部经粉碎脱水处理后挤压成棒状燃料。该燃料主要用于所有垃圾发电厂的原料预处理工序,由于是将高湿混合垃圾转化为规格颗粒燃料,有效地提高了热值,改变了垃圾燃烧方式,提高了垃圾热电输出能力40-50%,实现了垃圾处理的零填埋。但是,该技术主要用于所有垃圾发电厂的原料预处理工序,但由于垃圾发电项目投资大,处理能力大,所需垃圾量特别大,因此对于中小城市不适合使用,其适用范围有限;加之所生产的燃料由于成分复杂,其保存和燃烧条件苛刻,不适用于普通工业锅炉。中国专利02128993.X公布了一种利用城市垃圾生产高热值低污染的固体燃料的制备方法:该工艺以中国高湿混合垃圾为原料,通过多种方法分选后提取其中的膜、袋、片状废塑料,经加热聚缩成不规则条、块形状后粉碎成小颗粒,再与垃圾中分选出的竹木制品、化纤织物及果壳类物质的粉碎物进行混合和轧制,制成扁球状燃料。该燃料热值较高,洁净度好,适用于普通工业锅炉,产品适用范围较宽。但是,该垃圾处理技术不完整,回收不彻底,约占总量70%的高湿易腐败物质未得到有效利用,剩余物质按常规方法处理,成本高且易产生二次污染。中国专利99101469.3公布了一种城市垃圾陶粒及其生产方法:以高湿混合垃圾为原料,经过分拣,去除塑料、玻璃及其他坚固物质,通过烘干、风选粉碎,根据垃圾的具体成分加入5-15%的粘土,搅拌均匀,制粒成球,然后烘干,焙烧膨化成陶粒。但是,该垃圾处理技术不完整,回收不彻底,大量含水超过50%的物质存在,原料烘干成本较高,陶粒产品中有机质较高,焙烧膨化后陶粒的强度较小,影响适用范围,加之原料成分复杂,焙烧过程尾气排放指标较差,污染环境。中国专利02109384.9公布了一种利用垃圾废渣生产陶粒的生产工艺及其设备:以混合垃圾为原料之一,占总配料量的50-80%(视垃圾中有机质含量而定),垃圾通过筛选、粉碎,后与占总配料量的20-50%的粉煤灰(或页岩)进行互配搅拌均匀成粒后,焙烧膨化成陶粒。但是,垃圾作为陶粒生产原料之一,消耗量小,由于垃圾平均含水率高于50%,生产过程成本较高,加之原料成分复杂焙烧过程尾气排放指标较差,污染环境。中国专利02112598.8公布了一种城市垃圾生产活性炭的方法及炭化炉:其基本工艺为先将城市生活垃圾经粗破碎后再经风选、筛选、去除垃圾中的不可燃性物质,然后将有机物质部分经切碎、破碎或粉碎,再烘干脱水至15-20%,此原料经挤压成块料后进入特殊结构炭化炉炭化活化,制成活性炭(粗制品)。但是,该垃圾处理技术不完整,回收不彻底,垃圾中的不可燃性物质未得到充分回收利用,大量含水超过50%的物质直接烘干,原料烘干成本较高,垃圾分选工艺不完善,由于成品中一定量的无机成分存在,使活性炭产品品位低,市场适用范围受限。中国专利93114051.X公布了一种垃圾分类分离生产活性炭的方法:垃圾经破碎机破碎、震动筛选后进行干燥处理,再进行风选、电磁选、电热网捕捉等方法对已干燥垃圾进行分选,经上述过程得到的活性碳制作原料,经粉碎后与盐酸和氯化锌溶液均匀混合,进入炭活化工序处理得半成品,半成品通过洗涤渣土,漂氯处理,烘干粉碎后得符合国家标准的活性碳产品。但是,该垃圾处理技术不完整,回收不彻底,垃圾中的不可燃性物质未得到有效回收利用,大量含水超过50%的物质直接烘干,原料烘干成本较高,垃圾分选工艺不完善,分选过程工艺复杂,设备复杂,运行成本高。由于现有垃圾资源化工艺技术均存在各种技术缺陷,直接影响了其技术的推广应用和经营效益,主要表现在:1.技术集成性差,对垃圾只进行选择性回收,生产产品种类单一,受此限制,现有技术在工程运用中均表现出,规模较小,回收成本高,垃圾分选后剩余物的处理处置费用较高,生产过程产生二次污染,资源化和再利用水平低,环保项目不环保。2.垃圾分类分选技术落后,造成此工序设备及劳动力投入较大,分选效率低下,可利用物质回收率低,纯度低,增加产品生产成本,制成成品品质低下,资源回收利用率低,很难体现回收效益。3.对分选出的原材料的加工处理均采用先烘干后粉碎的工艺,生产过程能设备投入大,能耗较高,影响了技术的推广应用。4.生产加工过程未考虑垃圾中各种病原性微生物对操作人员的潜在危险,卫生及安全条件差。基于上述分析,针对中国高湿混合垃圾的特性,采用综合治理技术对垃圾中不同的物质进行分类回收利用,生产出不同的工业产品,将垃圾处理彻底的无害化、资源化已经成为垃圾处理技术的重点研究和发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种综合处理高湿混合城市垃圾的方法,即以之为原料一次性制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法,充分利用垃圾资源、降低环境污染和能耗、彻底实现垃圾处理无害化。经过长本文档来自技高网
...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/40/201611193140.html" title="以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法原文来自X技术">以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法</a>

【技术保护点】
以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法,它包括垃圾的分选和破碎、滚筒筛选,其特征在于:还包括如下步骤:(1)衍生燃料RDF的制备:(1‑1)半湿粉碎和烘干:将经过滚筒筛选的筛上物进行二次半湿粉碎后至块度≤40mm的块状物,然后再对块状物进行烘干至含水量≤20%以下即得衍生燃料RDF原料;(1‑2)造粒:向上述粒径≤40mm的块状物中添加相当于垃圾块料重量4‑7%的助剂,混合均匀后再进行挤压造粒,形成垃圾颗粒料;(1‑3)烘干:将上述垃圾颗粒料在100‑200℃之间烘干,至含水量≤20%,即得衍生燃料RDF;(2)将经过滚筒筛选的筛下物在发酵槽内进行生物发酵脱水,每天按1‑3立方米空气/每立方米物料通入空气,在60℃‑70℃温度下深度曝气翻推,发酵处理16‑19天,直至筛下物含水量≤30%为止;(3)二次筛选:将经过生物发酵脱水后的筛下物通过6‑10目的筛网进行二次筛选,得到二次筛上物和二次筛下物;(3‑1)制备无机建材:(3‑1‑1)汽流风选:对筛分出的二次筛上物进行汽流风选,得到轻质部分即为含碳纯度达91%以上、含水量为30%的无机建材原料;(3‑1‑2)半湿粉碎:用半湿粉碎机将水份含量在30‑35%的无机建材原料半湿粉碎至6‑40目;(3‑1‑3)活化剂的添加及搅拌:利用筒式搅拌槽将粉碎后的无机建材原料与活化剂混合,按无机建材100克∶活化剂300‑400ml拌匀混和成下一步需加工的原料;其中活化剂的制备方法为:锌渣或锌灰混和后,加入盐酸置换至PH为3‑4时,取波美度38‑42°的液体制成氯化锌活化剂;(3‑1‑4)炭活化:用立式回转碳活化炉将上述原料炭活化,去除其中的氯化锌和大部分氯化氢,当尾汽中氯化锌波美度位0度时,炭活化过程结束,得活化后的炭活化;(3‑1‑5)酸洗脱泥:利用筒式搅拌器将出炭活化炉物料按活化炭重量的10‑18%加入盐酸,以95℃以上热水(热水加热源于上工序水冷却过程对氯化锌废气冷却处理)进行酸煮7‑9小时,再将活化炭转入尘沙搅拌器内,使碳、沙分离,沙泥沉入桶底排出;(3‑1‑6)漂氯:利用筒式搅拌器将酸洗脱泥的活化炭在不断补充水的情况下搅动漂氯至溶液PH值为6‑7,去除活化炭中的氯化氢;(3‑1‑7)离心脱水:利用三足式离心机将经漂氯合格之活化炭进行离心脱水,将其水分降至55%以下;(3‑1‑8)无机建材烘干:利用旋风式汽流干燥机将离心脱水后的物料通过密封螺旋送入干燥塔内,以鼓风机鼓入洁净热风对物料加热干燥,在旋风分离器和布袋捕集器捕集120目之上成品无机建材,未被收集的为120目以下的粗炭;(3‑1‑9)粗碳的研磨破碎:利用瓷球球磨机将120目以下的粗碳在球磨机中,瓷球球磨2‑6小时达120‑140目,得成品无机建材;(3‑2)将经过生物发酵脱水后的筛下物通过6‑10目的筛网进行二次筛选,筛分出的二次筛下物无机物含量≥80%,即为生物有机肥原料;(3‑2‑1)原料的研磨粉碎:利用雷蒙磨将生物有机肥原料加工至粒度160‑240目;(3‑2‑2)搅拌均质处理:利用连续性双轴搅拌机将160‑240目生物有机肥原料搅拌均质;(3‑2‑3)挤压成型造粒;利用滚筒式挤压造粒机对已搅拌均质的原料进行矫形滚圆,直至颗粒直径4‑25mm;(3‑2‑4)烧结处理:利用滚筒式干燥烧结一体机对已挤压成型颗粒进行烘干烧结,烘干温度为900‑1100℃,烘干后进入烧结过程的物料水分4‑7%,烧结温度为900‑1100℃;(3‑2‑5)冷却处理单元:利用滚筒式冷却机,将温度900‑1100℃的的生物有机肥,在微负压条件下冷却11‑13分钟,即得生物有机肥产品。...

【技术特征摘要】
1.以垃圾为原料制备衍生燃料RDF、生物有机肥和无机建材的方法,它包括垃圾的分选和破碎、滚筒筛选,其特征在于:还包括如下步骤:(1)衍生燃料RDF的制备:(1-1)半湿粉碎和烘干:将经过滚筒筛选的筛上物进行二次半湿粉碎后至块度≤40mm的块状物,然后再对块状物进行烘干至含水量≤20%以下即得衍生燃料RDF原料;(1-2)造粒:向上述粒径≤40mm的块状物中添加相当于垃圾块料重量4-7%的助剂,混合均匀后再进行挤压造粒,形成垃圾颗粒料;(1-3)烘干:将上述垃圾颗粒料在100-200℃之间烘干,至含水量≤20%,即得衍生燃料RDF;(2)将经过滚筒筛选的筛下物在发酵槽内进行生物发酵脱水,每天按1-3立方米空气/每立方米物料通入空气,在60℃-70℃温度下深度曝气翻推,发酵处理16-19天,直至筛下物含水量≤30%为止;(3)二次筛选:将经过生物发酵脱水后的筛下物通过6-10目的筛网进行二次筛选,得到二次筛上物和二次筛下物;(3-1)制备无机建材:(3-1-1)汽流风选:对筛分出的二次筛上物进行汽流风选,得到轻质部分即为含碳纯度达91%以上、含水量为30%的无机建材原料;(3-1-2)半湿粉碎:用半湿粉碎机将水份含量在30-35%的无机建材原料半湿粉碎至6-40目;(3-1-3)活化剂的添加及搅拌:利用筒式搅拌槽将粉碎后的无机建材原料与活化剂混合,按无机建材100克∶活化剂300-400ml拌匀混和成下一步需加工的原料;其中活化剂的制备方法为:锌渣或锌灰混和后,加入盐酸置换至PH为3-4时,取波美度38-42°的液体制成氯化锌活化剂;(3-1-4)炭活化:用立式回转碳活化炉将上述原料炭活化,去除其中的氯化锌和大部分氯化氢,当尾汽中氯化锌波美度位0度时,炭活化过程结束,得活化后的炭活化;(3-1-5)酸洗脱泥:利用筒式搅拌器将出炭活化炉物料按活化炭重量的10-18%加入盐酸,以95℃以上热水(热水加热源于上工序水冷却过程对氯化锌废气冷却处理)进行酸煮7-9小时,再将活化炭转入尘沙搅拌器内,使碳、沙分离,沙泥沉入桶底排出;(3-1-6)漂氯:利用筒式搅拌器将酸洗脱泥的活化炭...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷建国雷丰源
申请(专利权)人:四川雷鸣环保装备有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1