从湿状废物中制取压制块的方法及其制备技术

技术编号:1443743 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术首先涉及一种从湿状废物中制取压制块的方法.在该方法中,湿状废物先被粉碎,并与干燥吸水,最好是可以燃烧的小粒度物料混合后再进行压制,从而使得湿状物料不用干燥就能压制成压制块.本发明专利技术其次还涉及一种实施本发明专利技术所述方法的设备.该设备具有一个混合装置,该装置与输送湿状废物和干燥物料,特别是可燃物料(14)的输送装置(9.13)连接,并且通过输送装置(18)与压粒机(17)和/或压块机(18)相连.(*该技术在2007年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种按照权利要求1、2或9前述部分所述的方法和设备。湿状废物的处理和消毁,特别是来自城市和工业污水处理厂的污泥的处理和消毁,是现存的一大难题。几年前,从各处收集起来的城市污泥,在用诸如腐化,巴氏灭菌、消毒等方法单独处理后,即被送往农田。然而这并不是长久之计,因为这些污泥中不可避免地要含有重金属及其它不易处理的物质,在这些污泥排放到农田后,这些重金属和不易处理的物质便会沉淀在土壤及地下水中。从上述问题中,势必产生下列一些要求一.从某种意义上所,解决湿状废物的现存问题不能对环境有所危害,而且成本要适当。二.要使湿状废物能够以较低的成本转变成可以利用的形式,并且这种形式随后要能够利用现有技术转变成能量。三.要能对目前存在固体废物(垃圾)和湿状废物(污泥、农、林业废物)中的能量进行开发。四.湿状废物转变成的能源产品要能够贮存和运输。五.所说的能源产品要能够分散就地加工和集中使用,以达到最佳的经济效果。众所周知,将废物压制成块是为了减小体积,改善堆放或贮存性能,以便能够容易地向焚烧厂之类的地方运送。在将废物压制成块时,使用较低压力的方法和使用较高压力的方法之间存在着一个差别。在第一种情况下,通常是使被压制物料处于一种束缚状态,即用带、绳或网捆扎被压制物料。在第二种情况下,不需要捆扎被压制物料、因为高压制力使废物结固的相当紧密,形成坚固的压制块。从湿状废物中制造压制块是困难的,因为必需要减少湿状废物的水分。对于用压制而不是用捆扎方法制造压制块更是如此,因高水分含量会消弱压制块的强度。对于用上述捆扎方法从湿状废物中制造压制块的困难原因是因为捆扎绳索的强度要求相当高。减少湿状废物中水分含量可以采用不同的方式。第一和能够减少湿状废物中水分含量的方式是在压制过程中从湿状废物中去除水分。但这种方式只适用于具有排水通道的特制压制装置,而且这样的装置可能会由于堵塞而引起故障。此外那些必须排除的废水如果有必要,还得进行处理,并且有相当一部分废水有可能漏失,这对将用作燃料的压制块是特别不利的。第二和能够减少湿状废物中水分含量的方式是在适当的装置中进行加热处理,但这种方式成本高。湿状废物中的水分含量是由其的成分和其它因素(如雨季)所决定的。本专利技术的根本目的是改进上述处理湿状废物的方法,和提供一种实施本专利技术改进方法的设备,以使湿状废物不用干燥就能压制成压制块。本专利技术的这两个目的可以分别通过权利要求1或9的特征部分来实现。按照本专利技术的两种方法,湿状并经过适当粉碎的废物和干燥物料(吸水物料)进行混合,这样,不需干燥即可得到适于压制压制块的水分含量。本专利技术的方法特别适于有机废物,因为在这样的废物的情况下,用本专利技术的方法所生产的压制块的水分含量是比较高的。这样生产的压制块是一种高级燃料,可以用在众所周知的固体燃料炉中、例如用在燃烧木屑或刨花的炉中和/或膛式炉或煤炉中。为了使湿状废物和干燥物料能够充分地混合,后者需要有一个比较小的颗粒尺寸。在湿状废物粒度较小的情况下,干燥物料的粒度基本上不能大于湿状废物的粒度。干燥物料的水分含量最好为5%左右,或低于5%。现已知道在使用本专利技术的方法情况下,最适合于减少水分含量的物料是纤维状的、片状的和/或层片状的物料。最好是先用湿状废物混合有机物料,然后再混合以废物形式存在的纤维状、片状和/或层片状的物料,特别是混合根据权利要求3的方法从废物中得到的物料,诸如包含有有机物、纸和/或合成材料的纤维状、片状和/或层片状物料。这样,压制块完全是用废物制成的,不用添加其它物料。因此,这就以一种有益的方式解决了废物消毁的全部问题,并提高了压制块的强度和燃烧性能。本专利技术的方法还适用于权利要求4~6所提及的废物或添加物,特别是污泥的消毁或商业性利用。这时,由于一定比例、适合于燃烧的合成物料包含在湿状废物和/或干燥物料中,所以,所制成的压制块特别适合于燃烧。石灰和废物一起混合的有益之处是,在压制过程中,石灰在混合物中起作一种阻滞剂的作用,产生了额外的阻力,从而使压制块具有较大的密度或比重。苏打或碱水与废物一起混合也是有益的,它对各种含有易被破坏的蜡或树脂的物料起作软化剂和腐蚀剂的作用,使得这些物料被稠化,从而能更好地结合。为了使废物在压制后,不需要特殊的后继处理,就有可能形成较结实的压制块,按照权利要求1和7,废物所含的水分在压制前应保持在15%左右,这样在压制完成后,产品的水分含量大约在7%~9%,因此可获得较结实的压制块。这种压制块只要充分冷却后即可进一步地利用,如运输或直接燃烧,其本上不需要后续处理。这种方法对于从废物中压制较小的压制块特别适用,在这种情况下,在压制前,应保证对粉碎粒度的控制。按照权利要求2的方法,在压制完成后,要对压制块进行特殊的后续处理,即有氧发酵处理。在这种处理中,由于压制块的自热和真菌在压制块中的繁殖,使得压制块得到生物干燥。因此,使得压制块的强度及堆放能力得到提高。压制块的水分含量在25%~75%时,最好在40%~60%时,对有氧发酵最为适合。压制块这样的水分含量只能用相当低的压制力来获得。这个压力应随水分含量而定。在水分含量高于上述水分含量上限的特殊情况下,压制块的强度及堆放能力比使用较大压力从水分含量为15%的物料中压制的压制块的低。然而,具有高水分含量的压制块通过生物干燥和真菌繁殖后可得到足够的强度,并且还可以节省用于压制压制块的能量。在第一种方法中(权利要求1),非常适合的表面压力为400~500牛顿/厘米2,在第二种方法中(权利要求2),表面压力已经实现的最佳值为60~100牛顿/厘米2。在第二种方法中,由于压制块的强度低,为了使在有氧发酵处理时能够忽略压制块较低的堆致能力和强度的影响,压制块的形状最好选用平行六面体,这样可以使压制块能够堆放到5层,在两水平相邻的压制块之间至少要保留一适当的间隙,以保证上述发酵处理及水分蒸发。在发酵处理时决不要供给水或湿气。各种试验已表明,底面尺寸大约为250×800毫米,高大约为200毫米的压制块是非常适用的。上述湿状废物或上述物料按照本专利技术的方法压制成压制块后,能够进一步地当作燃烧使用。这些压制块可以用下列配方配制。配方1水分含量为40%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料切碎的木屑或树皮或灌木等湿状物料350公斤 含水140公斤 压制过程中的干燥物料650公斤 含水 13公斤 水份为15.3%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分为7.3%配方2水分含量为25%的湿状物料、水分含量为5%的干燥物料。湿状物料同上湿状物料500公斤 含水125公斤 压制过程中的干燥物料500公斤 含水 25公斤 水分为15%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分为7%配方3水分含量为70%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料软质植物、草、酒糟等湿状物料200公斤 含水140公斤 压制过程中的干燥物料800公斤 含水 16公斤 水分为15.6%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分7.6%配方4水分含量为80%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料来自污水处理厂,去除有害杂质的污泥湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从湿状废物中制取压制块的方法以,在该方法中,如果必要,废物可粉碎后,再被压制,该方法的特征在于,湿状废物与干燥吸水物料进行混合,然后压制成块,所说的干燥吸水物料是通过综合加工处理的方式,从民用废物和工业废物中得到的纤维状、片状和/或层片状的物料。

【技术特征摘要】
DE 1986-5-20 P3616947.1;EP 1987-2-13 87102081.41、2或9前述部分所述的方法和设备。湿状废物的处理和消毁,特别是来自城市和工业污水处理厂的污泥的处理和消毁,是现存的一大难题。几年前,从各处收集起来的城市污泥,在用诸如腐化,巴氏灭菌、消毒等方法单独处理后,即被送往农田。然而这并不是长久之计,因为这些污泥中不可避免地要含有重金属及其它不易处理的物质,在这些污泥排放到农田后,这些重金属和不易处理的物质便会沉淀在土壤及地下水中。从上述问题中,势必产生下列一些要求一.从某种意义上所,解决湿状废物的现存问题不能对环境有所危害,而且成本要适当。二.要使湿状废物能够以较低的成本转变成可以利用的形式,并且这种形式随后要能够利用现有技术转变成能量。三.要能对目前存在固体废物(垃圾)和湿状废物(污泥、农、林业废物)中的能量进行开发。四.湿状废物转变成的能源产品要能够贮存和运输。五.所说的能源产品要能够分散就地加工和集中使用,以达到最佳的经济效果。众所周知,将废物压制成块是为了减小体积,改善堆放或贮存性能,以便能够容易地向焚烧厂之类的地方运送。在将废物压制成块时,使用较低压力的方法和使用较高压力的方法之间存在着一个差别。在第一种情况下,通常是使被压制物料处于一种束缚状态,即用带、绳或网捆扎被压制物料。在第二种情况下,不需要捆扎被压制物料、因为高压制力使废物结固的相当紧密,形成坚固的压制块。从湿状废物中制造压制块是困难的,因为必需要减少湿状废物的水分。对于用压制而不是用捆扎方法制造压制块更是如此,因高水分含量会消弱压制块的强度。对于用上述捆扎方法从湿状废物中制造压制块的困难原因是因为捆扎绳索的强度要求相当高。减少湿状废物中水分含量可以采用不同的方式。第一和能够减少湿状废物中水分含量的方式是在压制过程中从湿状废物中去除水分。但这种方式只适用于具有排水通道的特制压制装置,而且这样的装置可能会由于堵塞而引起故障。此外那些必须排除的废水如果有必要,还得进行处理,并且有相当一部分废水有可能漏失,这对将用作燃料的压制块是特别不利的。第二和能够减少湿状废物中水分含量的方式是在适当的装置中进行加热处理,但这种方式成本高。湿状废物中的水分含量是由其的成分和其它因素(如雨季)所决定的。本发明的根本目的是改进上述处理湿状废物的方法,和提供一种实施本发明改进方法的设备,以使湿状废物不用干燥就能压制成压制块。本发明的这两个目的可以分别通过权利要求1或9的特征部分来实现。按照本发明的两种方法,湿状并经过适当粉碎的废物和干燥物料(吸水物料)进行混合,这样,不需干燥即可得到适于压制压制块的水分含量。本发明的方法特别适于有机废物,因为在这样的废物的情况下,用本发明的方法所生产的压制块的水分含量是比较高的。这样生产的压制块是一种高级燃料,可以用在众所周知的固体燃料炉中、例如用在燃烧木屑或刨花的炉中和/或膛式炉或煤炉中。为了使湿状废物和干燥物料能够充分地混合,后者需要有一个比较小的颗粒尺寸。在湿状废物粒度较小的情况下,干燥物料的粒度基本上不能大于湿状废物的粒度。干燥物料的水分含量最好为5%左右,或低于5%。现已知道在使用本发明的方法情况下,最适合于减少水分含量的物料是纤维状的、片状的和/或层片状的物料。最好是先用湿状废物混合有机物料,然后再混合以废物形式存在的纤维状、片状和/或层片状的物料,特别是混合根据权利要求3的方法从废物中得到的物料,诸如包含有有机物、纸和/或合成材料的纤维状、片状和/或层片状物料。这样,压制块完全是用废物制成的,不用添加其它物料。因此,这就以一种有益的方式解决了废物消毁的全部问题,并提高了压制块的强度和燃烧性能。本发明的方法还适用于权利要求4~6所提及的废物或添加物,特别是污泥的消毁或商业性利用。这时,由于一定比例、适合于燃烧的合成物料包含在湿状废物和/或干燥物料中,所以,所制成的压制块特别适合于燃烧。石灰和废物一起混合的有益之处是,在压制过程中,石灰在混合物中起作一种阻滞剂的作用,产生了额外的阻力,从而使压制块具有较大的密度或比重。苏打或碱水与废物一起混合也是有益的,它对各种含有易被破坏的蜡或树脂的物料起作软化剂和腐蚀剂的作用,使得这些物料被稠化,从而能更好地结合。为了使废物在压制后,不需要特殊的后继处理,就有可能形成较结实的压制块,按照权利要求1和7,废物所含的水分在压制前应保持在15%左右,这样在压制完成后,产品的水分含量大约在7%~9%,因此可获得较结实的压制块。这种压制块只要充分冷却后即可进一步地利用,如运输或直接燃烧,其本上不需要后续处理。这种方法对于从废物中压制较小的压制块特别适用,在这种情况下,在压制前,应保证对粉碎粒度的控制。按照权利要求2的方法,在压制完成后,要对压制块进行特殊的后续处理,即有氧发酵处理。在这种处理中,由于压制块的自热和真菌在压制块中的繁殖,使得压制块得到生物干燥。因此,使得压制块的强度及堆放能力得到提高。压制块的水分含量在25%~75%时,最好在40%~60%时,对有氧发酵最为适合。压制块这样的水分含量只能用相当低的压制力来获得。这个压力应随水分含量而定。在水分含量高于上述水分含量上限的特殊情况下,压制块的强度及堆放能力比使用较大压力从水分含量为15%的物料中压制的压制块的低。然而,具有高水分含量的压制块通过生物干燥和真菌繁殖后可得到足够的强度,并且还可以节省用于压制压制块的能量。在第一种方法中(权利要求1),非常适合的表面压力为400~500牛顿/厘米2,在第二种方法中(权利要求2),表面压力已经实现的最佳值为60~100牛顿/厘米2。在第二种方法中,由于压制块的强度低,为了使在有氧发酵处理时能够忽略压制块较低的堆致能力和强度的影响,压制块的形状最好选用平行六面体,这样可以使压制块能够堆放到5层,在两水平相邻的压制块之间至少要保留一适当的间隙,以保证上述发酵处理及水分蒸发。在发酵处理时决不要供给水或湿气。各种试验已表明,底面尺寸大约为250×800毫米,高大约为200毫米的压制块是非常适用的。上述湿状废物或上述物料按照本发明的方法压制成压制块后,能够进一步地当作燃烧使用。这些压制块可以用下列配方配制。配方1水分含量为40%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料切碎的木屑或树皮或灌木等湿状物料350公斤 含水140公斤 压制过程中的干燥物料650公斤 含水 13公斤 水份为15.3%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分为7.3%配方2水分含量为25%的湿状物料、水分含量为5%的干燥物料。湿状物料同上湿状物料500公斤 含水125公斤 压制过程中的干燥物料500公斤 含水 25公斤 水分为15%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分为7%配方3水分含量为70%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料软质植物、草、酒糟等湿状物料200公斤 含水140公斤 压制过程中的干燥物料800公斤 含水 16公斤 水分为15.6%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分7.6%配方4水分含量为80%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料来自污水处理厂,去除有害杂质的污泥湿状物料180公斤 含水144公斤 压制过程中的干燥物料820公斤 含水16.4公斤 水分为16.4%压制过程中的水分损失 80公斤 成品水分为8.4%配方5水分含量为78%的湿状物料,水分含量为2%的干燥物料。湿状物料同配方4湿状物料210公斤 含水163公斤 压制过程中的干燥物料760公斤 含水 15公斤 水分为17.8%石 灰 30公斤压制过程中的水分损失 90公斤 成品水分约为8.8%在上述各配方中都可添加或混合石灰。同样,在配方5中也可以取消石灰。一般来说,石灰的混合数量为所要混合物料重量的3%。添加30%的碱水可以代替上述的石灰。按照本发明的权利要求9的设备,可以实施本发明的方法,这种设备十分简单,只要通过简单地布置和安装市场上可以得到的装置即可构成。按照本发明的设备,其各种有益的改进已描述在从属权利要求10~15中。通过本发明可以获得的进一步效果如下一.适合于生热目的,并以一种不易被利用或根本不能被利用的方式存在于自然界中的各种低、中、高水分含量的生物量能够被转变成固体生热产品,这种产品的水分含量可以按需要进行控制,并且这种产品可以被贮存和商业性利用。二.各种水分含量相差很大的湿状物料能够被立即压制,并可含各种成分。三.湿状物料可不用机械干燥设备或延长贮存时间进行预干燥,就能够被细粉碎到压制所要求的粒度。四.大的、松散的湿状物料不用单独进行腐蚀处理,就能够提高其能量密集度。五.污泥不需要预干燥,就能够被压制成——特别是一种生热产品。六.容易腐烂的生物量能够变成不用加热处理即可贮存的硬固生热产品,这种产品可以用在各种固体燃料炉上,甚至可以用在由负载控制的全自动锅炉上。七.来自污水处理厂的污泥不用消耗大量能量,就能够转变成干燥固体燃料。另外,本发明通过将过去一直被丢弃的若干种生物量与干燥物料一起混合,或者通过将这些生物量相互混合后再与干燥物料一起混合,能够从这些生物量中回收新原料,从而生产出一种具有美感的燃料,这种燃料在进一步使用时能保持一定的稳定性。按照本发明这种将湿状物加工成一种代用燃料的方法是对处理废物和节省能源的一个重要贡献,可以有益于整个社会。在具有适宜加热设备的场所,如自己管理加热设备的学校、浴池、行政机关,使用按照发明所生产的代用燃料、在某种意义上,可以防止燃料危机,有良好的经济效益。现在根据附图所示的最佳实施例对本发明进行描述。图1是从湿状有机废物中生产压制块的流程图2是变型产品的流程图;图3是压制块混合比表格;图4是用本发明的方法制造的压制块的透视图;图5和图6表示的是压制块的归垛方法;图7表示的是压制块后续处理的堆放方法;图8表示的是成品压制块的贮存方法。送到贮仓1中的未加工废物2,如湿状木材、灌木等,由输送装置3(没有详细画出)送到初粉碎装置4中,切成碎屑或薄片,然后由输送装置5送到筒仓6中。与此同时,来自植物园、农业或...

【专利技术属性】
技术研发人员:约瑟夫弗雷
申请(专利权)人:奥根菲舍尔技术公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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