城市生活垃圾无害化能源化处理方法技术

一种城市生活垃圾无害化能源化处理新方法及新用途，将城市生活垃圾经分选后，进行破碎，破碎后加石灰，再加粘结剂、助燃剂，进行混料，最后成型固化干燥，其用途作为水泥生产的低热值燃料。本发明专利技术投资少，操作简单，处理城市生活垃圾无害化能源化，消除二次污染，是一种环保技术，并为建材生产提供了新能源新用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保技术的开发应用，具体涉及一种城市生活垃圾无害化能源化处理新技术及新用途。
技术介绍
我国城市生活垃圾的发生量以年平均9％的速度增长，部分城市生活垃圾年均增长率达15～20％，人均日产生活垃圾1.16kg。在城市周围历年堆存的生活垃圾量已达60亿吨以上，侵占了至少5亿平方米的地面，现在每年全国新增加的城市生活垃圾采用简易填埋或露天堆放在城市郊区、江河沿岸的达8000万吨以上。生活垃圾直接堆放和简易埋场向大气释放出大量的有害气体，其中含有致癌、致畸物，在堆放过程中形成有机污染物、重金属和病原微生物三位一体的污染。城市生活垃圾是一个长期存在的污染源，未经处理或处理不善造成严重的大气污染、地下水污染、土壤污染、土地被垃圾占用、自然景观被破坏等问题日趋严重，生物链及环境的过重污染，危及人类的生存。但同时，城市生活垃圾含有大量可燃物，又是一种总量不断增长可无限期开发利用的贮能资源，现全国每年城市生活垃圾贮能总量相当于1800～2000万吨标煤。另一方面，基本建设需求量大面广的水泥生产正大量耗费掉有限的煤碳、粘土资源及含氟、硫和金属元素的矿化剂。从国内外专利与文献检索及实际应用情况来看，目前开发使用的城市固体废弃物能源化利用技术有垃圾的热处理技术，如焚烧、热解、气化，包括垃圾衍生燃料RDF技术，和生物转换技术主要是填埋气利用。我国城市生活垃圾的处理方式有卫生填埋、堆肥、焚烧三种，大致构成填埋79％、堆肥19％、焚烧2％，其中焚烧包括制造RDF燃料。现有技术从技术上、开发周期上及经济上均存在不少问题，如利用效率偏低、利用规模相对较小、二次污染严重、经济性差等。卫生填埋及填埋气利用技术填埋处理工艺简单、成本低，其致命弱点就是场地处理和防渗施工难以达到要求，渗滤液可能对地下水造成长期严重的难以完全预料的污染，并随腐败过程释放出大量NH3、H2S、HCl等有毒有害气体；填埋气热值偏低、净化过程也易产生二次污染。堆肥技术可利用腐植物肥效，但占地多、周期长、受环境温湿度影响大，放出大量有害气体，且堆肥质量差、重金属含量高、病源体微生物量大，污染农作物，进入人类的食物链，进而对人类造成危害。焚烧及垃圾焚烧发电技术城市生活垃圾焚烧处理投资大、效率低(发电率仅10％∽15％)、无害化处理率低，很难达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》。焚烧过程容易产生粉尘、有毒微量元素、高温氯腐蚀、有机剧毒有害物质-二恶英及NOx、SOx、HCl、HF等及重金属污染等二次污染。垃圾焚烧后排出的灰渣通常含有害金属如汞、铅等，若处理不善，也会造成环境的二次污染。垃圾衍生燃料(RDF)技术RDF技术第一步必须对生活垃圾进行严格的分选，以去掉绝大部分不燃物，并须经干燥、粉碎至细的粒径，其分选、干燥、粉碎能耗高，还必须添加10％～40％的优质煤或焦油等，以确保能稳定燃烧，其焚烧过程存在二恶英污染、高温氯腐蚀、重金属污染等，其投资及运行成本高；分选的废渣含腐败物二次污染仍须填埋，灰渣亦需妥善处理。我国城市生活垃圾热值较发达国家偏低、波动大、在1850～6413kJ/kg范围，水份亦高，RDF技术的应用通常须加30％左右的优质煤，制造过程能耗大、二次污染更严重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对我国现在人口众多、资源相对匮乏、能源消耗巨大、城市化扩张迅速、城市生活垃圾大量增加、以及现有技术处理城市生活垃圾能耗大、效率低、二次污染严重的问题；而提供一种投资少、操作简单、能充分利用城市生活垃圾中可燃物能量及无机不燃物中的可用成份、消除二次污染、并为建材生产提供新能源、新用途的城市生活垃圾无害化能源化处理新方法及新用途。本专利技术采用的技术方案是这种城市生活垃圾无害化能源化处理新方法是将城市生活垃圾经分选后，进行破碎，破碎后加石灰，再加粘结剂、助燃剂，然后进行混料，最后成型固化，干燥。这种城市生活垃圾无害化能源化处理后的新用途是城市生活垃圾经上述新方法处理后，作为水泥生产的低热值燃料。上述技术方案中的分选指在输送皮带上拆包、人工手选出大块的建筑垃圾等，必要时可采用风选、惯性分选、滚筒筛及振动筛分选等去掉块粒状无机物。我国城市生活垃圾实际上已普遍经过多道人工分拣、回收，其中有价值的金属、玻璃和塑料类等已被捡走，分拣的目的是尽可能减少破碎能耗，避免增加水泥烧成总能耗。上述技术方案中的破碎指采用剪切式破碎机、滚刀式破碎机等将混合垃圾碎裂，以便于成型固化。上述技术方案中的加石灰目的一是调整无机灰渣中的石灰饱和系数，让灰渣中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO能生成适当的硅酸盐矿物、铝酸盐矿物和铁铝酸盐矿物等，避免水泥熟料质量造成较大波动；二是阻止有机质腐败发臭；三是起粘结作用，提高固化强度。上述技术方案中的加粘结剂指为改善成型条件、提高固化强度、便于干燥、搬运和使用的胶粘剂，如沥青(含浮化沥青)、焦油、废油、糊精、有机合成胶、天然胶物质等。上述技术方案中的加助燃剂主要目的一是加速生活垃圾的燃烧，促使燃烬；二是利用助燃剂中的高锰酸盐、硝酸盐等对垃圾防腐消毒，消除病原体微生物在搬运过程中对人及环境的污染。加入的助燃剂如以硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸铁、硝酸锰、硝酸镍、硝酸铈、高锰酸钾、高锰酸钠、重铬酸钠、重铬酸钾、三氧化二铁、二氧化锰、环烷酸钠、环烷酸钾、环烷酸镁、环烷酸铝、环烷酸钙、环烷酸镍、环烷酸铁、环烷酸锰、环烷酸铈、环烷酸镧等为主要组份的助燃剂。上述技术方案中的混料指利用搅拌机或螺旋混料机对破碎后的生活垃圾、石灰、粘结剂、助燃剂混合。上述技术方案中的成型固化指采用压制成型或螺旋挤压成型或辊式挤压成型，制成块状燃料。可采用经适当改进的压砖机、藕煤机等，粒径较少时可采用螺旋挤压成型机。上述技术方案中的干燥指成型后的块状燃料经码垛、自然风干。上述技术方案中的用途专利技术作为水泥生产低热值燃料指应用于旋窑和立窑生产水泥。应用于旋窑可采用机械抛入或卸入旋窑高温燃烧带，有机物燃烬放出的热量用于直接煅烧熟料，无机物反应成为合适的水泥熟料矿物，含氯、含氟塑料及产生的二恶英等剧毒物质在1500℃以上高温中烧烬，烟尘中的HCl、HF、SOx及重金属极细微粒被分解的高活性石灰石粉、粘土粉料幕吸附、截留成为水泥烧成的矿化剂组份而固定，NOx在燃烧带富燃气氛中被助燃剂中的催化剂催化还原成N2和H2O蒸汽；应用于立窑水泥生产，多孔的块状垃圾燃料卸入立窑中部，可有效的改善立窑内中部通风，防止中部因通风不良、温度过高产生料柱，提高立窑产量，灰渣及被CaO截留的氯、氟、硫及重金属元素成为矿化剂而固定。本专利技术特点和显著效果1.对城市生活垃圾仅需做简单的分选，且粉碎要求不高；工艺简单，操作方便，实施容易；2.生活垃圾得到了充分利用，其中的有机物作为燃料，无机物作为生产水泥的原料，可为水泥厂节约大量的优质煤和部分粘土、石灰石及矿化剂原料；是一种节能新技术；3.可消除氟化物、氯化物、硫化物、二恶英及重金属污染，并利用了其中的热量和氟氯硫重金属元素的矿化作用，利于水泥熟料烧成；4.可完全消除病原体微生物污染，加石灰消毒后，再加含强氧性助燃剂，可完全达到彻底灭菌要求，并能确保加工及干燥过程中可燃物不腐败浪费；是一种环保新技术；5.加工处理能耗少，加工能耗较现有的焚烧技术(包括RDF技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市生活垃圾无害化能源化处理新方法，其特征在于将城市生活垃圾经分选后，进行破碎，破碎后加石灰，再加粘结剂、助燃剂，然后进行混料，最后成型固化、干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，
申请(专利权)人：尹小林，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]