以高濕混合城市垃圾為原料一次性制備生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種從高濕混合城市垃圾中一次性地分離出生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法，它包括垃圾的分選和破碎、滾筒篩選、生物質(zhì)燃料原料的制備、生物發(fā)酵脫水、生物陶粒原料和活性炭原料的制備等步驟，可以高濕混合城市垃圾為原料一次性制備生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料，充分利用垃圾資源、降低環(huán)境污染和能耗、徹底實現(xiàn)垃圾處理無害化。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
?以高濕混合城市垃圾為原料一次性制備生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法??????????????????????
本專利技術涉及城市垃圾處理
，具體來說是從高濕混合城市垃圾中一次性地分離出生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法。??????????????????????
技術介紹
傳統(tǒng)的垃圾處理方式中，衛(wèi)生填埋法：因占地面積大，處理費用高，浪費大量土地資源，而適用價值逐漸降低。堆肥法：因有機物的利用不完全，肥料成份復雜，減量化較小等因素，將逐步被淘汰。垃圾的焚燒因其具有的許多獨特優(yōu)點將已成為城市生活垃圾無害化處理的主流，主要表現(xiàn)在：1、垃圾經(jīng)焚燒處理后，垃圾中的病原體徹底消滅，燃燒過程中產(chǎn)生的有害氣體和煙塵經(jīng)處理后達到排放要求，無害化程度高；2、垃圾經(jīng)焚燒后可減重80％，減容90％以上，減量效果好，節(jié)約大量土地，尾氣、熱能可充分回收和利用。但受垃圾成分限制、焚燒裝置及熱電系統(tǒng)熱能輸出與回收率低、運行費用大、發(fā)電成本高、同時尾汽與爐渣排放環(huán)保指標差、治理成本高等因素的影響，此技術的推廣應用較為困難。-->諸多國際通用的垃圾處理方法在國內(nèi)的眾多工程實踐中未取得良好的效果的原因為：受消費習慣和環(huán)保意識的影響，國外大多數(shù)國家的垃圾投放及收集方法均為分類接收，在進入處理設施以前的垃圾，已被良好分類，同時受生活習慣的影響垃圾中的廚余及泔腳類物質(zhì)的量較少水分及易腐爛物質(zhì)較低，袋裝規(guī)范，已為綜合回收利用創(chuàng)造了良好條件。而中國垃圾的收集方法均為混合接收，垃圾中的廚余及泔腳類物質(zhì)的量較高，水分及易腐爛物質(zhì)較高，袋裝不規(guī)范，原始垃圾幾乎為“袋中袋”形式投放，且袋內(nèi)物質(zhì)成分復雜無法分類，所以在環(huán)保工程領域內(nèi)我們通稱其為“高濕混合垃圾”，它具備以下特性：①混合接收成分復雜，袋裝物含量高，一般方法無法正常有效分類；②水分大：平均水分50％，極限水分高達70％；熱值低：廚余、渣土類含量較高，平均約占50％，分離與脫水難度較大，處理能耗較高；③易腐敗物質(zhì)含量較高，處理不當容易造成嚴重的二次污染，同時垃圾的回收利用產(chǎn)品的安全性及商品性較差，其典型成分見下表：????????????????中國垃圾的典型成分統(tǒng)計列表(表一，單位：重量％)??有機物??無機物??廢品類??水分??植物+??動物??爐灰磚??石渣土??紙類??塑料??布類??陶瓷??玻璃??金屬??合計??平均??水分??65.20??20.06??1.3??11??0.5??1.04??0.26??0.64??13.74??50％以上成份列表以2005年，上海、南京、南寧、重慶四地典型成-->份含量取綜合值之結果。綜上所述因常規(guī)的三種垃圾處理方法在中國實施均存在較大缺陷，所以在近幾年的研究和工程運用實踐中，國內(nèi)出現(xiàn)了一些以垃圾為原料的制備衍生燃料，活性碳及陶粒的工藝和方法，意在更加地充分利用垃圾資源，更加完整地處理垃圾。比如：中國專利200510021985.7公布了一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法：該工藝以中國高濕混合垃圾為原料，通過機械化分揀破碎去除硬性物質(zhì)后，所剩余部分全部經(jīng)粉碎脫水處理后擠壓成棒狀燃料。該燃料主要用于所有垃圾發(fā)電廠的原料預處理工序，由于是將高濕混合垃圾轉化為規(guī)格顆粒燃料，有效地提高了熱值，改變了垃圾燃燒方式，提高了垃圾熱電輸出能力40-50％，實現(xiàn)了垃圾處理的零填埋。技術缺陷：該技術主要用于所有垃圾發(fā)電廠的原料預處理工序，但由于垃圾發(fā)電項目投資大，處理能力大，所需垃圾量特別大，因此對于中小城市不適合使用，其適用范圍有限；加之所生產(chǎn)的燃料由于成分復雜，其保存和燃燒條件苛刻，不適用于普通工業(yè)鍋爐。中國專利02128993.X公布了一種利用城市垃圾生產(chǎn)高熱值低污染的固體燃料的制備方法：該工藝以中國高濕混合垃圾為原料，通過多種方法分選后提取其中的膜、袋、片狀廢塑料，經(jīng)加熱聚縮成不規(guī)則條、塊形狀后粉碎成小顆粒，再與垃圾中分選出的竹木制品、化纖織物及果殼類物質(zhì)的粉碎物進行混合和軋制，制成扁球狀燃料。該燃-->料熱值較高，潔凈度好，適用于普通工業(yè)鍋爐，產(chǎn)品適用范圍較寬。技術缺陷：垃圾處理技術不完整，回收不徹底，約占總量70％的高濕易腐敗物質(zhì)未得到有效利用，剩余物質(zhì)按常規(guī)方法處理，成本高且易產(chǎn)生二次污染。中國專利99101469.3公布了一種城市垃圾陶粒及其生產(chǎn)方法：以高濕混合垃圾為原料，經(jīng)過分揀，去除塑料、玻璃及其他堅固物質(zhì)，通過烘干、風選粉碎，根據(jù)垃圾的具體成分加入5-15％的粘土，攪拌均勻，制粒成球，然后烘干，焙燒膨化成陶粒。技術缺陷：垃圾處理技術不完整，回收不徹底，大量含水超過50％的物質(zhì)存在，原料烘干成本較高，陶粒產(chǎn)品中有機質(zhì)較高，焙燒膨化后陶粒的強度較小，影響適用范圍，加之原料成分復雜，焙燒過程尾氣排放指標較差，污染環(huán)境。中國專利02109384.9公布了一種利用垃圾廢渣生產(chǎn)陶粒的生產(chǎn)工藝及其設備：以混合垃圾為原料之一，占總配料量的50-80％(視垃圾中有機質(zhì)含量而定)，垃圾通過篩選、粉碎，后與占總配料量的20-50％的粉煤灰(或頁巖)進行互配攪拌均勻成粒后，焙燒膨化成陶粒。技術缺陷：垃圾作為陶粒生產(chǎn)原料之一，消耗量小，由于垃圾平均含水率高于50％，生產(chǎn)過程成本較高，加之原料成分復雜焙燒過程尾氣排放指標較差，污染環(huán)境。中國專利02112598.8公布了一種城市垃圾生產(chǎn)活性炭的方法及-->炭化爐：其基本工藝為先將城市生活垃圾經(jīng)粗破碎后再經(jīng)風選、篩選、去除垃圾中的不可燃性物質(zhì)，然后將有機物質(zhì)部分經(jīng)切碎、破碎或粉碎，再烘干脫水至15-20％，此原料經(jīng)擠壓成塊料后進入特殊結構炭化爐炭化活化，制成活性炭(粗制品)。技術缺陷：垃圾垃圾處理技術不完整，回收不徹底，垃圾中的不可燃性物質(zhì)未得到充分回收利用，大量含水超過50％的物質(zhì)直接烘干，原料烘干成本較高，垃圾分選工藝不完善，由于成品中一定量的無機成分存在，使活性炭產(chǎn)品品位低，市場適用范圍受限。中國專利93114051.X公布了一種垃圾分類分離生產(chǎn)活性炭的方法：垃圾經(jīng)破碎機破碎、震動篩選后進行干燥處理，再進行風選、電磁選、電熱網(wǎng)捕捉等方法對已干燥垃圾進行分選，經(jīng)上述過程得到的活性炭制作原料，經(jīng)粉碎后與鹽酸和氯化鋅溶液均勻混合，進入炭活化工序處理得半成品，半成品通過洗滌渣土，漂氯處理，烘干粉碎后得符合國家標準的活性碳產(chǎn)品。技術缺陷：垃圾垃圾處理技術不完整，回收不徹底，垃圾中的不可燃性物質(zhì)未得到有效回收利用，大量含水超過50％的物質(zhì)直接烘干，原料烘干成本較高，垃圾分選工藝不完善，分選過程工藝復雜，設備復雜，運行成本高。由于現(xiàn)有垃圾資源化工藝技術均存在各種技術缺陷，直接影響了其技術的推廣應用和經(jīng)營效益，主要表現(xiàn)在：1.技術集成性差，對垃圾只進行選擇性回收，生產(chǎn)產(chǎn)品種類單-->一，受此限制，現(xiàn)有技術在工程運用中均表現(xiàn)出，規(guī)模較小，回收成本高，垃圾分選后剩余物的處理處置費用較高，生產(chǎn)過程產(chǎn)生二次污染，資源化和再利用水平低，環(huán)保項目不環(huán)保。2.垃圾分類分選技術落后，造成此工序設備及勞動力投入較大，分選效率低下，可利用物質(zhì)回收率低，純度低，增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本，制成成品品質(zhì)低下，資源回收利用率低，很難體現(xiàn)回收效益。3.對分選出的原材料的加工處理均采用先烘干后粉碎的工藝，生產(chǎn)過程能設備投入本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
以高濕混合城市垃圾為原料一次性制備生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法，它包括垃圾的分選和破碎、滾筒篩選，其特征在于還包括如下步驟：（１）將經(jīng)過滾筒篩選的篩上物進行二次半濕粉碎后至塊度≤５０ｍｍ的塊狀物，然后再對塊狀物進行 烘干至含水量≤２５％以下即得生物質(zhì)燃料原料；（２）將經(jīng)過滾筒篩選的篩下物在發(fā)酵槽內(nèi)進行生物發(fā)酵脫水，每天按０．８－３立方米空氣／每立方米物料通入空氣，在５５－７５℃溫度下深度曝氣翻推，發(fā)酵處理１５－２０天，直至篩下物含水量≤３５％為 止；（２－１）將經(jīng)過生物發(fā)酵脫水后的篩下物通過６－１０目的篩網(wǎng)進行二次篩選，對篩分出的二次篩上物進行氣流風選，得到輕質(zhì)部分即為含碳純度達９０％以上、含水量為３５％的活性炭原料；（２－２）將經(jīng)過生物發(fā)酵脫水后的篩下物通過６－１ ０目的篩網(wǎng)進行二次篩選，篩分出的二次篩下物無機物含量≥８０％，即為生物陶粒原料。

【技術特征摘要】
1、以高濕混合城市垃圾為原料一次性制備生物質(zhì)燃料原料、生物陶粒原料和活性炭原料的方法，它包括垃圾的分選和破碎、滾筒篩選，其特征在于還包括如下步驟：(1)將經(jīng)過滾筒篩選的篩上物進行二次半濕粉碎后至塊度≤50mm的塊狀物，然后再對塊狀物進行烘干至含水量≤25％以下即得生物質(zhì)燃料原料；(2)將經(jīng)過滾筒篩選的篩下物在發(fā)酵槽內(nèi)進行生物發(fā)酵脫水，每天按0.8-3立方米空氣/每立方米物料通入空氣，在55-75℃溫度下深度曝氣翻推，發(fā)酵處理15-...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：雷建國，楊啟才，
申請(專利權)人：四川雷鳴生物環(huán)保工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：51[中國|四川]