[發明專利]一種生物/機械技術制備高質垃圾衍生燃料的方法

有效

• 申請號: 201210415067.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103074138A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 袁浩然;嚴密;趙丹丹;黃宏宇;小林敬辛
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C10L5/46
• 分類號: C10L5/46;B09B3/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域：

本發明涉及環保、能源技術領域，具體涉及一種制備高質垃圾衍生燃料的方法。

背景技術：

2010年我國城市生活垃圾清運量達到了1.58億噸，其中通過焚燒處理了2316.7萬噸，占無害化處理量的18.8%。垃圾焚燒發電技術能夠快速實現高效的減容（90%）和減重（80%），焚燒產生熱量可產蒸汽發電或供熱，實現熱量利用；同時焚燒處置技術占地少，使用壽命長。垃圾焚燒發電技術符合可持續發展要求，適應我國城市人口密集、土地緊張的特點。

我國城市生活垃圾水分和灰分高、有機物含量低、熱值低、成分復雜多變的特點，直接焚燒發電效率低，只有20%左右；并且垃圾焚燒過程會產生包括SO₂、NOx、HCl、重金屬和二惡英等污染物，尤其是廢物焚燒被認為是二惡英排放的主要源頭之一，嚴重制約了垃圾發電技術的推廣。

將城市生活垃圾經過分選、破碎、干燥、壓縮成型等工藝制備成便于運輸和儲存的垃圾衍生燃料（Refuse?Derived?Fuel，簡稱RDF），是垃圾能源化和資源化利用的新技術。RDF具有熱值高、燃燒穩定、發電效率高和污染物排放低的優點，同時具有更廣泛的工業應用。但我國目前生活垃圾混合收集，含餐廚垃圾在內的大量高水分復雜組分，使我國城市生活垃圾直接制備RDF十分困難，成本過高。在歐洲近十年來逐漸興起生活垃圾機械生物處置技術（Mechanical?Biological?Treatment，簡稱MBT）。MBT就是利用機械設備的分選，把垃圾中的高熱值的物質、金屬和玻璃等有用物質分離出來加以利用，垃圾中的有機質部分再經過生物的好氧或厭氧處理后和不能利用的部分送到填埋場處理。MBT技術在德國應用廠家共有30余家，在中國還未有采用。

發明內容：

基于我國生活垃圾含濕量高，成分復雜，含有氮、硫、氯和重金屬等，難以破碎和分選，且垃圾熱值低，直接燃燒發電效率低，燃燒后生成和排放NOx、SO₂、HCl、重金屬和二惡英等污染物，本發明的目的是提供一種生物/機械技術制備高質垃圾衍生燃料的方法。通過生物和機械聯用技術制備高質垃圾衍生燃料的方法，實現源頭調質，提高熱值和減少有害成分，并制成RDF，實現垃圾多種用途和應用。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：

一種生物/機械技術制備高質垃圾衍生燃料的方法，包括如下工藝步驟：生物干化[1]、粗破碎[2]、一次磁選[3]、粗篩[4]、分揀[5]、熱風干化[6]、細破碎[7]、細篩[8]、定型[9]。其工藝流程為：一個生物干化[1]周期完成后將垃圾進行一次粗破碎[2]；經過一次粗破碎[2]的垃圾先進行一次磁選[3]，初步回收金屬[12]后進入雙層振動篩進行粗篩[4],粒徑在75mm和300mm之間的垃圾進入分揀皮帶進行分揀[5]，利用人工直接進行可回收物揀出[16]和難破碎物去除[17],將人工分選后垃圾進行熱風干化[6]；熱風干化[6]后的垃圾進行細破碎[7]，然后進行細篩[8]，粒徑>40mm的篩上物再次破碎和過篩，篩下物中添加質量比為2~5%的鈣基堿性物作為固氯劑進行固氯[19]后利用垃圾衍生燃料定型機進行定型[9]制得垃圾衍生燃料。

所述生物干化，是在生物干化池里利用含硫桿菌屬、鐵氧化鉤端螺旋菌屬、食酸菌屬和脫氯化菌的混合濾液對垃圾進行淋濾和通風加速干化，2天后停止淋濾進行靜態干化。生物干化過程產生的滲濾液進行廢水處理后排放，廢氣被燃燒用于垃圾熱風干化[6]后進行廢氣凈化[18]。

所述含硫桿菌屬、鐵氧化鉤端螺旋菌屬、食酸菌屬和脫氯化菌的混合濾液制備是：上述菌種均采用現有已公開菌種，分別采用極端條件下分離，定向誘導馴化的方法，使四類菌種在中性條件下得以共存，同時四類菌種按濃度比在4∶2∶1∶1至2∶1.5∶1∶1之間。

根據處理規模，生物干化池設有3-5個獨立的單元，每個單元接收完垃圾后即停止接收功能轉入生物干化功能，新垃圾則由下一個單元接收。