[發明專利]以高濕生活垃圾、城市污泥制備衍生燃料的工藝

有效

• 申請號: 201310411757.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103436321A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 呂勇;黃長秀;郭起桓;吳橋生
• 申請（專利權）人: 呂勇;黃長秀;郭起桓;吳橋生
• 主分類號: C10L5/46
• 分類號: C10L5/46
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

技術領域

本發明涉及生活垃圾和城市污泥的處理方法，具體是一種以高濕生活垃圾和城市污泥制備衍生燃料的工藝方法。

背景技術

用生活垃圾和污泥制備成衍生燃料的工藝過程，國內外已有很多的研究，但鮮見有實現工藝過程產業化者。究其原因，主要是無法逾越以下幾個公認的“高能耗”難題。

1、現有的利用生活垃圾與污泥制備衍生燃料工藝，大多數都是采用“干成型”。即成型前垃圾、污泥必須經過脫水或專門的烘干工序。那么這就面臨以下幾個主要問題：

問題一：垃圾脫水后產生的污水量大，處理成本高。國內外許多科研院所、企業在研究利用生活垃圾制造衍生燃料工藝過程中（國外稱為RDF），大多數都有脫水工序。生活垃圾的含水率一般在45%~70%左右，如果是雨水較多的季節占比會更高。按人均產生生活垃圾1.25kg/天計算，一個50萬人口的城市每天產生生活垃圾量達625噸。假設脫水后垃圾含水率為20%~25%，那么僅僅是垃圾脫水，每天產生的污水量就達180~300噸，又形成另一個更可怕的污染源。這無疑加重的污水處理廠的負擔，同時也大大增加了垃圾處理的成本。

問題二：對生活垃圾直接烘烤工序能耗過高，大大提高了處理過程的運營成本。很多基于生活垃圾制備衍生燃料的工藝過程涉及了生活垃圾直接烘烤工序。實際生產中，由于生活垃圾的組成非常復雜，烘烤時都面臨一個尷尬的局面，易燃物已經燃燒了，但含水量大的生活垃圾水分蒸發還遠遠不夠。將生活垃圾破碎后再烘烤會明顯改變這一現象，但效果仍然有限。將1公斤水變成水蒸汽，需要耗電量是1度。生活垃圾含水量一般在45%~70%左右，假定最后的衍生燃料含水量降至15%以下才適合燃燒。按每天處理150噸的生活垃圾處理生產線計算，如果將生活垃圾含水量降至15%~20%左右，則需要耗電量將近4.5萬度。使用自然風干或陽光曬干這些方式的生產周期長，要實現大批量處理生活垃圾，基本上沒有可操作性。

問題三：污泥脫水難。國內外許多科研院所、企業在研究污泥處理的難題。現在一般都是采用壓濾法或用疊螺機進行脫水，出廠的污泥含水率一般都在80%以上。使用機械設備降低其含水率主要有以下兩種方法：一是必須加大絮凝劑投入量導致處理成本提高，二是延長生產周期導致每天的污水處理能力下降。

問題四：污泥干燥難。一個人口在30萬左右的城市，每天產生的污水經處理后濾出的污泥量在20噸左右。從污水處理廠排放出來的污泥含水率按80%，現有利用城市污泥制備衍生燃料的技術要求污泥的含水量一般在50%以下。按1公斤水變成水蒸汽需要耗電1度計算，蒸發水分需要消耗電能是（80%-50%）×20噸×1000度/噸=6000度/天，直接烘烤需要的能耗看似并不高，但是直接烘烤根本不可行。這是因為城市污泥的組成復雜，是粘稠狀的油泥混合物，其表面被烘干了，內部含水率基本是保持不變的。我們參加過一污泥處理廠堆放了三年污泥，只有表層風干了，內部含水率基本是保持不變的，用腳輕輕地踩在污泥上面，腳很容易陷下去。這也證明了自然風干、陽光曬干是不可行的。

2、有些發明采用了先將垃圾粘合成燃料再烘烤的工藝，但是也難以實現產業化。主要是因為：

(1)?垃圾破碎后顆粒度不夠細，成型效率不高，能耗過高。將生活垃圾粉碎至2mm以下，并添加適當的粘合劑混合，是很容易制成衍生燃料的。目前將生活垃圾粉碎至粉末狀的方法有研磨、擠壓、反復破碎，要達到2mm以下這個粉碎效果，所用的機器每小時耗電都在30度以上且其處理能力小于1噸/小時。僅此一項能耗就非常高，致使大批量處理生活垃圾基本上不可行。

(2)?生產流程過長，工藝復雜，無法實現當天收集的生活垃圾當天處理。

綜上分析，生產過程成本高，無法達到“零排放”的環保要求，是制約其產業化的主要原因。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提出了一種以高濕生活垃圾、城市污泥為主要成分，制備衍生燃料的工藝，是一種節能高效的產業化制備工藝。

實現本發明目的的技術方案是：

一種以高濕生活垃圾、城市污泥制備衍生燃料的工藝，包括以下工序：

(1)抓破及磁選工序：用破碎機對袋裝的生活垃圾進行破袋，拆分；同時對大塊石頭、磚塊、玻璃進行擠裂、破碎；金屬經磁選出后，垃圾輸送至篩土工序。?

(2)篩土工序：用滾筒篩將擠碎的石頭、磚塊、玻璃篩選出去，其余的篩上物輸送至粗破及磁選工序。

(3)粗破及磁選工序：用破碎機對上工序送來的生活垃圾進行粗級破碎，磁選后輸送至中破及磁選工序；經本工序破碎后，90%的生活垃圾的長和寬小于50mm×120mm。