專利名稱：：一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及垃圾處理利用領(lǐng)域，具體提供一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
：塑料與鋼鐵、木材、水泥一起共同構(gòu)成了現(xiàn)代工業(yè)四大基礎(chǔ)材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。塑料具有材料綜合性能優(yōu)異，加工方便，生產(chǎn)和使用中可以顯著節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，使其被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及人們的日常生活之中。隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展及其大規(guī)模的使用，廢舊塑料制品與塑料垃圾帶來的環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，塑料制品的廢棄與處置己引起一系列環(huán)境問題，"白色污染"已成為家喻戶曉的塑料材料污染環(huán)境的代名詞，并成為全球矚目的環(huán)境公害。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，2007年我國(guó)塑料制品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)完成產(chǎn)量3302.32萬噸，比去年同期增長(zhǎng)14.48%,這些塑料制品經(jīng)使用后每年約有1000萬噸以上作為固體廢物進(jìn)入城市固廢處理系統(tǒng)，另一部分則被用戶隨手亂扔，形成塑料垃圾。這些塑料垃圾亂棄于繁華城市、旅游景點(diǎn)的路旁、綠地或林蔭樹上，破壞城市風(fēng)景，影響市容市貌；在多風(fēng)城市，亂棄的塑料袋隨風(fēng)起舞，對(duì)城市供電系統(tǒng)造成極大威脅，1996年天津電業(yè)部門因塑料袋纏繞架空供電線上造成短路事故就有十多起；包裝食物、飲料的塑料包裝物是蚊、蠅和細(xì)菌賴以生存和繁殖的溫床，極易引起病菌傳播，影響環(huán)境衛(wèi)生和城市公眾的身體健康。作為垃圾送入城市垃圾填埋場(chǎng)填埋處理是目前處理廢舊塑料的主要方法。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，廢棄塑料產(chǎn)量與之成正比，由此引起的環(huán)境問題日益突出。首先是垃圾填埋侵占有限耕地，嚴(yán)重浪費(fèi)國(guó)土資源。二是塑料垃圾填埋后經(jīng)久不腐，殆害未來。耐腐蝕抗細(xì)菌本是塑料制品的一大優(yōu)點(diǎn)，但它們成為垃圾后卻成為科學(xué)家們頭痛的難題，在無空氣無光照的情況下，微生物難以分解有機(jī)物，塑料垃圾在填埋中需200年后方能分解殆盡。三是填埋后塑料垃圾經(jīng)雨水長(zhǎng)期沖刷，使大量有害物質(zhì)帶入人類的生活環(huán)境，造成對(duì)子孫后代的危害。其他塑料處理方法還有焚燒法與熔融再生法等。近年來焚燒法應(yīng)用也較為廣泛，塑料是一種碳?xì)浠衔铮瑹嶂岛芨?，因此可回收熱能進(jìn)行利用。但由于在可燃性廢棄物燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些污染物，如輕質(zhì)烴類、氮化物、硫化物、粉塵以及其他的一些有毒物質(zhì)(如二惡英，DI0XIN)，將會(huì)帶來廢氣排放，甚至通過降雨進(jìn)入農(nóng)作物及食物鏈中，直接威脅人們的身體健康。熔融再生所生產(chǎn)的塑料制品質(zhì)量低，且廢塑料中污物易將容器內(nèi)物品污染，在美國(guó)已明文禁止使用回收塑料直接包裝食品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對(duì)以上情況，提供一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，通過對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾進(jìn)行的無害化處理，使農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾變廢為寶，整個(gè)過程安全可靠，沒有二次污染。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，包括以下步驟A、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾分類區(qū)分，所述的農(nóng)業(yè)廢棄物為農(nóng)作物秸稈或食用菌棒；B、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物處理加工，形成可燃性氣體；C、將所述的塑料垃圾處理加工，形成可燃性氣體；D、將步驟B、C中產(chǎn)生的可燃性氣體混合儲(chǔ)存。步驟B具體包括以下Bl:將農(nóng)作物秸稈或食用菌棒等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過干燥處理后，長(zhǎng)度粉碎至1-2cm，備用；B2:粉碎后的材質(zhì)按比例添加添加催化劑I;B3:添加催化劑I后的混合材質(zhì)送入生物氣化爐進(jìn)行反應(yīng)，溫度加熱至800°C后斷電，該混合材質(zhì)吸熱后能夠自然的散熱和炭化，在炭化過程中產(chǎn)生一定量的CO、H2、CH4等可燃性氣體；B4:將上述可燃性氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)將其送入脫硫塔進(jìn)行脫硫；B5:將脫硫后的氣體送入氣柜備用。催化劑I為硅土材料。催化劑I與農(nóng)業(yè)廢棄物的比例為0.05:1。步驟C具體包括以下Cl:首先使用甩干機(jī)鬼干廢塑料表面的水份，而后使用烘干機(jī)將塑料里面的水分完全去除；C2:將干燥后的塑料放進(jìn)擠出機(jī)中，后送至混合罐中，將混合罐溫度加熱至250-300°C，使廢塑料熔化并進(jìn)行有效的熱分解；C3:廢塑料在熱分解過程中產(chǎn)生的HC1氣體經(jīng)吸風(fēng)機(jī)吸入噴淋塔進(jìn)行中和，后經(jīng)活性炭吸附處理，達(dá)到去除氯氣的效果，同時(shí)可以有效的控制在下一步處理過程中產(chǎn)生二噁英有害氣體；C4:少量的二噁英氣體經(jīng)過噴淋塔，噴淋溶液中添加高活性催化劑n，氧化分解二噁英，生成無害的水蒸氣、二氧化碳、氯酸氣；C5:熔化后的塑料進(jìn)入熱分解罐，熱分解罐溫度為380-450°，熱分解時(shí)可產(chǎn)生大量的氣體，氣體被收集后經(jīng)洗滌塔中的高活性催化劑K氧化；氯等有害成分被徹底清除后的熱分解氣體通過在催化裂化塔中與催化劑n接觸被進(jìn)一步裂化；C6:裂化后氣體通過冷凝分餾后，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w和工業(yè)油，可燃?xì)怏w經(jīng)氣柜儲(chǔ)存?zhèn)溆茫瑲怏w主要成分是C1-C4的烴類；工業(yè)油主要為C5"C12輕油、C12"C18重油。催化劑n為強(qiáng)堿。本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法以生物氣化技術(shù)與化學(xué)回收技術(shù)為基礎(chǔ)，通過進(jìn)行原料配比方案、高效反應(yīng)工藝與反應(yīng)器，高效裂解催化劑，預(yù)處理與后處理工藝，污染物處理與控制工藝，原料收集與運(yùn)輸體系等內(nèi)容的研究與創(chuàng)新，率先將塑料垃圾與農(nóng)業(yè)廢棄物(作物秸稈、農(nóng)業(yè)廢棄物與城市垃圾，菌棒等)加以高效的資源化、能源化利用，制成液化氣與工業(yè)用油加以利用，殘?jiān)瞥山ㄖ牧希行Ы鉀Q了當(dāng)前塑料垃圾與農(nóng)業(yè)廢棄物處理的難題，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的綜合利用與資源的良好循環(huán)，社會(huì)效益與生態(tài)效益顯著，對(duì)于促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，保障人民身體健康具有重要意義。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法的工藝流程圖2為本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法的塑料的熱分解性質(zhì)圖3為本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法的塑料的熱分解特性塑料的熱分解特性圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法作進(jìn)一步的描述。一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，包括以下步驟:A、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾分類區(qū)分，所述的農(nóng)業(yè)廢棄物為農(nóng)作物秸稈或食用菌棒；B、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物處理加工，形成可燃性氣體；C、將所述的塑料垃圾處理加工，形成可燃性氣體；D、將步驟B、C中產(chǎn)生的可燃性氣體混合儲(chǔ)存。步驟B具體包括以下:Bl:將農(nóng)作物秸稈或食用菌棒等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過干燥處理后，長(zhǎng)度粉碎至l-2cm，備用；B2:粉碎后的材質(zhì)按比例添加添加催化劑I;B3:添加催化劑I后的混合材質(zhì)送入生物氣化爐進(jìn)行反應(yīng)，溫度加熱至800℃后斷電，該混合材質(zhì)吸熱后能夠自然的散熱和炭化，在炭化過程中產(chǎn)生一定量的C0、H2、CH4等可燃性氣體；B4:將上述可燃性氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)將其送入脫硫塔進(jìn)行脫硫；B5:將脫硫后的氣體送入氣柜備用。催化劑I為硅土材料。催化劑I與農(nóng)業(yè)廢棄物的比例為0.05:1。步驟C具體包括以下Cl:首先使用甩干機(jī)甩干廢塑料表面的水份，而后使用烘干機(jī)將塑料里面的水分完全去除；C2:將干燥后的塑料放進(jìn)擠出機(jī)中，后送至混合罐中，將混合罐溫度加熱至250-300°C，使廢塑料熔化并進(jìn)行有效的熱分解；C3:廢塑料在熱分解過程中產(chǎn)生的HC1氣體經(jīng)吸風(fēng)機(jī)吸入噴淋塔進(jìn)行中和，后經(jīng)活性炭吸附處理，達(dá)到去除氯氣的效果，同時(shí)可以有效的控制在下一步處理過程中產(chǎn)生二噁英有害氣體；C4:少量的二噁英氣體經(jīng)過噴淋塔，噴淋溶液中添加高活性催化劑II，氧化分解二噁英，生成無害的水蒸氣、二氧化碳、氯酸氣；C5:熔化后的塑料進(jìn)入熱分解罐，熱分解罐溫度為380-450°，熱分解時(shí)可產(chǎn)生大量的氣體，氣體被收集后經(jīng)洗滌塔中的高活性催化劑II氧化；氯等有害成分被徹底清除后的熱分解氣體通過在催化裂化塔中與催化劑II接觸被進(jìn)一步裂化；C6:裂化后氣體通過冷凝分餾后，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w和工業(yè)油，可燃?xì)怏w經(jīng)氣柜儲(chǔ)存?zhèn)溆?，氣體主要成分是C1-C4的烴類；工業(yè)油主要為C5—C12輕油、C12—C18重油。催化劑II為強(qiáng)堿。①農(nóng)業(yè)廢棄物氣化工藝生物質(zhì)氣化技術(shù)是一種熱化學(xué)處理技術(shù)，通過氣化爐將固態(tài)生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為使用方便、清潔的可燃?xì)怏w，用作燃料或生產(chǎn)動(dòng)力。其基本原理是將生物質(zhì)原料加熱，生物質(zhì)原料進(jìn)入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發(fā)物，并在高溫下裂解(熱解)。裂解后的氣體和炭在氣化爐的氧化區(qū)與供人的氣化介質(zhì)(空氣、氧氣、水蒸氣等)發(fā)生氧化反應(yīng)并燃燒。燃燒放出的熱量用于維持干燥、熱解和還原反應(yīng)，最終生成了含有一定量CO、H2、CH4、CnHm的混合氣體，去除焦油、雜質(zhì)后即可燃用。這種方法改變了生物質(zhì)原料的形態(tài)，使用更加方便，而且能量轉(zhuǎn)換效率比固態(tài)生物質(zhì)的直接燃燒有較大的提高。燃?xì)庵饕煞旨盁嶂等缦卤碓先細(xì)獬煞?%熱值kJ/m3COH2CH4C02o2N2玉米桿21.412.21.87131.6549.885328玉米芯22.512.32.3212.51.448.985033麥桔17.68.51.36141.756.843663棉桔22.711.51.9211.61.550.785585稻殼19.15.54.37.5360.54594薪柴2012211.50.254.54728樹葉15.115.10.813.10.654.63694鋸末20.26.14.99.9256.34544②廢塑料熱分解工藝a、塑料特性目前，正在使用的各種塑料按其性質(zhì)可分成熱塑性樹脂和熱硬性樹脂兩大類。熱塑性樹脂如聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC).都具有受熱后軟化的性質(zhì)。由于具有防水性等優(yōu)良特性被廣泛地應(yīng)用于各類容器，盤子，超級(jí)市場(chǎng)用的薄膜和購物袋。從產(chǎn)量上講，85%的塑料是熱塑性樹脂，見表1和表2。表1主要塑料的物理性質(zhì)<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2回收康整料的組成百分比聚乙烯和聚丙梯聚苯乙烯聚氣乙烯其它60%23%13%4%b、分解特性在塑料的熱分解中，按照每種塑料元素的分離能，熱分解大體可分為兩類，第一類為氣體產(chǎn)生型，塑料的主要鏈通過加熱而分割，分子量變低.最終所有的產(chǎn)物都被氣化。另一類為碳化殘?jiān)?，大部分塑料被碳化，剩余作為殘?jiān)?。從液化角度來看兩種熱分解類型，PE，PP和PS屬于氣體產(chǎn)生型，并適合于液化。相反PVC屬于碳化殘?jiān)?，不適合于液化。利用熱解重量分析法對(duì)PE、PP、PS和PVC的熱特性作進(jìn)一步研究表明(見圖2)。PE、PP和Ps在分解溫度上稍有差別，但基本上都在40(TC左右分解和氣化。另一方面，PVC分解分成兩步，第一步通過去氯化氫產(chǎn)生氯化氫氣體，第二步是氣化，碳?xì)浠衔锿ㄟ^熱分解產(chǎn)生芳構(gòu)化。因此，在本項(xiàng)目技術(shù)中，塑料熱分解性質(zhì)如下--PVc;通過去氯化氫技術(shù)，氯化氫在300。C時(shí)被有效地去除，此時(shí)PE，PP和PS還未達(dá)至熱分解。--PE、PP和PS;加熱到400。C，通過碳-碳鍵的切割方法，分解成中等分子量(碳元素教量為40或更小)的熱分解氣體(碳氯氣體)。通過對(duì)廢塑料熱特性的研究，從圖3中可以清楚地看到，溫度達(dá)30CTC時(shí)，從PVC中去除氯化氫而重量減少，當(dāng)溫度達(dá)40℃時(shí)，PE，PP和PS都分解而重量減少。以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，包括以下步驟A、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾分類區(qū)分，所述的農(nóng)業(yè)廢棄物為農(nóng)作物秸稈或食用菌棒；B、將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物處理加工，形成可燃性氣體；C、將所述的塑料垃圾處理加工，形成可燃性氣體；D、將步驟B、C中產(chǎn)生的可燃性氣體混合儲(chǔ)存。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括以下Bl:將農(nóng)作物秸稈或食用菌棒等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過干燥處理后，長(zhǎng)度粉碎至l-2cm，備用；B2:粉碎后的材質(zhì)按0.005:1添加添加催化劑I;B3:添加催化劑I后的混合材質(zhì)送入生物氣化爐進(jìn)行反應(yīng)，溫度加熱至800°C后斷電，該混合材質(zhì)吸熱后能夠自然的散熱和炭化，在炭化過程中產(chǎn)生一定量的C0、H2、CH4等可燃性氣體；B4:將上述可燃性氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)將其送入脫硫塔進(jìn)行脫硫；B5:將脫硫后的氣體送入氣柜備用。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，其特征在于，所述催化劑I為硅土材料。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，其特征在于，所述催化劑I與農(nóng)業(yè)廢棄物的比例為0.005:1。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，其特征在于，所述步驟C具體包括以下Cl:首先使用甩干機(jī)甩干廢塑料表面的水份，而后使用烘干機(jī)將塑料里面的水分完全去除；C2:將干燥后的塑料放進(jìn)擠出機(jī)中，后送至混合罐中，將混合罐溫度加熱至250-300°C，使廢塑料熔化并進(jìn)行有效的熱分解；C3:廢塑料在熱分解過程中產(chǎn)生的HC1氣體經(jīng)吸風(fēng)機(jī)吸入噴淋塔進(jìn)行中和，后經(jīng)活性炭吸附處理，達(dá)到去除氯氣的效果，同時(shí)可以有效的控制在下一步處理過程中產(chǎn)生二噁英有害氣體；C4:少量的二噁英氣體經(jīng)過噴淋塔，噴淋溶液中添加高活性催化劑II，氧化分解二噁英，生成無害的水蒸氣、二氧化碳、氯酸氣；C5:熔化后的塑料進(jìn)入熱分解罐，熱分解罐溫度為380-450°C，熱分解時(shí)可產(chǎn)生大量的氣體，氣體被收集后經(jīng)洗滌塔中的高活性催化劑II氧化；氯等有害成分被徹底清除后的熱分解氣體通過在催化裂化塔中與催化劑II接觸被進(jìn)一步裂化；C6:裂化后氣體通過冷凝分餾后，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w和工業(yè)油，可燃?xì)怏w經(jīng)氣柜儲(chǔ)存?zhèn)溆?，氣體主要成分是C1-C4的烴類；工業(yè)油主要為C5—C12輕油、C12""C18重油。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法，其特征在于，所述催化劑II為強(qiáng)堿。全文摘要本發(fā)明涉及垃圾處理利用領(lǐng)域，具體提供一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法。本發(fā)明的一種農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾綜合利用的方法包括以下步驟A.將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾分類區(qū)分，所述的農(nóng)業(yè)廢棄物為農(nóng)作物秸稈或食用菌棒；B.將所述的農(nóng)業(yè)廢棄物處理加工，形成可燃性氣體；C.將所述的塑料垃圾處理加工，形成可燃性氣體；D.將步驟B、C中產(chǎn)生的可燃性氣體混合儲(chǔ)存。其通過對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物與城塑料垃圾進(jìn)行的無害化處理，使農(nóng)業(yè)廢棄物與塑料垃圾變廢為寶，整個(gè)過程安全可靠，沒有二次污染。文檔編號(hào)C10B53/00GK101343543SQ20081013318公開日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年7月9日優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日發(fā)明者偉王,王恩達(dá)申請(qǐng)人:麗水市偉達(dá)新能源科技有限公司