專利名稱：適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法。
背景技術(shù)：
由于城市生活垃圾量增長(zhǎng)迅速，新建垃圾處理設(shè)施又面臨各種壓力，絕大部分的垃圾填埋場(chǎng)已是超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在填埋場(chǎng)中垃圾被填埋數(shù)年后(長(zhǎng)江流域8 10年左右，北方地區(qū)1(Γ15年左右)，其中的易降解物質(zhì)基本被完全降解，幾乎不再產(chǎn)生滲濾液和氣體，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因而稱為礦化垃圾。經(jīng)開采、篩分后，可以得到5(Γ60%的可作為生物反應(yīng)床填料的有機(jī)細(xì)料，3(Γ35%的可回收利用的物品(化學(xué)纖維、塑料、玻璃、金屬等)；大約有2(Γ25%的粗料須回填到填埋場(chǎng)中去，騰出的759Γ80%的填埋空間用于填埋新鮮生活垃圾。每開采10000噸礦化垃圾，所騰出的空間可以回填700(Γ8000噸新鮮生活垃圾，這將大幅延長(zhǎng)填埋 場(chǎng)的使用壽命，節(jié)約土地資源并減少新建垃圾場(chǎng)的投資。由于礦化垃圾長(zhǎng)期被貯埋在地下，有機(jī)物的物理化學(xué)特性發(fā)生了較大的變化，竹木、皮具、纖維等腐爛后作為生產(chǎn)原料回收利用的價(jià)值不大。某些塑料雖然不一定會(huì)分解變質(zhì)，但由于不同種類的塑料混雜分類困難，回收難度也很大，所以分選出來的塑料類、成衣、破布類、鞋類、皮具箱包類、塑料制類、竹木家具類最適宜燃料化處理。用礦化垃圾中可燃物作為原料制備垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel, RDF),處理過程無惡臭,生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生，特別是垃圾中水分含量低，不像鮮垃圾那樣需要烘干，耗能少，并可以按需要與生物質(zhì)一起制造復(fù)合RDF，改善其燃燒和氣化性能，因此要比利用新鮮垃圾制備RDF更具優(yōu)越性。水泥窯的高溫及堿性工況使得垃圾衍生燃料焚燒處理過程中不易產(chǎn)生有害氣體，重金屬通過物理封固、替代、吸附等作用，被固化在水泥熟料的晶體結(jié)構(gòu)中，焚燒后的灰渣成為水泥熟料的一部分。應(yīng)用可燃生活垃圾制備RDF加入集成焚燒裝置，是當(dāng)前國(guó)際上水泥窯協(xié)同利用廢棄物和提高燃料替代率的發(fā)展趨勢(shì)。目前我國(guó)的水泥窯燃料替代率還不到1%，比發(fā)達(dá)國(guó)家的平均值36%平均落后了十余年。水泥窯協(xié)同利用垃圾衍生燃料所存在的主要問題是RDF在焚燒爐中燃燒時(shí)，尾氣中酸性氣體HCl的含量顯著增加，會(huì)對(duì)設(shè)備造成極為嚴(yán)重的腐蝕，這一問題制約了水泥窯協(xié)同利用RDF的進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)我國(guó)許多大中城市的垃圾填埋場(chǎng)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，生活垃圾的處理處置面臨的困境及水泥協(xié)同利用垃圾衍生燃料所存在的問題，本發(fā)明提出了一種適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法，解決了生活垃圾的出路和水泥協(xié)同利用垃圾衍生燃料所存在的問題。所述的適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法的具體技術(shù)方案如下( I)垃圾篩選將開采的礦化垃圾進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；
(2)分選采用機(jī)械或人工分選的方式將經(jīng)步驟(I)篩選處理后的礦化垃圾中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；(3)風(fēng)干將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；(4)破碎利用破碎機(jī)破碎煤和步驟(3)得到的風(fēng)干的可燃垃圾；(5)混勻、擠壓成型將經(jīng)步驟(4)破碎處理后的可燃垃圾和煤與堿性添加劑按一定比例混合，攪拌均勻，送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。其中，步驟(I)中所述的篩選為滾筒篩選、振動(dòng)篩中的一種或兩種； 步驟(2)中所述的分選為磁選、重力分選、風(fēng)選或人工手選；步驟(4)中所述的破碎機(jī)為剪切式破碎機(jī)、鄂式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)或錘式破碎機(jī)；經(jīng)破碎后的生活垃圾的粒徑為3(T50mm ;經(jīng)破碎后的煤的粒徑為3飛mm ；步驟(5)中所述的堿性添加劑為干電石渣和氧化鈣的混合物，其中干電石渣為40^70%重量份，氧化鈣為3(Γ60%重量份；步驟(5)中所述的煤和堿性添加劑占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量的比例依次為10 20%、1 10%。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過篩分礦化垃圾，將可燃垃圾經(jīng)過處理制成適合水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料，解決了垃圾填埋場(chǎng)的使用壽命短的問題，同時(shí)節(jié)約了土地資源、減少了新建垃圾場(chǎng)的投資，實(shí)現(xiàn)垃圾的可持續(xù)處理。由于礦化垃圾的含氯物質(zhì)的最大減量化，燃燒生成二惡英類物質(zhì)的量極小，著火點(diǎn)低，燃燒充分。同時(shí)因?yàn)樵谥苽溥^程中加入了堿性添加劑，提高了 RDF產(chǎn)品的固氯效率，改善了 RDF在高溫焚燒分解爐一體化設(shè)備中的熱解氣化效果和爐膛氣氛控制，實(shí)現(xiàn)了酸性氣體產(chǎn)生的抑制和廢物的最佳焚毀去除效果。制備的礦化垃圾衍生燃料作為替代燃煤進(jìn)入水泥窯系統(tǒng)高溫焚燒爐燃燒，降低了水泥制備能耗。


圖I為本發(fā)明所述的一種適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明實(shí)施例I :將開采的礦化垃圾用滾筒篩選或振動(dòng)篩的方式進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；采用重力分選機(jī)將剩余物中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；利用鄂式破碎機(jī)把風(fēng)干的可燃垃圾破碎至3(T50mm，再用鄂式破碎機(jī)把煤破碎至粒徑為3 6mm ；在破碎后的垃圾中摻入占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量10%的煤和占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量5%的堿性添加劑，攪拌均勻；其中，所述的堿性添加劑由50%重量份的干電石渣和50%重量份的氧化鈣組成；最后送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。實(shí)施例2 將開采的礦化垃圾用滾筒篩選或振動(dòng)篩的方式進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；
采用重力分選機(jī)將剩余物中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑 料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；利用鄂式破碎機(jī)把風(fēng)干的可燃垃圾破碎至3(T50mm，再用鄂式破碎機(jī)把煤破碎至粒徑為3 6mm ；在破碎后的垃圾中摻入占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量20%的煤和占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量1%的堿性添加劑，攪拌均勻；其中，所述的堿性添加劑由40%重量份的干電石渣和60%重量份的氧化鈣組成；最后送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。實(shí)施例3 將開采的礦化垃圾用滾筒篩選或振動(dòng)篩的方式進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；采用重力分選機(jī)將剩余物中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；利用鄂式破碎機(jī)把風(fēng)干的可燃垃圾破碎至3(T50mm，再用鄂式破碎機(jī)把煤破碎至粒徑為3 6mm ；在破碎后的垃圾中摻入占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量15%的煤和占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量10%的堿性添加劑，攪拌均勻；其中，所述的堿性添加劑由70%重量份的干電石渣和30%重量份的氧化鈣組成；最后送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。實(shí)施例4:將開采的礦化垃圾用滾筒篩選或振動(dòng)篩的方式進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；采用重力分選機(jī)將剩余物中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；利用鄂式破碎機(jī)把風(fēng)干的可燃垃圾破碎至3(T50mm，再用鄂式破碎機(jī)把煤破碎至粒徑為3 6mm ；在破碎后的垃圾中摻入占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量12%的煤和占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量8%的堿性添加劑，攪拌均勻；其中，所述的堿性添加劑由45%重量份的干電石渣和55%重量份的氧化鈣組成；最后送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。實(shí)施例5 將開采的礦化垃圾用滾筒篩選或振動(dòng)篩的方式進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；
采用重力分選機(jī)將剩余物中的金屬、玻璃及石子等無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；利用鄂式破碎機(jī)把風(fēng)干的可燃垃圾破碎至3(T50mm，再用鄂式破碎機(jī)把煤破碎至粒徑為3 6mm ；在破碎后的垃圾中摻入占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量18%的煤和占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量2%的堿性添加劑，攪拌均勻；其中，所述的堿性添加劑由65%重量份的干電石渣和35%重量份的氧化鈣組成；最后送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。
權(quán)利要求
1.一種適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟 (1)垃圾篩選將開采的礦化垃圾進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料； (2)分選采用機(jī)械或人工分選的方式將經(jīng)步驟(I)篩選處理后的礦化垃圾中的無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾； (3)風(fēng)干將分選得到的含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾； (4)破碎利用破碎機(jī)破碎煤和步驟(3)得到的風(fēng)干的可燃垃圾； (5)混勻、擠壓成型將經(jīng)步驟(4)破碎處理后的可燃垃圾和煤與堿性添加劑按一定比例混合，攪拌均勻，送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(I)中所述的篩選為滾筒篩選、振動(dòng)篩中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的分選為磁選、重力分選、風(fēng)選或人工手選。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的破碎機(jī)為剪切式破碎機(jī)、鄂式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)或錘式破碎機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的經(jīng)破碎后的生活垃圾的粒徑為3(T50mm ;經(jīng)破碎后的煤的粒徑為3 6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述的堿性添加劑為干電石渣和氧化鈣的混合物，其中干電石渣為4(Γ70%重量份，氧化鈣為3(Γ60%重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述的煤和堿性添加劑占可燃垃圾、煤和堿性添加劑總重量的比例依次為10 20%、廣10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適合于水泥窯聯(lián)合處置礦化垃圾衍生燃料的制備方法，屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的方法是首先將開采的礦化垃圾進(jìn)行篩選處理，除去腐熟的土質(zhì)類有機(jī)細(xì)料；然后將其中的無機(jī)不燃物除去，得到含有塑料、橡膠、纖維和竹木等可燃物的可燃垃圾；將前述的可燃垃圾自然晾曬，去除殘留在可燃垃圾表面的水分，得到風(fēng)干的可燃垃圾；將煤和前述的可燃垃圾破碎后和堿性添加劑按一定比例混合，攪拌均勻，送入成型設(shè)備擠壓成型即得到垃圾衍生燃料。本發(fā)明解決了垃圾填埋場(chǎng)使用壽命短的問題，同時(shí)節(jié)約了土地資源、減少了新建垃圾場(chǎng)的投資，實(shí)現(xiàn)了垃圾的可持續(xù)處理；制備的垃圾衍生燃料替代燃煤用于水泥窯高溫焚燒爐，降低了水泥制備能耗。
文檔編號(hào)C10L5/46GK102827663SQ20121032466
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者金宜英, 劉富強(qiáng), 秘田靜 申請(qǐng)人:清華大學(xué)