城市生活垃圾衍生燃料的制备方法

摘要

本发明涉及一种能够使城市生活垃圾高附加值能源转化的垃圾衍生燃料制备方法。本发明利用生物机械预处理过程，实现生活垃圾的减容、减水、减重和垃圾热值的提升；经分选后的有机残渣和已稳定化的生物质有机垃圾作为垃圾衍生燃料，与水泥窑煅烧水泥熟料共生、发电厂燃煤发电共生、集中供热燃煤共生。本发明能使垃圾无害化、高效减量化和高附加值能源转化资源化，具有显著的社会、环境和经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及一种衍生燃料的制备方法，特别是一种城市生活垃圾衍生燃料的制备方法。

背景技术

目前，城市生活垃圾已成为全球性的环境问题之一。随着我国经济的迅速发展和人口不断向城市集中，城市生活垃圾不断增长，对环境污染的影响也越来越大。因此，城市生活垃圾的无害化、减量化和资源化已成为政府和公众非常关心的问题。

我国现有的垃圾处理方式主要是填埋、焚烧与堆肥。填埋法占地面积大，易对地下水与大气造成污染，资源也得不到回收利用。焚烧法虽然处理效率高，但我国垃圾含水率高、热值低，需添加优质燃料助燃，因而运行费用高；同时，含有二恶英和重金属的飞灰处理困难，虽然采用先进而复杂的净化系统，烟气中仍含有微量二恶英，排入大气污染环境；此外，完全的焚烧未能使垃圾得到最大资源化。堆肥虽然是个好方法，但处理时间长，占地面积大，且目前生态肥销路不畅。

将垃圾可燃部分分选制备垃圾衍生燃料在国内外正在得到发展。这种方法的问题是国内垃圾水分高、有机组分高，难以将可燃组分进行有效分选；同时，生物质组分因高水分热值低而未能得到利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使城市生活垃圾转化为垃圾衍生燃料的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种城市生活垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

a.生活垃圾的预处理稳定过程：将城市生活垃圾堆放在反应仓中，通过微生物的作用和向内强制控制通风，使垃圾的含水率降至30～40％；

b.将上述经步骤a处理的垃圾进行分选，即将垃圾中的塑料、金属、玻璃、电池、竹木、布类、纸张和砖石分别分选出来；

c.将经过步骤b分选后剩余的垃圾进行筛分，得到筛下物生物质组分和筛上物残渣，这两部分垃圾分别制成垃圾衍生燃料。

上述的垃圾筛分时，筛子的孔径为5～10毫米。

与现有技术相比，本发明具有如下显而易见的特点和显著优点：

(1)环境效益显著：由于微生物及通风的作用，极大地减少了垃圾渗滤液的产生。较大的通风量保证了堆中的好氧环境，从而不会因部分区域缺氧产生臭气。

(2)社会效益显著：相较于常规的生活垃圾制垃圾衍生燃料(RDF)技术，本发明开拓了一条适合我国国情的生活垃圾制备垃圾衍生燃料的技术。通过生物处理，将制备垃圾衍生燃料的原材料由仅以纸张、塑料等高热值组分为主的垃圾，拓宽到去除可回收部分后的整个生活垃圾组分，突破了常规方法对加工原料的局限性；另外，生物稳定处理后的垃圾较普通未成型的RDF，具有更好的稳定性，高的能源转化效率，环境污染小。

(3)经济效益显著：本发明宜利用现有的垃圾堆肥厂进行改建，投资省。

本发明处理后的生活垃圾得到100％的资源化。分选得到的各类回收物质具有不同的经济价值；干燥稳定后的生物质组分成为垃圾衍生燃料，辅助甚至替代化石燃料燃烧，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

城市生活垃圾经破袋后，分别经生物稳定化、分选和筛分，转化为垃圾衍生燃料，具体步骤如下：

(1)生活垃圾的生物稳定：我国城市生活垃圾具有含水率高，热值低的特点，这主要是由于垃圾中高含水率的生物质组分所占比例较大，一般达60～70％左右。本发明方法方案利用生物好氧堆肥的基本原理使垃圾稳定化，达到垃圾减容、减水和提升热值的目的。将垃圾堆放在反应仓中，向内强制通风，促进垃圾堆中的微生物快速生长，并通过它们的新陈代谢作用，使对垃圾中的脂肪、蛋白质等有机物质降解成小分子。同时，利用垃圾在微生物降解过程中产生的热量，加上通风作用，将垃圾干燥。经过10～15天左右的处理，垃圾中绝大部分的水分被热量和风带走，生活垃圾得到干燥，含水率降至30～40％左右，热值提高近1-3倍。

(2)生活垃圾的分选：将生物处理后的垃圾进行分类，分别回收利用。即将垃圾中的塑料、金属、玻璃、电池、竹木、布类、纸张和砖石分别分选出来作为资源回用，而剩余的稳定化垃圾进行能源转化。

(3)生活垃圾的能源转化：将经分选后的剩余垃圾经筛分分为两部分。筛下的经稳定化的生物质组分，其含水率低、物料较均匀，可直接制备成垃圾衍生燃料予以利用；筛上残渣颗粒大，经均匀混合、破碎或再由无机添加剂复合压缩、造粒作用，可作为高热值垃圾衍生燃料利用。上述两种垃圾衍生燃料可以与水泥窑煅烧水泥熟料共生、发电厂燃煤发电共生、集中供热燃煤共生。