专利名称：生活垃圾燃料的制造方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明"生活垃圾燃料的制造方法及其应用"是属环境保护部 门生活垃圾处理技术范畴中用生活垃圾作原料制造生活垃圾燃料的方法及其应 用。这里所述的"生活垃圾"主要指的是"经回收处理后的生活垃圾废弃物"。
背景技术：
目前我国在对生活垃圾处理的方法中主要采用的是填埋和焚烧 法。填埋法是一个让生活垃圾自然脱水、自然腐败、释放气体、减少体积的过 程。它的缺点是 一个蚊蝇滋生地、细菌繁殖基地、废水成分复杂、持续散发 臭气、土地资源占用量大等缺陷。在无害化处理过程中，焚烧生活垃圾应该是 一个最好的方法，但是在目前已经运行的生活垃圾焚烧场的焚烧过程中由于产 生了新的二恶英气体，于是在对焚烧法的评价说法不一。经分析，目前焚烧生 活垃圾的关键技术之一都是采用了煤炭或燃料油作助燃剂将含水率很高的生 活垃圾直接焚烧的方法。其途径一是把助燃剂与生活垃圾相混合后在一定条 件下通过助燃剂的燃烧所发出的热量来蒸发生活垃圾中的水分再引发生活垃圾 的燃烧，这种方法需要大量的助燃剂。其途径二是燃烧助燃剂所发出的热量 直接烘烤生活垃圾蒸发生活垃圾中的水分再引发生活垃圾的燃烧。目前的焚烧 法相当于把一颗新鲜的大白菜直接放在锅炉的炉堂内，要焚烧掉这颗大白菜则 需要很长的时间和很多的燃料。因此在目前的焚烧法中存在着耗能高，时间长 的缺陷。耗能高，时间长也反映了焚烧工艺的不科学性。据资料反映在目前 所釆用的焚烧技术助燃剂中的硫在生活垃圾焚烧过程中起了从新合成二恶英气 体的一种触媒剂作用，而生活垃圾中含有氯的塑料、混杂于生活垃圾中含氯有 机化合物是从新合成二恶英气体的根源。无氯就不可能产生二恶英气体，反过 来，即使有了氯而无硫的作用要从新合成二恶英气体却缺少催化条件。因此本人认为目前所采用的焚烧技术只是焚烧生活垃圾的一种焚烧法。为寻求不产 生二恶英气体的第二种生活垃圾焚烧法，就是要寻求一条不用煤炭或燃料油作 助燃剂，也就是说在焚烧过程中既要尽量避让硫元素而又要把生活垃圾焚烧掉 的焚烧技术。本发明"生活垃圾燃料的制造方法及其应用"的目的就在于此。
发明内容
本文中涉及到的概念，什么是"生活垃圾燃料"？用生活垃圾 作原料制成可直接燃烧的燃料叫做生活垃圾燃料。这里"生活垃圾"指的是 经回收利用处理后至今被人们称谓无回收利用价值且不属于有毒有害的生活垃 圾废弃物。例如蔬菜、果皮、果壳、剩菜、剩饭以及人畜粪便等。
众所周知，通常含水率低于10%左右的稻草和秸杆在一定条件下经过点燃 后就可以直接燃烧，当含水率在15%左右在简单助燃条件下也能燃烧。蔬菜、 果皮、果壳、剩菜剩饭等等生活垃圾废弃物与稻草和秸杆一样，当含水率低于 10%左右在一定条件下经过点燃后就可以直接燃烧或可以储存，当含水率在15 %左右在简单助燃条件下也能燃烧。这是本发明用生活垃圾做原料能制造出"生 活垃圾燃料"的理论依据。
众所周知，若取一段新鲜的甘蔗、茭白、蔬菜若放在锅炉的炉膛中可以发 现它们可能比煤炭还要难以燃烧，即使能燃烧其残渣往往是结块或留下不完 全的燃烧物。其原因是含水率太高。若要充分燃烧则需要很长的时间和大量的 助燃剂。为了解决这个问题，你是否注意到有人在街头现卖新鲜的甘蔗汁的过 程？他们取一段新鲜的甘蔗放在一个很小的轧辊机械上用手摇动把手经压榨后 就可获得一杯鲜美的甘蔗汁和一片即将要被丢弃的甘蔗渣。若将甘蔗渣放在太 阳底下日晒或在烘道中烘烤一段时间后则甘蔗渣可方便地变成像稻草或秸杆一 样的燃料。同理若将蔬菜在压搾机中经压榨后，其残渣同样可以变成燃料。这 就是本发明中用生活垃圾作原料制造生活垃圾燃料的基本原理和方法。生活垃圾的基本特点是含水率高，有的高达80%左右以上；生活垃圾腐 败后所产生的污水其处理难度要比腐败前所压榨出的污水处理难度要高得多， 而且其燃烧热值也要大大地下降。因此制造生活垃圾燃^l^的原则是及时收集， 及时分拣，及时压榨，及时烘烤。
本发明制造"生活垃圾燃料"的基本方法是根据上述原理用压榨和烘烤 的物理方法对其进行了一个强制脱水的物理过程。这里"脱水"的含义指的是-降低含水率。其核心关键技术是对生活垃圾采取了多次强制脱水的工艺。第 一次强制脱水的物理过程是根据生活垃圾的不同种类可采用不同的机械来进 行压榨。例如大多数的生活垃圾可以采用液压机械压榨法。也就是说，将生活 垃圾先放置于一个有孔的容器中，再将该容器放置于液压机械中进行压榨，在 强大的压力下生活垃圾中的水分就可大量地迅速地流出，然后生活垃圾被压成 含水率很低的块状或片状。例如纤维类生活垃圾适宜采用轧辊机械压榨法。餐 厨垃圾和人畜粪便适宜用离心脱水机械的脱水法。这一些措施可使生活垃圾中 的含水率可迅速下降50—70%不等。第二次强制脱水的物理过程是将第一次强 制脱水后的残渣置于烘道内烘烤使其进一步降低含水率，以便提高可燃性和可 存储性，最终成为产品"生活垃圾燃料"。烘道内的热量来自焚烧生活垃圾燃料。
具体实施例方式本发明"生活垃圾燃料的制造方法及其应用"中涉及"应 用"指的是提出了对生活垃圾处理的一种新途径和新方法；它的产品是生活 垃圾燃料。而生活垃圾燃料的主要出路之一，也就是本发明的实施例之一就是: 建造"无助燃剂的生活垃圾焚烧场"。
该"无助燃剂的生活垃圾焚烧场"是一个制造生活垃圾燃料并且焚烧掉全 部生活垃圾燃料的全过程。该无助燃剂的生活垃圾焚烧场不需要用煤炭、燃料 油等助燃剂；制造生活垃圾燃料的目的是为了方便焚烧生活垃圾，焚烧生活垃圾燃料是为制造生活垃圾燃料提供了保障。回收焚烧生活垃圾燃料所发出的热 量首先确保制造生活垃圾燃料所需要的热量，多余的热量才可考虑其他用途。
该"无助燃剂的生活垃圾焚烧场"的运行流程是生活垃圾收集一一可利 用物资的回收和分拣一_在传送带上剔除不可燃、不宜压搾处理和有毒有害物 资的分拣(包刮含氯成分的塑料) 一一分拣后的残渣临时存放(可能与下道工 序不同步) 一一对分拣后的残渣用液压机械和轧辊机械(在处理餐厨垃圾和粪 便类垃圾时宜使用离心脱水机械)进行压榨处理一一粉碎(将压榨处理后成块 状或片状的残渣粉碎成松散状即可，提高在烘道内的脱水效果和易燃性)一一 松散状的残渣临时存放(可能与下道工序不同步)在传送带上进入烘道内 烘烤一_进入成品库内临时存放(可能与下道工序不同步) 一一或直接进入焚 烧炉内焚烧。
该"无助燃齐(!的生活垃圾焚烧场"的热能利用是首先确保制造生活垃圾 燃料所需要的热量。经估算烘烤生活垃圾残渣所需要的生活垃圾燃料约占产出 量的l/4左右。也就是说有3/4左右的生活垃圾燃料的热能可考虑其他用途，例 如发电。这是真正意义上的焚烧生活垃圾燃料的余热发电。在现行的生活垃 圾焚烧场中的余热发电其热量主要来自于助燃剂。这是二类不同的焚烧法的另 一个区别。
关于在"运行流程"中涉及到的"焚烧炉"这里所指的焚烧炉是一台燃烧 干燃料或接近于干燃料的炉子。若考虑热量的综合利用目前可临时利用燃煤锅 炉。"燃烧生活垃圾燃料的专用锅炉"则有待于下一步的开发。
关于烘道，烘道是一个热交换器。残渣通过传送带在高温的烘道内运行进 一步蒸发水分，最终将变成生活垃圾燃料。高温热源可取自于焚烧炉烟道的热 量或锅炉的热水或过热蒸汽。当高温热源取自于焚烧炉烟道的热量时，烘道的一半就成了焚烧炉烟囱的一个组成部分。对焚烧炉烟囱的消烟除尘问题已经有 了成熟的技术，这里不再详述。至于消烟除尘装置的位置设置问题，在此作如 下说明，若在烘道前先除尘则烘道内不易结灰，但烘烤的温度较低，产量也较 低；若在烘道后除尘则烘道内温度较高，产量也较较高，但清理烟尘比较麻烦。
关于污水处理问题，建议将污水接入市政污水管网。若没有这个条件则主 要采取酸碱中和和灭菌处理，在此不再详述。
关于制造"生活垃圾燃料"过程中首次烘烤经压搾后的生活垃圾所需要的 热量来源问题，则需要一定数量的其它燃料临时替代生活垃圾燃料。
本生活垃圾焚烧场是一种无助燃剂的生活垃圾焚烧场。其意义在于不用煤、 油助燃剂是有效抑制二恶英气体产生的有效措施，并且大大地节约了能源。这 是一种既无公害又安全而且是节能型全新的生活垃圾焚烧法。
除外其优点还表现在
1，设备简单，处理能力高。及时收集生活垃圾及时处理可有效防止生活垃 圾的腐败，有效克服因生活垃圾的腐败而产生的臭气、细菌的再生和繁殖。
2，可以大大地降低投资成本。从北京、上海等地进口的大型生活垃圾焚烧 场来看，建一个日焚烧量在1千顿左右的焚烧场总投资至少5亿元，单位投资
额高达50万元/顿，投资十分昂贵。若按照本发明的方法同样建一个日焚烧量在 l千顿左右的焚烧场则占地面积约20亩，总投资约5000万元，单位投资额仅5 万元/顿左右，也就是说你引进一个我可以建造10个。
3，本发明所述的焚烧场，由于不需要煤和燃料油，所以可大大地降低运行 成本。目前在使用的生活垃圾焚烧场中，每年需要政府财政贴款，几乎没有一 个是属于真正意义上的盈利。若实施本发明所述的焚烧场，则这种局面将有可 能会获得改变。^4，本发明所述的焚烧场，其建设规模可大可小，建设周期短，灵活方便。 由于臭气小，污染少，污水处理方便，小规模的可就地建设。
权利要求
1，本发明“生活垃圾燃料的制造方法及其应用”中涉及的产品是“生活垃圾燃料”，其基本特征是在常规条件下可直接燃烧的一种燃料，其原料来自经回收处理后的生活垃圾废弃物。
2, 本发明"生活垃圾燃料的制造方法及其应用"中涉及"生 活垃圾燃料的制造方法"，其基本特征是对生活垃圾至少采取了二次强制脱水 的物理过程；第一次强制脱水的物理过程是压榨，在整个压榨过程中至少包含 了用液压机械压榨、轧辊机械压榨和离心脱水三种方法中的一种，使生活垃圾 中的含水率迅速下降；第二次强制脱水的物理过程是烘烤，将第一次强制脱水 后的残渣通过热交换方式进入烘道内烘烤使其进一步降低含水率，烘道内的热 量来自焚烧生活垃圾燃料所发出的热量。
3, 本发明"生活垃圾燃料的制造方法及其应用"中涉及"应用"指的是提出了对生活垃圾处理的一种新途径和新的焚烧方法，它的产品 是"生活垃圾燃料"，而生活垃圾燃料的主要出路就是建造"无助燃剂的生活 垃圾焚烧场"。该"无助燃剂的生活垃圾焚烧场"，其基本特征是 一个制造生 活垃圾燃料和焚烧生活垃圾燃料的全过程；且不需要用煤炭、燃料油作助燃剂; 回收焚烧生活垃圾燃料所发出的热量首先确保制造生活垃圾燃料所需要的热 量，多余的热量才可用于集中供热、发电项目。
全文摘要
本发明“生活垃圾燃料的制造方法及其应用”是属环境保护部门生活垃圾处理技术范畴中用生活垃圾作原料制造生活垃圾燃料的方法。其产品是“生活垃圾燃料”。其制造的方法是对生活垃圾采取了强制压榨和烘烤使其脱水的二个物理过程。烘烤的热量来自焚烧生活垃圾燃料。其应用建造“无助燃剂的生活垃圾焚烧场”，这是一个制造、焚烧处理生活垃圾燃料的基地，为生活垃圾的处理提供了一个新的焚烧法。重要意义是不用煤、油助燃剂是抑制在焚烧过程中从新合成二恶英气体的有效措施。跟随的优点是安全节能型，运行成本低，有望政府无需财政贴款；相同处理能力规模的投资额约是进口设备投资的1/10；建设规模能大能小，可灵活运用。
文档编号F23G5/04GK101671590SQ20091019690
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者李菊明 申请人:李菊明