一种生活垃圾制作燃料的方法与流程

本发明属于固体废弃物回收利用领域，具体涉及一种将生活垃圾制作为燃料的方法。

背景技术：

随着我国城市化加速，城市垃圾问题日趋突出，全国约有2/3的城市处于垃圾包围中，其中近1/4的城市已无填埋堆放场地，全国城市垃圾堆存累计侵占土地已超过5亿m3，所致经济损失每年达300亿元人民币，且此趋势会随城市化进程加强。

当前，垃圾处理方式主要有填埋、堆肥及焚烧，其中填埋约占50%，堆肥约占10%，焚烧约占12%，城市垃圾仍有近30%未进行处理。从三种垃圾处理方式应用效果看，焚烧在投入成本(表1)、环境保护、能源转化等方面存在显著优势;且焚烧处理所表现的特点，如最大限度降低垃圾重量、减小垃圾体积、直接进行处理、分解垃圾中有毒物质等，适应了城市垃圾排放构成的处理需求。

城市垃圾含有水分、灰土较多，在进行焚烧处理时必须选择对应的焚烧设备、焚烧技术及烟气处理工艺，以保证垃圾焚烧效果。当前，主要焚烧技术有：流化床焚烧技术，其主要优点有：1)操作方便，运行稳定。垃圾破碎混合后，质地较为均匀，流化床以石英砂为热载体，避免了床急冷急热，燃料稳定燃烧;垃圾干燥、着火、燃烧及后燃烧几乎同步进行，无需进行复杂调整，易于实现自动化，且能在短时间内启动与停止，可连续燃烧。2)有效避免二次污染。焚烧时对有害物质进行处理，仅采用流化床，便能够将NOx含量降至100ppm以下。同时，减少了废水产生，避免了金属污水。3)寿命长、投资省，适于大型化发展。但此设备消耗动力较大，磨损较为严重，须加强设备维护与保养。回转窑焚烧优点有：1)回转窑燃烧适应范围较广，能焚烧不同性能的废弃物。2)机械零件较少，故障较少，可长时间连续运行。但其热效率较低，所需辅助燃料消耗较多时，会产生有臭味、温度低的气体;窑身长，占地面积达;炉排结构较为严格，成本较高。炉排型焚烧时不需要对垃圾进行严格预先处理，炉排运动可实现垃圾处理的机械化。但在使用此设备时，需考虑垃圾的停留时间、搅动及翻转。

另外，若焚烧温度控制不当，例如焚烧温度为850℃左右时，二噁英容易产生，因此不利于环境；更为重要的是，焚烧法对生活垃圾的资源回收利用程度不高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种生活垃圾制作燃料的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种生活垃圾制作燃料的方法，包括以下步骤：1）挤压生活垃圾制得生活垃圾块，同时收集液体；2）然后在密闭加压容器中蒸煮步骤1）所得生活垃圾块，然后将生活垃圾块取出冷却干燥，同时收集液体；3）再次挤压生活垃圾块，得到生活垃圾燃料；同时将步骤1）和步骤2）所得液体进行氧化消毒，调节pH至中性之后作为植物肥料备用。

上述技术方案中，步骤1）中采用0.5MPa~2Mpa（5公斤每平方厘米~20公斤每平方厘米）的压力挤压生活垃圾，所述生活垃圾块为立方体或长方体，立方体或长方体的任一边的长度为45cm~90cm。

上述技术方案中，步骤2）中，将步骤1）所得生活垃圾块装入密闭容器，向所述密闭容器中通入0.8~1.5 Mpa压力的蒸汽保压蒸煮60min~180min，并保持密闭容器中的温度为150℃以上。步骤2）中所述冷却干燥为将生活垃圾块从密闭容器中取出然后放置在通风环境中自然冷却晾干。

上述技术方案中，步骤3）中，采用1MPa~2Mpa（10公斤每平方厘米~20公斤每平方厘米）的压力挤压干燥后的生活垃圾块，将生活垃圾块的体积缩小至干燥后的生活垃圾块的80%以下，以提高单位体积内的可燃物质的热值以及含碳量。

上述技术方案中，采用双氧水或次氯酸钠溶液对步骤1）和步骤2）所得液体进行氧化消毒，采用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、或盐酸、碳酸中的一种或一种以上的混合物调节pH。进一步的技术方案中，将进行氧化消毒和调节pH至中性之后的液体进行蒸发，分离收集水蒸气，然后将水回收利用，将固体作为植物肥料备用。

由于上述技术方案中将新鲜的生活垃圾采取挤压破坏其纤维细胞组织，并初步挤压生活垃圾中的水分，进行高温高压灭菌后自然通风冷却晾干之后进一步压缩其体积，使得所生活垃圾燃料不易腐烂，可以长时间保存，并且单位体积的可燃物质占比高、含碳量高，满足进一步作为燃料的条件。

附图说明

图1为实施例中所述生活垃圾制作燃料的物料进出顺序示意图；

图2为实施例中所述蒸压釜的示意图；

其中，1为运输车，2为吊车，3为导轨，4为蒸压釜，5为压块机，6为吊车，7为运输车。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，1为运输车， 2为吊车，3为导轨，4为蒸压釜，5为压块机，6为吊车，7为运输车；运输车1上装载的正方形方块表示边长50cm的立方体生活垃圾包，吊车2将运输车1上的生活垃圾包吊起然后放置于一压块机5中进行挤压处理，然后吊车2挤压后的生活垃圾掉送至导轨3上的运料小车（未画出），运料小车可将生活垃圾包运送至蒸压釜4中，经过饱和水蒸气蒸煮之后，运料小车将生活垃圾包运送至蒸压釜4物料出口后的导轨3上冷却干燥，然后吊车6将生活垃圾包吊送至压块机5进一步挤压，最后吊车6将生活垃圾包吊送至运输车7。

采用上述系统将生活垃圾制作为燃料方法，包括以下步骤：1）挤压生活垃圾制得生活垃圾块，同时收集液体；2）然后在密闭加压容器中蒸煮步骤1）所得生活垃圾块，然后将生活垃圾块取出冷却干燥，同时收集液体；3）再次挤压生活垃圾块，得到生活垃圾燃料；同时将步骤1）和步骤2）所得液体进行氧化消毒，调节pH至中性之后作为植物肥料备用。所述密闭容器为蒸压釜，可以通入饱和水蒸气并保压保温；所述压缩设备为压块机。

步骤1）中，采用0.6MPa（6公斤每平方厘米）的压力挤压生活垃圾。步骤2）中，将步骤1）所得生活垃圾装入蒸压釜，向所述蒸压釜中通入0.8MPa压力的饱和水蒸气保压蒸煮100min，并保持蒸压釜中的温度为180℃以上；步骤2）中所述冷却干燥为将生活垃圾从蒸压釜中取出然后放置在通风环境中自然冷却晾干。步骤3）中，采用2Mpa（20公斤每平方厘米）的压力挤压干燥后的生活垃圾，将生活垃圾的体积缩小至干燥后的生活垃圾体积的70%左右，以提高单位体积内的可燃物质的热值以及含碳量。

实施例2

如图1、图2所示，1为运输车， 2为吊车，3为导轨，4为蒸压釜，5为压块机，6为吊车，7为运输车；运输车1上装载的正方形方块表示边长90cm的立方体生活垃圾包，吊车2将运输车1上的生活垃圾包吊起然后放置于一压块机5中进行挤压处理，然后吊车2挤压后的生活垃圾掉送至导轨3上的运料小车（未画出），运料小车可将生活垃圾包运送至蒸压釜4中，经过饱和水蒸气蒸煮之后，运料小车将生活垃圾包运送至蒸压釜4物料出口后的导轨3上冷却干燥，然后吊车6将生活垃圾包吊送至压块机5进一步挤压，最后吊车6将生活垃圾包吊送至运输车7。

采用上述系统将生活垃圾制作为燃料方法，包括以下步骤：1）挤压生活垃圾制得生活垃圾块，同时收集液体；2）然后在密闭加压容器中蒸煮步骤1）所得生活垃圾块，然后将生活垃圾块取出冷却干燥，同时收集液体；3）再次挤压生活垃圾块，得到生活垃圾燃料；同时将步骤1）和步骤2）所得液体进行氧化消毒，调节pH至中性之后作为植物肥料备用。所述密闭容器为蒸压釜，可以通入饱和水蒸气并保压保温；所述压缩设备为压块机。

步骤1）中，采用1.8MPa（18公斤每平方厘米）的压力挤压生活垃圾。步骤2）中，将步骤1）所得生活垃圾装入蒸压釜，向所述蒸压釜中通入1.1MPa压力的饱和水蒸气保压蒸煮160min，并保持蒸压釜中的温度为150℃以上；步骤2）中所述冷却干燥为将生活垃圾从蒸压釜中取出然后放置在通风环境中自然冷却晾干。步骤3）中，采用2Mpa（20公斤每平方厘米）的压力挤压干燥后的生活垃圾，将生活垃圾的体积缩小至干燥后的生活垃圾体积的60%左右，以提高单位体积内的可燃物质的热值以及含碳量。