一种利用生活垃圾、生活污泥制备人造煤的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用生活垃圾、生活污泥制备人造煤的方法。
【背景技术】
[0002] 生活污泥是城市生活污水处理过程的终产物，现行的污水处理技术通过微生物的 代谢作用及物理化学方法，将污水中的污染物大量转移到污泥中，以达到净化水质的目的。 水处理的实质是部分污染物的相转移，在水质得到净化的同时，大量可溶性污染物变成不 可溶固体，作为污泥被分离出来，一般富含有机物、病菌等，可以说污泥是被浓缩了的污染 物。
[0003] 生活污泥在水处理工厂里被取出后，一般进行焚烧、填埋或者堆积起来，其它无办 法处理这种生活污泥。采用填埋方法不但占用大量土地，而且会使污染物最终浸入地下，对 土壤、地下水等造成二次污染，对于环境不利；虽然焚烧可以达到无害化和资源化，但现在 国内整体技术水平低，也会形成大量烟雾，污染环境。
[0004] 生活污泥成分复杂，是由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物和无机物组 成的集合体，除含有大量水分外，还含有难降解的有机物、重金属和盐类及少量的病原微生 物和寄生虫卵等。
[0005] 城市每天都会产生大量的生活垃圾，因中国在城市生活垃圾上未能进行有效的垃 圾分类，所以，垃圾一直无法进行有效的回收二次利用。大量的城市生活垃圾处理方法一般 进行填埋，还有一部分使用焚烧的办法处理。一般在城市的周边会建有垃圾填埋场，每天都 需要成队的垃圾车不停地往返于垃圾填埋场倾倒垃圾。垃圾填埋对于环境的危害是非常巨 大的，对地下水的污染相当严重，对周围居民的生活健康造成重大威胁。
[0006] 秸杆是成熟农作物茎叶(穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉 花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。由于桔杆价值低，基本无价植，现在农民 一般不回收桔杆，桔杆在田间被烧掉，在燃烧桔杆的过程中将产生大量和浓烟，浓烟飘浮在 空气中难以扩散，严重污染着大气的质量，所以，每所政府部门都组织专门的禁烧桔杆宣传 工作，严禁城市周边农村田间燃烧桔杆，但实际情况是屦禁不止，因为桔杆确实没有回收的 价值，如果回收这些没有价值的桔杆，反而会占用大量的劳动力，桔杆在田间如果不处理， 无法进行下一季的农业生产，所以桔杆的处理一直是一个非常矛盾的问题。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中大量田间秸杆、生活垃圾、生活污泥等废弃物无法有效回收 利用的问题，本发明提供了一种利用生活垃圾、生活污泥制备的人造煤，将垃圾变废为宝， 节约了资源。
[0008] 本发明的利用生活垃圾、生活污泥制备人造煤的方法，是将处理过的秸杆、废沥 青、生活污泥和生活垃圾混合加水搅拌均匀后在15~20MPa条件下压制而成；各组分重量份 配比为秸杆10~80份，废沥青10~20份，生活污泥10~80份，生活垃圾10~80份； 其中各组分处理方法为：秸杆粉碎至粒径5mm以下；废沥青粉碎至粒径5mm以下；生 活污泥经除臭和改性后压滤脱水，烘干至含水量在20%以下，粉碎；生活垃圾依次经除臭杀 菌、磁选去除金属物、滚筒筛去除粒径50_以下的细料，风选去除塑料后，剩余物烘干粉碎 至粒径5mm以下。
[0009] 国家标准中，对燃烧热值超过3000大卡的物料称之为煤。煤碳资源是非再生资 源，其开采成本高，开采对环境的危害大，而很多工厂却需要大量的燃煤，如制砖厂。制砖厂 本身对燃煤的要求不高，能够对砖窑的温度提升到1200°C左右便可。秸杆、生活垃圾和生活 污泥都含有大量有机物，本发明将其处理后进行压制成煤，能够有效利用其中的有机质，其 燃烧值完全能够满足例如制砖厂等的要求。
[0010] 沥青路面随着使用时间延长，在各种负载下慢慢转脆、失去弹性、硬化、出现裂缝、 坑槽等老化现象，需要重新修补翻新，产生的大量废沥青无法实现再利用，不但会造成环境 污染，也会造成沥青材料的浪费。通常废沥青经过多重处理改造后可用于制备再生沥青，但 成本高昂，生产价值不大，而直接燃烧会产生大量烟尘，污染环境。研宄发现，将其与秸杆、 生活垃圾和生活污泥混配制备人造煤，可有效避免沥青粘度高燃烧不完全的缺陷，四种成 分混配组合，燃烧更完全充分，节能环保。
[0011] 城市生活垃圾有机物含量高，垃圾热值基本在3000kJ/kg以上，但由于还包括无 机物、金属等无法利用的成分，必须经过一定处理，才能实现高值化利用。本发明采用依次 对生活垃圾进行除臭杀菌、磁选去除金属物、滚筒筛去除粒径50mm以下的细料，筛除的主 要是沙土等无机成分，然后风选去除塑料，剩余物为果皮、纸巾、布料、餐厨垃圾等有机物， 可以回收利用，烘干粉碎至粒径5mm以下即可。
[0012] 本发明中各组分的处理方法最为关键，尤其是污泥和生活垃圾，二者成分复杂，各 种微生物滋生，恶臭严重，必须进行除臭处理，而经过污水厂处理产生的污泥中含有大量 带电基团，无法与水完全分离，影响后续制煤过程，必须经过改性才能脱除其中的部分水 分，实现回收利用。三种成分以上述比例混合后，需要经过压制步骤，成型压力过高会导致 煤粒内部颗粒破碎、压溃，破坏内部结构，同时也会造成脱模困难，燃烧不完全等问题，在 15~20MPa较为合适，经压制获得的人造煤，燃烧值均符合要求。
[0013] 作为优选方案，上述利用生活垃圾、生活污泥制备人造煤的方法中，生活污泥的具 体处理方法为：污泥与水按7:3的质量比混合搅拌使污泥成流态化，再加入除臭剂除臭，加 入改性剂聚丙烯酰胺改性，聚丙烯酰胺加入量为每1千克流态化的污泥加入40~45mg，搅拌 至出现沉淀；沉淀采用压滤的方式进行脱水处理至含水量为50~60%，再烘干至含水量20% 以下。
[0014] 聚丙烯酰胺带有阳性基团，能够吸附分散于溶液中的悬浮粒子，使离子之间产生 交联作用，有极强的改性作用，在小剂量施用情况下就可快速实现改性形成沉淀。另外，其 投入量需要控制在40~45mg/kg流化态污泥这一范围，超出或不足，都会导致污泥改性效果 变差。改性后的沉淀采用压滤的方式进行脱水处理即可，不需要真空或加压环境，有效降低 生产成本。
[0015] 作为优选方案，上述利用生活垃圾、生活污泥制备人造煤的方法中，生活垃圾除臭 杀菌使用复合除臭剂，按重量份计，其组成为：聚合硫酸铁6~8份，阴离子型聚丙烯酰胺7~9 份，生石灰1~3份和碱性蛋白酶1~2份。该复合除臭剂能够快速有效地去除垃圾中的硫化 氢、氨气等臭味成分，且原料易得，成本低廉。