一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物质能领域，具体涉及一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，城市生活垃圾常被用于制造衍生燃料(RDF)。城市生活垃圾衍生燃料具有燃烧稳定、易于运输、易于储存、二次污染低等特点，广泛应用于供热工程、干燥工程和发电工程等领域。
[0003]城市生活垃圾中50%以上为有机垃圾，且逐年增长。有机垃圾主要包括餐厨垃圾、农林垃圾(如木质纤维素类物质、农贸市场废弃物)、城市污泥等。这些有机垃圾开发利用价值大，但其含水率高，不便收集运输，易腐并产生恶臭，处理不当容易产生渗沥液等二次污染物。由于有机垃圾可以做为碳源和氮源进行微生物发酵生产高值化产品，如甲烷、氢气、乙醇等，其发酵残渣如何进一步资源化利用已成为当前亟需解决的问题；因此，现亟需提供一种有效利用有机垃圾中的营养物质生产低污染、热值高的衍生燃料及其制备方法。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料。所述衍生燃料是利用有机垃圾发酵后的剩余物生产高热值、低污染的再生燃料，实现有机垃圾的全量利用。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料的制备方法。所述方法将有机垃圾发酵，利用微生物或酶的代谢作用使其含水率降低，既可最大限度地利用有机垃圾中的营养物质，实现其资源化利用，又可提高有机垃圾发酵残渣的热值，利于制备衍生燃料，使废弃物真正实现循环利用。
[0006]本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
[0007]—种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料，所述衍生燃料包括如下重量百分比的各组分:有机垃圾发酵残渣50?85%、无烟煤5?25%、木肩5?20%、氧化钙0.5?5%、粘结剂I?3% ο
[0008]优选地，所述衍生燃料由如下重量百分比的各组分组成:有机垃圾发酵残渣75%、无烟煤15%、木肩5%、氧化钙3%、粘结剂2%。
[0009]优选地，所述粘结剂由羧甲基纤维素钠、石灰石和膨润土组成。
[0010]优选地，所述粘结剂中的羧甲基纤维素钠和石灰石分别占所述衍生燃料的重量百分比为:羧甲基纤维素钠0.2?0.8%，石灰石0.5?1% ;余量为膨润土。
[0011]更优选地，所述粘结剂中的羧甲基纤维素钠、石灰石和膨润土分别占所述衍生燃料的重量百分比为:羧甲基纤维素钠0.2?0.8%，石灰石0.5?1%、膨润土 0.3?1.2%。
[0012]优选地，所述衍生燃料的含水率低于20%。
[0013]本发明还提供一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料的制备方法，包括如下步骤: 51.将有机垃圾经微生物或/和酶发酵后，烘干得到所述有机垃圾发酵残渣；
52.将SI得到的有机垃圾发酵残渣与无烟煤、木肩、氧化钙粉末按比例混合均匀，静置一段时间后再按比例加入粘结剂，混合均匀；
53.将S2得到的混合物挤压成型制成衍生燃料。
[0014]优选地，SI所述有机垃圾是从有机垃圾中分选出杂物后进行破碎得到。
[0015]优选地，SI所述烘干是将有机垃圾发酵残渣置于100?300°C下烘至恒重。
[0016]优选地，S2所述无烟煤的粒径为2?8 mm。
[0017]优选地，S2所述木肩的粒径为10?15 mm。
[0018]优选地，S2所述静置时间为15?45 min0
[0019]优选地，S3将所述混合物挤压成型后于100?300°C烘干。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明充分利用有机垃圾发酵后的残渣生产再生燃料，实现有机垃圾的全量利用，这些残渣具有高热值，无臭味的特点，所得衍生燃料的热值在22900?28900 kj/kg之间，燃烧稳定，易于储存和运输。
[0021](2)本发明在衍生燃料中添加了氧化钙，使其具有固硫固氯的效果；同时在粘结剂中添加石灰石(主要成分为CaCO3),除加强衍生燃料各成分间粘结效果外，石灰石燃烧后生成的氯化钙可进一步强化固硫和固氯的效果，有效控制燃烧废气中污染物的排放。
[0022](3)所述方法将有机垃圾发酵，利用微生物的代谢作用使其含水率降低，既可最大限度地利用有机垃圾中的营养物质，实现其资源化利用，又可提高有机垃圾发酵残渣的热值，利于制备衍生燃料，使废弃物真正实现循环利用。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
[0024]实施例1
本实施例提供一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料，其组份和重量百分比配比是:有机垃圾发酵残渣75%、无烟煤15%、木肩5%、氧化钙3%、粘结剂2% ;其中，粘结剂按羧甲基纤维素钠0.3%，石灰石0.7%、膨润土 1%进行配制。
[0025]上述衍生燃料的制备方法包括如下步骤:
S1.在餐厨垃圾中投加重量比1%的乳酸发酵菌和0.5%的糖化酶后，30°C发酵10天，然后分离发酵产物乳酸，将剩余残渣置于105 °C下烘至恒重。
[0026]S2.将无烟煤破碎到粒径为2?8 mm，木肩破碎至10?15 mm ;然后将SI得到的有机垃圾发酵残渣、无烟煤、木肩、氧化钙粉末按上述配比混合，搅拌均匀，静置30分钟；再按配比加入所述粘结剂，搅拌均匀得到混合物料。
[0027]S3.将S2得到的混合物料采用衍生燃料压块成型机挤压成尺寸为Φ 10 mmX20mm的圆柱状衍生燃料，在105°C下烘干制好的衍生燃料，使其含水率低于20%。
[0028]按上述方法制备得到的基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料的热值为28900 kj/
kg ο
[0029]实施例2
本实施例提供一种基于有机垃圾发酵残渣的衍生燃料，其组份和重量百分比配比是:有机垃圾发酵残渣50%、无烟煤25%、木肩20%、氧化钙2%、粘结剂3% ;其中，粘结剂按羧甲基纤维素钠0.8%，石灰石1%、膨润