利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，具體步驟包括：步驟一：將垃圾從各分散點(diǎn)運(yùn)輸至垃圾存放區(qū)；步驟二：將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放區(qū)輸送至反應(yīng)釜中，并將反應(yīng)釜完全密封；步驟三：向反應(yīng)釜中導(dǎo)入蒸汽，并對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，形成碳化混合物；步驟四：降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，并排出反應(yīng)形成的液化水、氣體；步驟五：將步驟三形成的碳化混合物倒入篩選裝置，由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，并最終得到碳化物。本發(fā)明生產(chǎn)加工過(guò)程無(wú)污染、生產(chǎn)加工成本低，并且制得的垃圾煤燃燒值高、排放低。
【專利說(shuō)明】利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生活垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)資料顯示，我國(guó)城市生活垃圾年均增長(zhǎng)率為8% -10%,2013年城市生活垃圾達(dá)
2.6億噸，農(nóng)村全年生活垃圾也近億噸，與日俱增的生活垃圾已成為困擾經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境治理的重大問(wèn)題。對(duì)此，國(guó)家和地方各級(jí)政府高度重視，近年我國(guó)新出臺(tái)了一系列的新政策和新規(guī)劃，對(duì)垃圾處理問(wèn)題作出政策性和實(shí)踐性全面闡述，特別是“十二五”時(shí)期，國(guó)家對(duì)環(huán)保領(lǐng)域和廢棄物管理制定重大規(guī)劃，為我國(guó)生活垃圾處理項(xiàng)目提供了重要發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，“十八大”明確提出了 “生態(tài)文明”、“美麗中國(guó)”、“節(jié)約資源”、“保護(hù)環(huán)境”等內(nèi)容，這也給垃圾處理行業(yè)創(chuàng)造了很大的發(fā)展空間。目前涉及垃圾處理的主要文件有:
[0003]①2012年4月19日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》(國(guó)辦發(fā)[2012] 23號(hào))，該規(guī)劃由發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部三部委聯(lián)合組織編制，闡明了“十二五”時(shí)期全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)的目標(biāo)、主要任務(wù)和保障措施，明確政府工作重點(diǎn)。這是我國(guó)生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)的綱領(lǐng)性文件，規(guī)劃建設(shè)總 投資2636億元。
[0004]②2012年6月16日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)發(fā)[2012] 19號(hào))，涉及到技術(shù)裝備、節(jié)能產(chǎn)品、節(jié)能環(huán)保服務(wù)等方面的內(nèi)容，特別是在重點(diǎn)領(lǐng)域里專門提到了再生資源利用，餐廚廢棄物資源化利用和垃圾處理等方面的相關(guān)內(nèi)容。
[0005]③2012年7月9日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)發(fā)[2012]28號(hào))，提出發(fā)展先進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)垃圾和危險(xiǎn)廢物處理處置等內(nèi)容；發(fā)展資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展以先進(jìn)技術(shù)支撐的廢舊商品回收體系，餐廚廢棄物、農(nóng)林廢棄物、廢丨日紡織品和廢丨日塑料制品資源化利用等內(nèi)容。
[0006]④2012年8月6日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排的“十二五”規(guī)劃的通知》(國(guó)發(fā)[2012]40號(hào))，提出加強(qiáng)城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；實(shí)施農(nóng)村清潔工程，鼓勵(lì)生活垃圾分類收集和就地減量無(wú)害化處理，選擇經(jīng)濟(jì)、適用、安全的處理處置技術(shù)，提高垃圾無(wú)害化處理水平，城鎮(zhèn)周邊和環(huán)境敏感區(qū)的農(nóng)村逐步推廣城鄉(xiāng)一體化垃圾處理模式；加快城鎮(zhèn)生活垃圾處理處置設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化垃圾滲濾液處置；加強(qiáng)政策落實(shí)和引導(dǎo)，鼓勵(lì)采用合同能源管理實(shí)施節(jié)能改造，推動(dòng)城鎮(zhèn)污水、垃圾處理以及企業(yè)污染治理等環(huán)保設(shè)施社會(huì)化、專業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
[0007]⑤2012年10月8日，環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家發(fā)改委、工信部、衛(wèi)生部四部委聯(lián)合印發(fā)了《“十二五”危險(xiǎn)廢物污染防治規(guī)劃》(環(huán)發(fā)[2012]123號(hào))，提出了開展危險(xiǎn)廢物調(diào)查，積極探索危險(xiǎn)廢物源頭減量，統(tǒng)籌推進(jìn)危險(xiǎn)廢物焚燒、填埋等集中處置設(shè)施建設(shè)，科學(xué)發(fā)展危險(xiǎn)廢物利用和服務(wù)行業(yè)，加強(qiáng)涉重金屬危險(xiǎn)廢物無(wú)害化利用處置，推進(jìn)醫(yī)療廢物無(wú)害化處置，推動(dòng)非工業(yè)源和歷史遺留危險(xiǎn)廢物利用處置，提升運(yùn)營(yíng)管理和技術(shù)水平，加強(qiáng)危險(xiǎn)廢物監(jiān)管體系建設(shè)等9大任務(wù)。
[0008]根據(jù)上述這些國(guó)家文件，可以非常清晰的看到，垃圾處理已成為國(guó)家十分重視的【技術(shù)領(lǐng)域】，但同時(shí)我們也看到目前垃圾處理技術(shù)還存在很多的不足、弊端和技術(shù)空白。
[0009]縱觀世界其他國(guó)家，垃圾處理同樣存在非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，尤其是發(fā)展中國(guó)家與相對(duì)貧窮落后的國(guó)家，垃圾堆積如山、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題日益突出，亟需采用科學(xué)、高效、環(huán)保的方法處理垃圾。
[0010]目前垃圾處理方法主要包括焚燒處理、衛(wèi)生填埋、分揀堆肥。焚燒處理和衛(wèi)生填埋不僅比重大，還呈逐漸上升之勢(shì)，而分揀堆肥逐漸萎縮，另一方面，國(guó)家在宣傳和推進(jìn)垃圾分類處理方面的效果甚微，這都使垃圾處理難度加大。更為突出的是，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)垃圾的集中處理均存在諸多缺陷，繼續(xù)給環(huán)境造成二次污染，垃圾焚燒廠的選址更給社會(huì)穩(wěn)定造成負(fù)面影響?，F(xiàn)有垃圾處理方法主要存在以下缺陷和問(wèn)題:
[0011](一)焚燒處理
[0012]1、氣體排放，造成二次污染
[0013]采用焚燒方式處理垃圾，通常需要添加輔助燃料，比如5-10%的煤，不僅增加了成本，同時(shí)增加了一氧化碳、二氧化硫的排放，另外燃燒中更是產(chǎn)生多種有害氣體，對(duì)環(huán)境造成了二次污染。其中對(duì)環(huán)境影響最為突出的是二惡英，二惡英的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世紀(jì)之毒”之稱。同時(shí)，垃圾焚燒廠均存在整個(gè)廠區(qū)臭氣熏天的問(wèn)題，對(duì)周邊的常規(guī)空氣環(huán)境也有非常明顯的影響。正是因?yàn)槔贌幚韺?duì)周邊環(huán)境有著非常嚴(yán)重的影響，近 來(lái)我國(guó)廣東佛山、浙江杭州等地區(qū)發(fā)生了多起群眾抗議政府建設(shè)垃圾焚燒項(xiàng)目的群體性事件，影響極為惡劣。
[0014]2、燃燒殘?jiān)?，仍需占地填?br> [0015]焚燒處理垃圾會(huì)產(chǎn)生20% -25%的燃燒殘?jiān)?，現(xiàn)有技術(shù)通常是將殘?jiān)鼰o(wú)害化處理后擠壓成型并填埋，這仍要占用了大量土地。由于殘?jiān)泻兄亟饘俸推渌泻ξ镔|(zhì)，處理技術(shù)要求高、處理設(shè)備復(fù)雜、處理成本高，如果有些焚燒廠不能完全地殘?jiān)M(jìn)行無(wú)害化處理或處理不徹底，這將又會(huì)給土壤、地下水造成嚴(yán)重的污染。
[0016]3、高額投資，經(jīng)濟(jì)回報(bào)甚微
[0017]焚燒處理垃圾需要高額投資，一個(gè)年處理垃圾30萬(wàn)噸的焚燒廠需要投資3.2億-3.5億，主要用于購(gòu)買大面積的土地、復(fù)雜的設(shè)備，尤其是用于無(wú)害化處理排放氣體和燃燒殘?jiān)脑O(shè)備投資大、技術(shù)復(fù)雜，一般要達(dá)到建設(shè)總投資的50%，這導(dǎo)致項(xiàng)目成本高、回收周期長(zhǎng)、降低了項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益。更有個(gè)別企業(yè)為利益不擇手段減少這些處理設(shè)備的投資而達(dá)不到無(wú)害化處理的效果，給周邊環(huán)境和百姓健康帶來(lái)極大隱患。
[0018](二)衛(wèi)生填埋
[0019]垃圾填埋其通過(guò)將垃圾集中堆放或者直接埋入土壤里，并沒有對(duì)垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理，殘留著大量的細(xì)菌、病毒、重金屬污染等隱患一并埋入地下；其垃圾滲漏液會(huì)長(zhǎng)久地污染地下水資源，有的地區(qū)將填埋場(chǎng)建在海邊，給近海水和海洋生物造成危害。垃圾填埋不僅浪費(fèi)大量填埋所需的土地資源，而且導(dǎo)致的環(huán)境污染，由于土地污染具有隱蔽性、滯后性，并具有積累性、不均勻性，最重要的是具有難可逆性，比如重金屬難以降解導(dǎo)致對(duì)土地污染基本是不可完全逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，有機(jī)污染物也需要較長(zhǎng)時(shí)間才能降解，這都給子孫后代帶來(lái)無(wú)窮的后患。目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家明令禁止填埋垃圾。我國(guó)政府的各級(jí)主管部門和技術(shù)專家均認(rèn)為此種方式處理垃圾不能持久，但又尚未找到一個(gè)即防止環(huán)境污染、又高效簡(jiǎn)便的處理方式替換此類處理方式。
[0020](三)分揀堆肥
[0021]垃圾分揀堆肥是借助微生物分解的能力，將垃圾中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)養(yǎng)分，經(jīng)過(guò)堆肥處理后，變成農(nóng)作物肥料，并將其中的無(wú)機(jī)的金屬物及玻璃、磚塊等進(jìn)行填埋，橡膠塑料等則回收；但生活垃圾堆肥量大，氮、磷含量低，長(zhǎng)期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞，同時(shí)還具有下述突出的問(wèn)題:1、臭氣污染；2、運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高；3、技術(shù)不成熟；4、工廠管理不良等，所以垃圾分揀堆肥技術(shù)目前尚不成熟。
[0022]對(duì)現(xiàn)有技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)，專利名稱為《使用垃圾、秸桿和污泥制造環(huán)保再生煤的方法》，申請(qǐng)?zhí)枮?01310672617.3的中國(guó)發(fā)明專利，該專利中將垃圾、秸桿、污泥按重量比在混料機(jī)中混合制得環(huán)保再生煤，但是加工過(guò)程采用物理方法對(duì)原材料處理并沒有質(zhì)的變化，其生成的煤燃燒值低，同時(shí)制造方法中的預(yù)處理環(huán)節(jié)需要人工分揀、分類，制作方法傳統(tǒng)，難以產(chǎn)業(yè)化推廣和規(guī)模應(yīng)用；專利名稱為《新型生活垃圾環(huán)保再生煤制造方法及其產(chǎn)品》，申請(qǐng)?zhí)枮?01210076821.4的中國(guó)發(fā)明，利用生活垃圾制備再生煤，但制備中需添加大量的化學(xué)品輔料，給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染；另外，我國(guó)也有以垃圾為燃料發(fā)電、制煤氣等的例子，但是投資大、成本高、無(wú)害化處理不完善，形成二次污染，有些需要摻入大量原煤或者煤液，最終導(dǎo)致得不償失。
[0023]綜上，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一項(xiàng)真正科學(xué)、高效、無(wú)污染處理垃圾的方法，更沒有能夠?qū)⒗诘统杀?、無(wú)污染情況下，生成燃燒值高、無(wú)二次污染的煤的生產(chǎn)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，通過(guò)在反應(yīng)釜中對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，將生活垃圾轉(zhuǎn)化成煤。整個(gè)方法所涉工序是在一個(gè)封閉的反應(yīng)釜中進(jìn)行，所用設(shè)備自動(dòng)化程度高，上一工序完成后，根據(jù)參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，可自動(dòng)進(jìn)入下一工序。本發(fā)明的生產(chǎn)加工成本低、生產(chǎn)加工過(guò)程無(wú)污染，并且制得的垃圾煤燃燒值高、排放低。
[0025]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0026]本發(fā)明提供一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，具體步驟包括:
[0027]步驟一:將垃圾從各分散點(diǎn)運(yùn)輸至垃圾存放區(qū)；
[0028]步驟二:將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放區(qū)輸送至反應(yīng)釜中，并將反應(yīng)釜完全S封；
[0029]步驟三:向反應(yīng)釜中導(dǎo)入蒸汽，并對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，形成碳化混合物；
[0030]步驟四:降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，排出反應(yīng)形成的液化水、氣體；
[0031]步驟五:將步驟三形成的碳化混合物倒入篩選裝置，由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，并最終得到碳化物。
[0032]優(yōu)選地，步驟一中所述垃圾存放區(qū)，其用于放置垃圾的承載面設(shè)有格柵板，格柵板用于浙出垃圾中的液體，必要情況下可以通過(guò)加壓裝置擠壓加大液體的浙凈效果；[0033]優(yōu)選地，步驟一中所述垃圾存放區(qū)，為完全密封空間，在該完全密封空間內(nèi)通過(guò)噴淋、凈化等方式對(duì)垃圾進(jìn)行除異味處理，可以保證整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域無(wú)臭味。
[0034]優(yōu)選地，步驟二中所述垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式輸送中，通過(guò)震動(dòng)、磁吸等方式對(duì)垃圾進(jìn)行初步篩選，去除部分金屬、陶瓷或磚塊等垃圾；
[0035]優(yōu)選地，步驟二中所述將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放區(qū)輸送至反應(yīng)釜，其中垃圾輸送具體是指:先將垃圾放置在反應(yīng)箱中，然后將反應(yīng)箱通過(guò)軌道推入反應(yīng)釜，通過(guò)反應(yīng)箱對(duì)垃圾的盛放，可以更好的裝載垃圾，以便能分批次有序處理垃圾，同時(shí)，反應(yīng)箱的數(shù)量可以根據(jù)反應(yīng)釜的容量設(shè)置為若干個(gè)，反應(yīng)箱的底部與反應(yīng)釜的底部設(shè)置有相互契合的滾動(dòng)輪和軌道，便于反應(yīng)箱進(jìn)出反應(yīng)釜。 [0036]優(yōu)選地，步驟三中所述對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，溫度取值范圍為150°C _500°C，壓強(qiáng)取值范圍為15bar-35bar，總體反應(yīng)時(shí)間為2h_7h，分時(shí)間段動(dòng)態(tài)控制具體如下:
[0037]總體反應(yīng)前1/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為150°C _250°C，壓強(qiáng)取值范圍為:15bar_25bar ；
[0038]總體反應(yīng)后2/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為200°C -500°C，壓強(qiáng)取值范圍為:20bar-35bar ；
[0039]總體反應(yīng)中間1/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為150°C -300°C，壓強(qiáng)取值范圍為:18bar-25bar。
[0040]上述技術(shù)方案中，反應(yīng)釜內(nèi)壓力和溫度隨時(shí)間變化動(dòng)態(tài)變化，使得垃圾發(fā)生高效的碳化反應(yīng)。
[0041]優(yōu)選地，步驟三中在動(dòng)態(tài)控制反應(yīng)容器內(nèi)溫度與壓強(qiáng)的同時(shí)向垃圾中添加催化劑，催化劑使用下述無(wú)污染的物質(zhì)其中之一或多種的組合:氧化鋅、天青石粉、莫來(lái)石粉、蛇紋石粉、蒙脫石粉、花崗巖粉、膨潤(rùn)土粉、金紅石粉、汽油與丁烷1:1混合物、大理石粉、冰晶石粉、滑石粉、煤矸石粉、碳酸鹽鈉、高嶺土粉、海泡石粉、鐵礦石粉、石英粉、硅藻土粉、鋁礬土粉、凹凸棒土粉、磷礦粉、石墨粉、含聚硅酸鋰鹽、鉀鹽、巴基球、粘土粉。
[0042]優(yōu)選地，步驟三中形成的碳化混合物，對(duì)該碳化混合物進(jìn)行烘干處理后再倒入篩選裝置中，烘干溫度為:20°C -130°C。
[0043]優(yōu)選地，步驟四中所述降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，具體是:將所述反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至30°C _150°C，壓強(qiáng)降至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0044]優(yōu)選地，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的液化水，具體是將液化水通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排入蓄水池或污水管網(wǎng)。
[0045]優(yōu)選地，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的氣體，具體是將氣體通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排向大氣。
[0046]優(yōu)選地，步驟五中所述由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，具體是通過(guò)震動(dòng)、磁吸等方式對(duì)碳化混合物進(jìn)行篩選。
[0047]優(yōu)選地，步驟五中，在將碳化混合物進(jìn)行篩選處理之前或之后，對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，粉碎處理后形成煤粉，如是在篩選處理之前對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，篩選處理的對(duì)象是粉碎形成的煤粉；如是在篩選處理之后對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，篩選處理的對(duì)象則是高溫高壓碳化處理的塊狀碳化混合物。[0048]優(yōu)選地，所述煤粉，其顆粒大小為:20 μ m-1500 μ m。
[0049]優(yōu)選地，所述煤粉，根據(jù)客戶需求通過(guò)成型裝置將煤粉加工成設(shè)定形狀的型煤。
[0050]優(yōu)選地，所述型煤，具體為煤球、煤磚、煤棒或蜂窩煤等。
[0051]優(yōu)選地，所述對(duì)煤粉成型處理時(shí)，濕度為:5% -30%，壓力為:20MPa-100MPa。
[0052]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0053](I)本發(fā)明工藝路線先進(jìn)合理，對(duì)垃圾分類要求低，幾乎所有生活垃圾均可處理；
[0054](2)本發(fā)明制備方法所用裝備自動(dòng)化程度高，上一工序完成后，根據(jù)參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，可自動(dòng)進(jìn)入下一工序，因此運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)，非常符合垃圾處理的無(wú)害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向；
[0055](3)本發(fā)明整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)無(wú)臭氣排放，不會(huì)周圍環(huán)境造成污染；生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)釜內(nèi)的高溫可以有效殺滅垃圾中的病菌；生產(chǎn)過(guò)程中形成的液化水、氣體，僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的水處理設(shè)備和氣體凈化設(shè)備，即可形成可符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的、可排放的水和氣體，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；
[0056](4)本發(fā)明生產(chǎn)得到的煤燃燒值較高，根據(jù)不同的垃圾種類，燃燒值為4500-6500大卡;
[0057](5)本發(fā)明生產(chǎn)過(guò)程中，碳化混合物通過(guò)篩選得到碳化物約為所述碳化混合物的90%，本發(fā)明利用垃圾 生產(chǎn)煤粉的利用率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的其他方法，即整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以將絕大部分的垃圾轉(zhuǎn)化為碳化物，而只有較少的不含碳成分的物質(zhì)可以通過(guò)篩選排出；
[0058](6)本發(fā)明生成的煤，燃燒后的排放以少量二氧化碳為主，燃燒煙氣排放量比普通煙煤低50% -60% ；
[0059](7)本發(fā)明生成的煤粉，可以作為碳肥的原料，從而進(jìn)一步拓寬了垃圾回收利用的用途；
[0060](8)本發(fā)明方法的建設(shè)項(xiàng)目所需投入資金少，回報(bào)快，因?yàn)楣に嚭?jiǎn)單，設(shè)備也無(wú)需復(fù)雜裝置，所以建設(shè)一座年處理垃圾30萬(wàn)噸的垃圾制煤裝備和配套生產(chǎn)工廠，約需投入5000萬(wàn)元人民幣，回收期約二年，是同等處理量垃圾焚燒廠投資的15%左右；
[0061](9)本發(fā)明技術(shù)方案合理，設(shè)備先進(jìn)，所需廠房占地面積小，建一座年處理垃圾30萬(wàn)噸的工廠，僅需100畝左右的土地，而建同等處理量的垃圾焚燒廠需400-500畝；
[0062](10)本發(fā)明經(jīng)濟(jì)、高效地將環(huán)保問(wèn)題與能源問(wèn)題有機(jī)結(jié)合，在產(chǎn)業(yè)化高度上解決社會(huì)環(huán)保問(wèn)題，完全符合國(guó)家的政策導(dǎo)向，同時(shí)市場(chǎng)需求非常巨大，根據(jù)目前的垃圾增長(zhǎng)量來(lái)看，至少需要建設(shè)1000多家30萬(wàn)噸規(guī)模的垃圾焚燒廠，使用本技術(shù)建設(shè)來(lái)及制煤處理工廠，在2016年前至少可以在國(guó)內(nèi)建設(shè)100家左右，所以本項(xiàng)目的實(shí)施是對(duì)國(guó)家環(huán)保政策的有力推進(jìn)，也是對(duì)中國(guó)夢(mèng)的踐行，具有重要社會(huì)意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0063]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0064]圖1為本發(fā)明專利的生產(chǎn)流程圖；
[0065]圖2為本發(fā)明專利生產(chǎn)中所使用的設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]其中，垃圾存放庫(kù)或垃圾存放坑1、反應(yīng)箱2、反應(yīng)釜3、氣體存儲(chǔ)箱4、通過(guò)氣體過(guò)濾器5、蒸汽發(fā)生器6、液態(tài)水存放器7、蓄水池或污水管網(wǎng)8、烘干裝置9、篩選裝置10、成型裝置11。
【具體實(shí)施方式】
[0067]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0068]實(shí)施例1
[0069]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，如圖2所示，是實(shí)現(xiàn)本制造方法所需的設(shè)備系統(tǒng)。
[0070]本實(shí)施例的制造方法，具體步驟包括:
[0071]步驟一:收集和存放垃圾,具體是將:將垃圾從各分散點(diǎn)運(yùn)輸至垃圾存放庫(kù)或垃圾存放坑I ;
[0072]步驟二:將 垃圾放入反應(yīng)箱2，并將反應(yīng)箱推入反應(yīng)釜3:將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放庫(kù)或垃圾存放坑I輸送至反應(yīng)箱2，然后將反應(yīng)箱2通過(guò)軌道推入反應(yīng)釜3，并將反應(yīng)釜3完全密封；
[0073]步驟三:導(dǎo)入蒸汽，自動(dòng)控制反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng):有蒸汽發(fā)生器6產(chǎn)生蒸汽，并向反應(yīng)釜3中導(dǎo)入蒸汽，并對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，形成碳化混合物；
[0074]步驟四:降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，并排出反應(yīng)形成的液化水、氣體，生成的液化水存儲(chǔ)于液態(tài)水存放器7，通過(guò)過(guò)濾器排放至蓄水池或污水管網(wǎng)8 ;生成的氣體存儲(chǔ)于氣體存儲(chǔ)箱4，通過(guò)氣體過(guò)濾器5形成凈化后的氣體；
[0075]步驟五:將反應(yīng)箱從反應(yīng)釜3中拉出，將步驟三形成的碳化混合物倒入篩選裝置，由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，并最終得到碳化物。
[0076]本實(shí)施例中，步驟一中所述垃圾存放區(qū)，其用于放置垃圾的承載面設(shè)有格柵板，格柵板用于浙出垃圾中的液體；
[0077]本實(shí)施例中，步驟二中所述垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式輸送中，通過(guò)震動(dòng)、磁吸等方式對(duì)垃圾進(jìn)行初步篩選，去除部分金屬、陶瓷或磚塊等垃圾；
[0078]本實(shí)施例中，步驟二中將垃圾通過(guò)自動(dòng)傳輸方式從垃圾存放庫(kù)或垃圾存放坑I輸送至反應(yīng)箱2中，具體是將反應(yīng)箱通過(guò)自動(dòng)傳輸軌道推入反應(yīng)釜中。
[0079]本實(shí)施例中，步驟三中所述對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，總體反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，分時(shí)間段動(dòng)態(tài)控制具體如下:
[0080]總體反應(yīng)前1/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為150°C，壓強(qiáng)為:15bar ；
[0081]總體反應(yīng)中間2/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為200°C，壓強(qiáng)為:20bar ；
[0082]總體反應(yīng)后1/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為150°C，壓強(qiáng)為:18bar。
[0083]本實(shí)施例中，步驟三中在動(dòng)態(tài)控制反應(yīng)容器內(nèi)溫度與壓強(qiáng)的同時(shí)向垃圾中添加催化劑，催化劑使用下述物質(zhì)其中之一或多種的組合:氧化鋅、天青石粉、莫來(lái)石粉、蛇紋石粉、蒙脫石粉、花崗巖粉、膨潤(rùn)土粉、金紅石粉、汽油與丁烷1:1混合物。
[0084]本實(shí)施例中，步驟三中形成的碳化混合物，對(duì)該碳化混合物通過(guò)烘干裝置9進(jìn)行烘干處理后再倒入篩選裝置10中，烘干溫度為:20°c。
[0085]本實(shí)施例中，步驟四中所述降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，具體是:將所述反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至30°C，壓強(qiáng)降至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0086]本實(shí)施例中，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的液化水，具體是將液化水通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排入蓄水池或污水管網(wǎng)。
[0087]本實(shí)施例中，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的氣體，具體是將氣體通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排向大氣。
[0088]本實(shí)施例中，步驟五中所述由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，具體是通過(guò)震動(dòng)、磁吸等方式對(duì)碳化混合物進(jìn)行篩選；
[0089]本實(shí)施例中，步驟五中，在將碳化混合物進(jìn)行篩選處理之前或之后，對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，粉碎處理后形成煤粉，如是在篩選處理之前對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，篩選處理的對(duì)象是粉碎形成的煤粉；如是在篩選處理之后對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，篩選處理的對(duì)象則是高溫高壓碳化處理的塊狀碳化混合物。因?yàn)榉鬯樘幚淼墓ば颦h(huán)節(jié)可以調(diào)節(jié)，所以附圖1和附圖2中，未畫出粉碎對(duì)應(yīng)的工序與設(shè)備，附圖中未體現(xiàn)相應(yīng)的內(nèi)容不影響本技術(shù)方案的理解與實(shí)現(xiàn)。
[0090]本實(shí)施例中，所述煤粉，其顆粒大小為:1500 μ m。
[0091]本實(shí)施例中，所述煤粉，根據(jù)客戶需求通過(guò)成型裝置11將煤粉加工成設(shè)定形狀的 型煤。
[0092]本實(shí)施例中，所述型煤，具體為煤球、煤磚、煤棒或蜂窩煤。
[0093]本實(shí)施例中，所述對(duì)煤粉成型處理時(shí)，濕度為:5%，壓強(qiáng)為:20MPa。
[0094]實(shí)施例2
[0095]本實(shí)施例的總體制備方法與實(shí)施例1相同，涉及不同的參數(shù)限定如下:
[0096]本實(shí)施例中，步驟三中所述對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，總體反應(yīng)時(shí)間為7小時(shí)，分時(shí)間段動(dòng)態(tài)控制具體如下:
[0097]總體反應(yīng)前1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度為250°C，壓強(qiáng)為:25bar ；
[0098]總體反應(yīng)中間1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度為500°C，壓強(qiáng)為:35bar ；
[0099]總體反應(yīng)后1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度為300°C，壓強(qiáng)為:25bar。
[0100]本實(shí)施例中，步驟三中在動(dòng)態(tài)控制反應(yīng)容器內(nèi)溫度與壓強(qiáng)的同時(shí)向垃圾中添加催化劑，催化劑使用下述物質(zhì)其中之一或多種的組合:大理石粉、冰晶石粉、滑石粉、煤矸石粉、碳酸鹽鈉、高嶺土粉、海泡石粉、鐵礦石粉。
[0101]本實(shí)施例中，步驟三中形成的碳化混合物，對(duì)該碳化混合物進(jìn)行烘干處理后再倒入篩選裝置中，烘干溫度為:130°C。
[0102]本實(shí)施例中，步驟四中所述降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，具體是:將所述反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至150°C，壓強(qiáng)降至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0103]本實(shí)施例中，所述煤粉，其顆粒大小為:20μπι。
[0104]本實(shí)施例中，所述對(duì)煤粉成型處理時(shí)，濕度為:30%，壓強(qiáng)為:100MPa。
[0105]實(shí)施例3
[0106]本實(shí)施例的總體制備方法與實(shí)施例1相同，涉及不同的參數(shù)限定如下:
[0107]本實(shí)施例中，步驟三中所述對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，總體反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，分時(shí)間段動(dòng)態(tài)控制具體如下:
[0108]總體反應(yīng)前1/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為180°C，壓強(qiáng)為:20bar ；
[0109]總體反應(yīng)中間2/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為300°C，壓強(qiáng)為:30bar ；
[0110]總體反應(yīng)后1/4的時(shí)間段內(nèi)，溫度為200°C，壓強(qiáng)為:23bar。
[0111]本實(shí)施例中，步驟三中在動(dòng)態(tài)控制反應(yīng)容器內(nèi)溫度與壓強(qiáng)的同時(shí)向垃圾中添加催化劑，催化劑使用下述物質(zhì)其中之一或多種的組合:石英粉、硅藻土粉、鋁礬土粉、凹凸棒土粉、磷礦粉、石墨粉、含聚硅酸鋰鹽、鉀鹽、巴基球、粘土粉。
[0112]本實(shí)施例中，步驟三中形成的碳化混合物，對(duì)該碳化混合物進(jìn)行烘干處理后再倒入篩選裝置中，烘干溫度為:100°c。
[0113]本實(shí)施例中，步驟四中所述降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，具體是:將所述反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至45 °C，壓強(qiáng)降至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[0114]本實(shí)施例中，所述煤粉，其顆粒大小為:500 μ m。
[0115]本實(shí)施例中，所述對(duì)煤粉成型處理時(shí)，濕度為:20%，壓強(qiáng)為:80MPa。
[0116]以上對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，具體步驟包括: 步驟一:將垃圾從各分散點(diǎn)運(yùn)輸至垃圾存放區(qū)； 步驟二:將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放區(qū)輸送至反應(yīng)釜中，并將反應(yīng)釜完全密封； 步驟三:向反應(yīng)釜中導(dǎo)入蒸汽，并對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，形成碳化混合物； 步驟四:降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，排出反應(yīng)形成的液化水、氣體； 步驟五:將步驟三形成的碳化混合物倒入篩選裝置，由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，并最終得到碳化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟一中所述垃圾存放區(qū)，其用于放置垃圾的承載面設(shè)有格柵板，格柵板用于浙出垃圾中的液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟一中所述垃圾存放區(qū)，為完全密封空間，在該完全密封空間內(nèi)通過(guò)噴淋或凈化方式對(duì)垃圾進(jìn)行除異味處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟二中所述 垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式輸送中，通過(guò)震動(dòng)或磁吸的方式對(duì)垃圾進(jìn)行初步篩選，去除部分金屬、陶瓷或磚塊垃圾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟二中所述將垃圾通過(guò)自動(dòng)或人工方式從垃圾存放區(qū)輸送至反應(yīng)釜，其中垃圾輸送具體是指:先將垃圾放置在反應(yīng)箱中，然后將反應(yīng)箱通過(guò)軌道推入反應(yīng)釜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟三中所述對(duì)垃圾進(jìn)行隨時(shí)間變化的溫度壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制，溫度取值范圍為1500C _500°C，壓強(qiáng)取值范圍為15bar-35bar，總體反應(yīng)時(shí)間為2h_7h，分時(shí)間段動(dòng)態(tài)控制具體如下: 總體反應(yīng)前1/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為150°C _250°C，壓強(qiáng)取值范圍為:15bar_25bar ； 總體反應(yīng)后2/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為200°C _500°C，壓強(qiáng)取值范圍為:20bar-35bar ； 總體反應(yīng)中間1/4-1/3的時(shí)間段內(nèi)，溫度取值范圍為150°C _300°C，壓強(qiáng)取值范圍為:18bar_25bar0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟三中在動(dòng)態(tài)控制反應(yīng)容器內(nèi)溫度與壓強(qiáng)的同時(shí)向垃圾中添加催化劑，催化劑使用下述物質(zhì)其中之一或多種的組合:氧化鋅、天青石粉、莫來(lái)石粉、蛇紋石粉、蒙脫石粉、花崗巖粉、膨潤(rùn)土粉、金紅石粉、汽油與丁烷1:1混合物、大理石粉、冰晶石粉、滑石粉、煤矸石粉、碳酸鹽鈉、高嶺土粉、海泡石粉、鐵礦石粉、石英粉、硅藻土粉、鋁礬土粉、凹凸棒土粉、磷礦粉、石墨粉、含聚硅酸鋰鹽、鉀鹽、巴基球、粘土粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟三中形成的碳化混合物，對(duì)該碳化混合物進(jìn)行烘干處理后再倒入篩選裝置中，烘干溫度為:20°C -130°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟四中所述降低反應(yīng)釜中的溫度和壓強(qiáng)，具體是:將所述反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至300C _150°C，壓強(qiáng)降至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的液化水，具體是將液化水通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排入蓄水池或污水管網(wǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟四中所述排出反應(yīng)形成的氣體，具體是將氣體通過(guò)過(guò)濾器無(wú)害化處理并排向大氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟五中所述由篩選裝置篩選出碳化混合物中不可燃燒的物質(zhì)，具體是通過(guò)震動(dòng)或磁吸的方式對(duì)碳化混合物進(jìn)行篩選。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，步驟五中，在將碳化混合物進(jìn)行篩選處理之前或之后，對(duì)碳化混合物進(jìn)行粉碎處理，粉碎處理后形成煤粉。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，所述煤粉，其顆粒大小為:20 μ m-1500 μ m。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，所述煤粉，根據(jù)客戶需求通過(guò)成型裝置將煤粉加工成設(shè)定形狀的型煤。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，所述型煤，具體為煤球、煤磚、煤棒或蜂窩煤。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用生活垃圾制造燃燒值高、無(wú)污染的煤的制造方法，其特征是，所述對(duì)煤粉成型處理時(shí)，濕度為:5% -30%，壓強(qiáng)為:20MPa-100MPa。
【文檔編號(hào)】C10B53/00GK104031713SQ201410293336
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】沙嫣, 沙曉林 申請(qǐng)人:沙嫣, 沙曉林