固体燃料的制备方法和制备装置

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术，特别涉及生活垃圾的处理。

背景技术

现有技术的生活垃圾处理大多采用填埋方式，亦有采用焚烧发电的方式。

填埋处理不仅占用土地，还存在异味气体、污水渗漏等环境污染问题。

生活垃圾焚烧发电需要大型专用设备，同样需要占用较大的土地面积建厂，并且有最低供应量的要求，对于垃圾产量不高的小城镇，只能选择填埋或者承担高昂的物流成本集中到垃圾焚烧发电厂，垃圾焚烧发电也无法解决异味气体的污染问题，选址需远离居民区，各项原因导致综合成本居高不下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种以生活垃圾为原料的固体燃料的制备方法和制备装置，具有环保、低成本的优点。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，固体燃料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)碎裂：对作为原料的生活垃圾作碎裂处理；

2)微生物处理：采用好氧菌对碎裂后的原料进行发酵；

3)干燥：对步骤2)的处理后的产物进行干燥；

4)分离：从步骤3)处理后的产物中剔除含氯塑料成分；

5)成型：将步骤4)处理后的产物固化成型。

所述步骤4)中，至少采用下述措施之一：

a、升温至160-180℃，从步骤3)处理后的产物中剔除流态化的物质；

b、以静电分离的方式，从步骤3)处理后的产物剔除电场发生器所吸附的物质。

所述步骤1)中，采用撕碎的方式实现碎裂。所述电场发生器的电场强度可调。

本发明还提供一种固体燃料的制备装置，包括下述部分：

碎裂器，用于对作为原料的生活垃圾进行碎裂处理；

微生物处理仓，用于对碎裂后的原料进行发酵；

干燥器，用于干燥发酵产物；

含氯塑料分离器，用于分离发酵产物中的含氯塑料物质；

成型器，用于物料固化成型；

所述碎裂器、微生物处理仓、干燥器、含氯塑料分离器和成型器形成串行连接。

所述含氯塑料分离器包括流体分离模块和静电分离模块。粘流态分离模块包括传送带和刮板，刮板与传送带的工作面接触或者相距预设距离值。所述成型器为造粒成型器。

本发明的有益效果是，将生活垃圾转换为固体燃料，可作为火电厂发电燃料或者生活燃料，例如蜂窝煤的替代物。相较于垃圾本身，固体燃料体积大幅度减小，物流成本低。本发明的固体燃料兼容于火电厂的现有设备，采用本发明，广泛分布的火电厂即可完成焚烧发电。由于生活垃圾中的有机物含量非常高，转换而成的固体燃料热值也非常高。

本发明的固体燃料经过微生物发酵处理，燃烧无异味，由于剔除了含氯塑料 (例如聚氯乙烯PVC)成分，一方面极大的降低了二恶英等有害成分的散发，另一方面分离的含氯塑料可以作为再生资源回收利用。本发明装置的体积(以及占地面积)灵活多变，可随垃圾处理量调整，不仅适用于中心城市的海量垃圾处理，也可用于小城镇的分布式垃圾处理。与垃圾焚烧发电厂所需的刚性巨量投资相比，优势突出。

采用本发明，以一处设施实现了“垃圾集散处理、含氯塑料再生资源回收、为发电厂供应燃料”三个项目，一举多得。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明的撕碎机的示意图。

图3是本发明的粘流态分离模块示意图。

具体实施方式

实施例1

固体燃料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)撕碎：将作为原料的生活垃圾撕碎处理，以提高后面发酵环节的效率；

2)微生物处理：采用好氧菌对碎裂后的原料进行发酵，本步骤能够去除因腐败产生的异味；

3)干燥：对步骤2)的处理后的产物进行干燥，降低产物中的水分含量；

4)分离：通过下述ab两种方式，从步骤3)处理后的产物中剔除含氯塑料成分，含氯塑料在焚烧时；

a、升温至160-180℃，从步骤3)处理后的产物中剔除流态化的物质；

b、以静电吸附的方式，从步骤3)处理后的产物剔除电场发生器所吸附的物质。电场发生器的功率可调，灵活调节电场场强，以适应垃圾的实际情况。

5)成型：将步骤4)处理后的产物造粒成型。

实施例2

参见图1，本实施例包括下述部分：

碎裂器，用于对作为原料的生活垃圾进行碎裂处理；

微生物处理仓，用于对碎裂后的原料进行发酵；

干燥器，用于干燥发酵产物；

含氯塑料分离器，用于分离发酵产物中的含氯塑料物质；

成型器，用于物料固化成型；

所述碎裂器、微生物处理仓、干燥器、含氯塑料分离器和成型器形成串行连接。

所述含氯塑料分离器包括流体分离模块和静电分离模块。所述成型器为造粒成型器。

参见图2，微生物处理仓采用圆筒结构，形成微生物反应筒。

碎裂器包括设置于转轴1上的撕裂枝2和设置于微生物反应筒内壁的刀片 (图中未示出)，所述转轴1通过传动结构与驱动单元形成传动连接。刀片可以沿微生物反应筒内壁螺旋形排布，也可以随机设置。

含氯塑料分离器包括粘流态分离模块和静电分离模块，工作原理如下：

静电分离模块：利用含氯塑料在静电感应后具有强带电特性进行分离，与含氯塑料密度无关。先将含氯塑料干燥，粉碎成6mm

粘流态分离模块：参见图3，利用含氯塑料在160-180℃下成为粘流态的特点进行分离。将混合有含氯塑料的物料置于传送带301上，经170℃加热，让含氯塑料熔融并附着在传送带上，在传送带回转部分通过机械方法(如刮板302)收集；未熔融的其它物料继续运行离开传送带进入下一步工序。刮板与传送带的工作面接触或者相距预设距离值，以便刮除黏附在传送带工作面上的含氯塑料，含氯塑料从传送带刮除后，由料仓收集。图3的箭头表示传送带的运动方向。传送带的工作面是指与被传输物流接触的表面。