CN108435754B - 农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺。步骤：第一步垃圾渗滤液处理，恶臭除臭；第二步垃圾筛分、分拣、粗破碎；第三步非有机物磁选、风选、细破碎；第四步，农林废弃物破碎、筛分；第五步，垃圾可燃物、农林废弃物、污泥、水搅拌，压制成型，晾晒，制成生物质燃料；第六步，垃圾有机物加入畜禽粪便，制成有机肥。生物质燃料可在锅炉直接使用，有机肥解决了养殖场畜禽粪便污染环境的难题。建设垃圾处理厂，投资少，成本低，易于实施。有偿收集农林废弃物，增加农民收入，减少污染。利润率高，无需政府补贴能可持续运营。废气、废液、废渣均进行了环保处理，不会产生新的污染。

Description

农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺

技术领域

本发明涉及一种生物质燃料的制备工艺，特别涉及一种农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺。

背景技术

农村城镇生活垃圾一般指农村日常生活中或为农村日常生活提供服务的活动中所产生的固体废物以及法律、行政法规规定为生活垃圾的固体废物。而农林废弃物主要包括农作物秸秆、杂草、树枝、树叶、树根等。我国作为发展中国家的人口大国，村镇数量和农村居民数量不容小觑，因此处理好农村生活垃圾和农林废弃物是加快乡镇发展、提高农村居民生活质量的必要前提。目前，我国农村生活垃圾和农林废弃物处理主要存在数量大、垃圾成分复杂、面积广、产生源分散、治理资金不易筹集等特点。在传统的农业经济条件下，农村生活垃圾和农林废弃物产生后主要通过直接还田还林等途径几乎可全量循环。但随着我国社会经济的发展，农村生活垃圾因工业制成品消费的增加而日趋复杂，主要成分包括炉灰、食品袋、废纸、建材、塑料制品、食品腐烂物等，经由传统的循环途径已经无法处理农村生活垃圾。由于农村地区缺乏作为城市基础设施的生活垃圾收集与处理系统，可分解与不可分解、可回收与不可回收、有害物品与无害物品的垃圾混为一体，弃置于农村聚居点周边，以其特定的途径释放污染物成为农村环境的污染源之一，造成了农村土壤、水体和大气、环境卫生等多方面的危害。部分危险固体废物甚至会造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。而农林废弃物诸如农作物秸秆、杂草、树枝、树叶、树根等则常常采取焚烧的方式处理，不仅造成严重的大气污染，而且严重影响航班的起降。所以如何处理农村城镇生活垃圾及农林废弃物使其不仅不污染环境、而且变废为宝成为一大研究课题。目前，已经有人就此发明创造了相关技术工艺，但存在以下弊端：一是投资太多，成本太高，难以实施，难以变为现实。二是即使能够实施，由于运营成本过高，负利润，如果离开了政府补贴，也难以可持续运营。三是仅仅针对农村城镇生活垃圾进行了处理，而大量的农林废弃物未加以处理和再生利用，缺失一大块，未达到根本处理的目的和效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投资少、成本低、规模可大可小、利润率高、现实可行的农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺。本发明适用于我国北方干旱地区农村。

本发明所采取的技术方案是，这种农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺，包括以下步骤：第一步，农村城镇生活垃圾运输至处理厂，过磅称重后卸入垃圾存储车间的垃圾暂存坑内，垃圾暂存坑为混凝土浇筑的四方锥体形，锥体底部安装有篦子，篦子下面设垃圾渗滤液输送管道，所述垃圾渗滤液经输送管道输送至渗滤液处理系统的渗滤液储存池，再将渗滤液从储存池输送至渗滤液处理系统中进行处理，垃圾存储车间全封闭，在垃圾存储车间上部设有抽气口，由引风机将垃圾暂存坑内的垃圾产生的恶臭气体经由管道送入生物除臭系统除臭后达标排放；第二步，垃圾暂存坑内的垃圾由电动抓斗抓起放至振动给料机的受料仓内，由振动给料机均匀地给皮带输送机给料，通过皮带输送机将垃圾输送至第一道筛网孔径为30-50mm的滚筒筛进行渣土的筛分，筛下物为废弃的渣土，筛上物再经输送机送至大件不可燃物分拣平台，由人工将大件的不可燃物分拣出来送至建筑垃圾处理厂处理，分拣后的生活垃圾再由输送机送至垃圾粗破碎机的受料仓由垃圾粗破碎机进行粗破碎，粗破碎后的垃圾再由输送机送入第二道筛网孔径为20-30mm的滚筒筛分机中进行筛分，筛上物为非有机物，筛下物为有机物；第三步，所述筛上非有机物经磁选选出垃圾中的金属物，再经风选选出塑料物，所选出的废金属、废塑料进行再生利用，经磁选、风选后剩余的垃圾可燃物再由输送机送入垃圾细破碎机的受料仓中进行细破碎，细破碎后的垃圾可燃物再由皮带输送机送至成型生产线的配料机的配料仓中，配料机由三个配料仓组成，分别是脱水后的污泥料仓、破碎后的农林废弃物料仓及经细破碎后的垃圾可燃物料仓，在垃圾处理生产线的振动给料机、筛分机、破碎机产生扬尘的部位均设有布袋式除尘器的收尘口，将产生的扬尘经由布袋式除尘器收集后加入到污泥中增加物料成型的塑性；第四步，农林废弃物经过磅后，首先进行粗破碎，粗破碎后再由皮带输送机送至第二道细破碎机的受料仓内细破碎，细破碎后的物料由输送机送至筛网孔径为5mm的滚筒筛进行筛分，筛下物由输送机直接送至成型生产线的配料机的农林废弃物配料仓内，筛上物经返料皮带返回第二道细破碎机的受料仓再进行细破碎，如此循环，在农林废弃物的破碎、筛分产生扬尘的部位设有布袋式除尘器的收尘口，将生产过程中产生的粉尘经由布袋式除尘器收集后直接与破碎好农林废弃物混合使用；第五步，按照垃圾可燃物40份、细破碎后的农林废弃物40份、污泥10份、水10份的重量份数配合比，由配料机输送至搅拌机内搅拌，搅拌均匀后再由输送机送至成型机的受料仓内，由成型机压制成型，码垛晾晒或烘干，打包储存，即制成了生物质清洁燃料；第六步，生活垃圾经第二道滚筒筛的筛下有机物经过磅后加入等同重量的农村畜禽粪便，混合后加入有氧益生菌送入发酵间的发酵槽内进行有氧发酵，并每天翻垛一次，经过5-7天的有氧发酵后进行除臭、风干、粉碎、筛分去除杂质后，装袋储存制成有机肥料，发酵产生的臭气由发酵间上部的引风机通过管道送至生物除臭系统除臭后达标排放。

垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel，简称RDF)，一般指生活垃圾经破碎、筛选出不可燃物后所得到的以废塑料、纸屑等可燃物为主体的废弃物，或将可燃废弃物进一步粉碎、干燥成型而制得的固体燃料。垃圾衍生燃料具有诸多优点：一是较高的热值、均匀的燃烧特性；二是能量回用、综合效率高；三是烟气中重金属含量低、烟气净化成本低、灰分少，可进一步降低处理费用。一般垃圾衍生燃料以农村生活垃圾制备垃圾衍生燃料工艺过程可回收热能用于农村供热和发电等，且垃圾衍生燃料运输、储存比较方便，但其燃烧过程会产生有害气体CO、HCl、SO等和温室气体。而垃圾的衍生燃料在其制备过程中对原生生活垃圾的含水率要求低，如果原生生活垃圾的含水率太高，则垃圾在处理过程中产生的垃圾渗滤液就相应的多，并且对垃圾要进行烘干脱水，而烘干脱水势必耗费大量的热能，就加大了垃圾衍生燃料的生产费用；而在我国的西北干旱地区夏季气温高降雨量少，如新疆、甘肃等，新疆的年降雨量只有190-230ml而年蒸发量则为2200-3200ml，由于特殊的气候条件造成了干旱地区农村城镇的原生生活垃圾的含水率基本上都在30％以下。另外农村生活垃圾中的可燃物较多，对提高垃圾衍生燃料的热值、利用率有很大优势，对制备垃圾衍生燃料有着得天独厚的优越条件。而在按照垃圾可燃物1∶1的比例加入经破碎后农林废弃物，再在制备过程中加入污泥既增加了燃料成型的塑性同时又处置了污水处理厂的污泥对环境造成的危害；加入破碎的农林废弃物使生产的生物质燃料块的热值大幅的提升，同时由于加入了大量的农林废弃物大大降低了二噁英、氮氧化合物、氯化物等有害气体的产生。可在普通供热锅炉、工业锅炉及发电锅炉作为燃料直接使用。而筛分出的有机物经与农村小城镇养殖场的畜禽粪便混合发酵后制成的有机肥，既提高了肥效，又解决了养殖场畜禽粪便污染环境的难题。因此，该制备工艺在农村生活垃圾处理中应用前景广阔。另外，建设垃圾处理厂，可根据每日垃圾处理量的多少确定规模，量少规模小、量大规模大。根据计算，在我国的西北干旱地区人口在2万人的农村小城镇，投资300万元以下即可建设一座本发明的垃圾处理厂；人口在20万的农村较大城镇，投资2000万元以下即可建设一座本发明的垃圾处理厂。总体而言，投资少，成本低，易于实施。另外，长期以来，我国农村经济基础薄弱，农村环保环卫设施建设缺失，地方财政收入低，无力承担当地高昂的垃圾处置补贴费支出；同时由于农民的收入低，造成了农村垃圾处理费的收缴困难，给农村环境保护造成了很大的难度。本发明的实施，变废为宝，有偿收集农村的农林废弃物，既增加了农民的收入，又减少了农村农林废弃物焚烧和丢弃给环境造成的污染。再者，本发明是将农村城镇生活垃圾经分选后的可燃物与农林废弃物混合制成生物质燃料，大大降低了垃圾处理成本，自身的利润率较高，政府只要在政策上给予支持即可，无需政府补贴就能可持续运营，减轻了地方政府的财政支付压力。与此同时，本发明技术工艺，对垃圾处理及生产过程中产生的废气、废液、废渣均进行了环保处理，不会产生新的污染。综上，本发明是解决我国农村城镇垃圾资源化再生利用处置的最有效的方法。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1，这种农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺，包括以下步骤：第一步，农村城镇生活垃圾运输至处理厂，过磅称重后卸入垃圾存储车间的垃圾暂存坑内，垃圾暂存坑为混凝土浇筑的四方锥体形，锥体底部安装有篦子，篦子下面设垃圾渗滤液输送管道，所述垃圾渗滤液经输送管道输送至渗滤液处理系统的渗滤液储存池，再将渗滤液从储存池输送至渗滤液处理系统中进行处理，垃圾存储车间全封闭，在垃圾存储车间上部设有抽气口，由引风机将垃圾暂存坑内的垃圾产生的恶臭气体经由管道送入生物除臭系统除臭后达标排放；第二步，垃圾暂存坑内的垃圾由电动抓斗抓起放至振动给料机的受料仓内，由振动给料机均匀地给皮带输送机给料，通过皮带输送机将垃圾输送至第一道筛网孔径为30-50mm的滚筒筛进行渣土的筛分，筛下物为废弃的渣土，筛上物再经输送机送至大件不可燃物分拣平台，由人工将大件的不可燃物分拣出来送至建筑垃圾处理厂处理，分拣后的生活垃圾再由输送机送至垃圾粗破碎机的受料仓由垃圾粗破碎机进行粗破碎，粗破碎后的垃圾再由输送机送入第二道筛网孔径为20-30mm的滚筒筛分机中进行筛分，筛上物为非有机物，筛下物为有机物；第三步，所述筛上非有机物经磁选选出垃圾中的金属物，再经风选选出塑料物，所选出的废金属、废塑料进行再生利用，经磁选、风选后剩余的垃圾可燃物再由输送机送入垃圾细破碎机的受料仓中进行细破碎，细破碎后的垃圾可燃物再由皮带输送机送至成型生产线的配料机的配料仓中，配料机由三个配料仓组成，分别是脱水后的污泥料仓、破碎后的农林废弃物料仓及经细破碎后的垃圾可燃物料仓，在垃圾处理生产线的振动给料机、筛分机、破碎机产生扬尘的部位均设有布袋式除尘器的收尘口，将产生的扬尘经由布袋式除尘器收集后加入到污泥中增加物料成型的塑性；第四步，农林废弃物经过磅后，首先进行粗破碎，粗破碎后再由皮带输送机送至第二道细破碎机的受料仓内细破碎，细破碎后的物料由输送机送至筛网孔径为5mm的滚筒筛进行筛分，筛下物由输送机直接送至成型生产线的配料机的农林废弃物配料仓内，筛上物经返料皮带返回第二道细破碎机的受料仓再进行细破碎，如此循环，在农林废弃物的破碎、筛分产生扬尘的部位设有布袋式除尘器的收尘口，将生产过程中产生的粉尘经由布袋式除尘器收集后直接与破碎好农林废弃物混合使用；第五步，按照垃圾可燃物40份、细破碎后的农林废弃物40份、污泥10份、水10份的重量份数配合比，由配料机输送至搅拌机内搅拌，搅拌均匀后再由输送机送至成型机的受料仓内，由成型机压制成型，码垛晾晒或烘干，打包储存，即制成了生物质清洁燃料；第六步，生活垃圾经第二道滚筒筛的筛下有机物经过磅后加入等同重量的农村畜禽粪便，混合后加入有氧益生菌送入发酵间的发酵槽内进行有氧发酵，并每天翻垛一次，经过5-7天的有氧发酵后进行除臭、风干、粉碎、筛分去除杂质后，装袋储存制成有机肥料，发酵产生的臭气由发酵间上部的引风机通过管道送至生物除臭系统除臭后达标排放。

Claims (1)

1.一种农村城镇生活垃圾及农林废弃物制备生物质燃料的工艺，其特征在于包括以下步骤：第一步，农村城镇生活垃圾运输至处理厂，过磅称重后卸入垃圾存储车间的垃圾暂存坑内，垃圾暂存坑为混凝土浇筑的四方锥体形，锥体底部安装有篦子，篦子下面设垃圾渗滤液输送管道，所述垃圾渗滤液经输送管道输送至渗滤液处理系统的渗滤液储存池，再将渗滤液从储存池输送至渗滤液处理系统中进行处理，垃圾存储车间全封闭，在垃圾存储车间上部设有抽气口，由引风机将垃圾暂存坑内的垃圾产生的恶臭气体经由管道送入生物除臭系统除臭后达标排放；第二步，垃圾暂存坑内的垃圾由电动抓斗抓起放至振动给料机的受料仓内，由振动给料机均匀地给皮带输送机给料，通过皮带输送机将垃圾输送至第一道筛网孔径为30-50mm的滚筒筛进行渣土的筛分，筛下物为废弃的渣土，筛上物再经输送机送至大件不可燃物分拣平台，由人工将大件的不可燃物分拣出来送至建筑垃圾处理厂处理，分拣后的生活垃圾再由输送机送至垃圾粗破碎机的受料仓由垃圾粗破碎机进行粗破碎，粗破碎后的垃圾再由输送机送入第二道筛网孔径为20-30mm的滚筒筛分机中进行筛分，筛上物为非有机物，筛下物为有机物；第三步，所述筛上非有机物经磁选选出垃圾中的金属物，再经风选选出塑料物，所选出的废金属、废塑料进行再生利用，经磁选、风选后剩余的垃圾可燃物再由输送机送入垃圾细破碎机的受料仓中进行细破碎，细破碎后的垃圾可燃物再由皮带输送机送至成型生产线的配料机的配料仓中，配料机由三个配料仓组成，分别是脱水后的污泥料仓、破碎后的农林废弃物料仓及经细破碎后的垃圾可燃物料仓，在垃圾处理生产线的振动给料机、筛分机、破碎机产生扬尘的部位均设有布袋式除尘器的收尘口，将产生的扬尘经由布袋式除尘器收集后加入到污泥中增加物料成型的塑性；第四步，农林废弃物经过磅后，首先进行粗破碎，粗破碎后再由皮带输送机送至第二道细破碎机的受料仓内细破碎，细破碎后的物料由输送机送至筛网孔径为5mm的滚筒筛进行筛分，筛下物由输送机直接送至成型生产线的配料机的农林废弃物配料仓内，筛上物经返料皮带返回第二道细破碎机的受料仓再进行细破碎，如此循环，在农林废弃物的破碎、筛分产生扬尘的部位设有布袋式除尘器的收尘口，将生产过程中产生的粉尘经由布袋式除尘器收集后直接与破碎好农林废弃物混合使用；第五步，按照垃圾可燃物40份、细破碎后的农林废弃物40份、污泥10份、水10份的重量份数配合比，由配料机输送至搅拌机内搅拌，搅拌均匀后再由输送机送至成型机的受料仓内，由成型机压制成型，码垛晾晒或烘干，打包储存，即制成了生物质清洁燃料；第六步，生活垃圾经第二道滚筒筛的筛下有机物经过磅后加入等同重量的农村畜禽粪便，混合后加入有氧益生菌送入发酵间的发酵槽内进行有氧发酵，并每天翻垛一次，经过5-7天的有氧发酵后进行除臭、风干、粉碎、筛分去除杂质后，装袋储存制成有机肥料，发酵产生的臭气由发酵间上部的引风机通过管道送至生物除臭系统除臭后达标排放；

农村城镇生活垃圾主要为：炉灰、食品袋、废纸、建材、塑料制品以及食品腐烂物，农林废弃物主要为：农作物秸秆、杂草、树枝、树叶以及树根。