本發(fā)明涉及城市廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用搗固焦?fàn)t對(duì)垃圾成型料進(jìn)行提質(zhì)的工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快及人民生活水平的提高，城市生產(chǎn)與生活過程中產(chǎn)生的垃圾廢棄量也隨之迅猛增加。目前，我國歷年垃圾堆存量已高達(dá)60億噸，占用耕地5億平方米，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80億元人民幣，并且城市垃圾產(chǎn)生量還在以每年8～10％的速度遞增，致使我國成為世界上垃圾包袱最重的國家，因此，對(duì)于城市垃圾的無害化、減容化和資源化處理已迫在眉睫。
根據(jù)垃圾來源的不同，城市垃圾可分為工業(yè)垃圾、建筑垃圾和生活垃圾，其中，生活垃圾是指在日常生活中或者為日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢棄物。在我國，目前已有的生活垃圾處理方法大致分為以下四類：(一)早期的填埋工藝：尋找垃圾場，對(duì)垃圾進(jìn)行深埋，其弊端是大量占據(jù)土地，且垃圾分解產(chǎn)生的有毒物在地層滲透，影響周邊的土地質(zhì)量；(二)近期的垃圾焚燒工藝，在一定程度上緩解了土地污染，但焚燒垃圾所產(chǎn)生的大量有毒有害氣體卻又造成了大氣污染；(三)目前推行的垃圾堆肥工藝：將垃圾仔細(xì)分選，收集其中的紙質(zhì)、布料、食物殘?jiān)扔袡C(jī)物，再經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)變成垃圾肥料以供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用；(四)正在研究的垃圾衍生燃料技術(shù)，雖然該技術(shù)已在日、德、美等發(fā)達(dá)國家得到了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但由 于我國目前尚不具備規(guī)范的垃圾分類收集體系，因而，國外對(duì)于組分穩(wěn)定的分類垃圾的燃料制作技術(shù)無法適用于我國的高濕混合垃圾。因此，應(yīng)當(dāng)針對(duì)我國的垃圾回收現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)研發(fā)適合我國國情的垃圾資源化處理方法。
搗固焦?fàn)t是煤的焦化工藝中使用的大型化設(shè)備，其占地面積廣，投資基建費(fèi)用大。煤焦化是以煤為原料經(jīng)高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時(shí)獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝，其焦炭產(chǎn)品主要是冶金焦或化工焦。由于工業(yè)上對(duì)這類焦炭的品質(zhì)要求很高，使得生產(chǎn)冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、瘦煤、貧瘦煤等煤種，屬于中變質(zhì)煙煤，但是近年來煤炭資源的短缺，特別是用于焦化工業(yè)的中高品質(zhì)煤原料的減少，使得焦化行業(yè)的原料成本與日俱增，加之近幾年鋼鐵、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行業(yè)的衰退，導(dǎo)致焦炭產(chǎn)品的需求量減少、價(jià)格下滑，從而迫使焦化廠急劇縮減焦炭產(chǎn)量，由此帶來的后果是搗固焦?fàn)t停止運(yùn)行，而一旦焦?fàn)t停用便會(huì)報(bào)廢，那么為了保護(hù)斥巨資投建的搗固焦?fàn)t設(shè)備，就不得不在最低程度內(nèi)維持焦?fàn)t的運(yùn)行，這樣不僅降低了搗固焦?fàn)t的利用度，還會(huì)造成焦化行業(yè)的產(chǎn)能過剩。因此，如何拯救瀕臨負(fù)增長的焦化產(chǎn)業(yè)，提高搗固焦?fàn)t的利用度，解決焦化行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題已成為當(dāng)前遏制焦化行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
綜上所述，在目前的形勢下如何能夠?qū)v固焦?fàn)t應(yīng)用于垃圾的資源化開發(fā)利用領(lǐng)域，以使上述兩方面的問題都得以迎刃而解，是困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的一個(gè)技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)我國的高濕混合垃圾 進(jìn)行資源化利用的缺陷及現(xiàn)有的搗固焦?fàn)t利用度低的問題，進(jìn)而提供一種采用搗固焦?fàn)t對(duì)垃圾成型料進(jìn)行提質(zhì)的工藝。
為此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為：
一種垃圾成型料的提質(zhì)工藝，包括如下步驟：
(1)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類，收集有機(jī)物成分，所述有機(jī)物成分包括木制品、竹制品、棉麻制品、紙制品、廚余垃圾中的一種或多種；
(2)在110-120℃的無氧條件下對(duì)所述有機(jī)物成分進(jìn)行干燥處理直至含水量降低至25wt％以下；
(3)采用5-40mpa的壓力將步驟(2)得到的有機(jī)物成分壓制成型，即制得垃圾成型料；
(4)對(duì)所述垃圾成型料進(jìn)行提質(zhì)處理，控制提質(zhì)溫度為850-950℃、提質(zhì)時(shí)間不小于16小時(shí)，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時(shí)得到焦炭。
干燥后的所述有機(jī)物成分的含水量為16～22wt％。
步驟(3)中還包括對(duì)步驟(2)得到的有機(jī)物成分進(jìn)行降溫的步驟。
降溫后的有機(jī)物成分的溫度為45～55℃。
步驟(3)中壓制成型的條件為：在25-35mpa下保壓0.5-2min。
所述提質(zhì)處理是在搗固焦?fàn)t中進(jìn)行的。
本發(fā)明采用液壓設(shè)備對(duì)物料進(jìn)行壓制處理，根據(jù)所使用的模具的形狀和尺寸的不同，能夠制得具有任意形狀和尺寸的成型料。優(yōu)選地，本發(fā)明制得的垃圾成型料的形狀和尺寸與搗固焦?fàn)t的炭化室相匹配。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明提供的垃圾成型料的提質(zhì)工藝，充分利用高溫干餾能使生活垃 圾中的有機(jī)物成分轉(zhuǎn)換成油氣、且殘余物可用作化工焦的特性，通過對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類以挑選出其中的有機(jī)物成分，再對(duì)該有機(jī)物成分進(jìn)行干燥和壓制處理，即可制得垃圾成型料，這樣一方面確保垃圾原料能夠推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行提質(zhì)處理，另一方面還使得垃圾干餾后的固體產(chǎn)物易于搗固焦?fàn)t的推焦，從而獲得一定可觀量的粗煤氣、焦油、殘?zhí)?。可見，本發(fā)明的提質(zhì)工藝不僅能夠降低油氣和焦炭產(chǎn)品的原料成本，還可有效實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化利用，使得本發(fā)明的工藝既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益又有一定的社會(huì)效益。由此，本發(fā)明所述的垃圾成型料提質(zhì)工藝既解決了現(xiàn)有技術(shù)因不存在大規(guī)模的工業(yè)化設(shè)備而使垃圾應(yīng)用受限的問題，又克服了現(xiàn)有的搗固焦?fàn)t利用度低、提質(zhì)行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
在下述實(shí)施例中，wt％表示質(zhì)量百分含量，“kg/t成型料”指每噸成型料得到的產(chǎn)品的千克數(shù)，“nm3/t成型料”指每噸成型料得到的粗煤氣的體積換算成0℃、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的立方米數(shù)。
實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的垃圾成型料的提質(zhì)工藝，包括如下步驟：
(1)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類，收集木制品、竹制品、棉麻制品、紙制品、 廚余垃圾等有機(jī)物成分；
(2)在110℃的無氧條件下對(duì)所述有機(jī)物成分進(jìn)行干燥處理直至含水量降低至25wt％；
(3)采用40mpa的壓力對(duì)步驟(2)得到的有機(jī)物成分進(jìn)行壓制處理，保壓1min后即成型為垃圾成型料；
(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行提質(zhì)處理，控制提質(zhì)溫度為850℃，提質(zhì)時(shí)間為16小時(shí)，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時(shí)得到殘?zhí)俊?/p>
本實(shí)施例得到的粗煤氣的量為450nm3/t成型料，焦油的量為52kg/t成型料，焦炭的量為300kg/t成型料，以質(zhì)量計(jì)，其中焦炭中的固體碳含量不小于50％、揮發(fā)分含量不大于6％，焦炭篩分后粒徑在40mm以上的顆粒總質(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的30％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的垃圾成型料的提質(zhì)工藝，包括如下步驟：
(1)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類，收集木制品、竹制品、棉麻制品、紙制品、廚余垃圾等有機(jī)物成分；
(2)在120℃的無氧條件下對(duì)所述有機(jī)物成分進(jìn)行干燥處理直至含水量降低至16wt％；
(3)待步驟(2)得到的有機(jī)物成分的溫度降低至45℃后，采用25mpa的壓力對(duì)步驟(2)得到的有機(jī)物成分進(jìn)行壓制處理，保壓0.5min后即成型為垃圾成型料；
(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行提質(zhì)處理，控制提質(zhì)溫度 為950℃，提質(zhì)時(shí)間為18小時(shí)，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時(shí)得到殘?zhí)俊?/p>
本實(shí)施例得到的粗煤氣的量為520nm3/t成型料，焦油的量為57kg/t成型料，焦炭的量為335kg/t成型料，以質(zhì)量計(jì)，其中焦炭中的固體碳含量不小于50％、揮發(fā)分含量不大于4％，焦炭篩分后粒徑在40mm以上的顆粒總質(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的10％，粒徑在25mm以上的顆?？傎|(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的20％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的垃圾成型料的提質(zhì)工藝，包括如下步驟：
(1)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類，收集木制品、竹制品、棉麻制品、紙制品、廚余垃圾等有機(jī)物成分；
(2)在115℃的無氧條件下對(duì)所述有機(jī)物成分進(jìn)行干燥處理直至含水量降低至22wt％；
(3)待步驟(2)得到的有機(jī)物成分的溫度降低至55℃后，采用30mpa的壓力對(duì)步驟(2)得到的有機(jī)物成分進(jìn)行壓制處理，保壓2min后即成型為垃圾成型料；
(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行提質(zhì)處理，控制提質(zhì)溫度為900℃，提質(zhì)時(shí)間為20小時(shí)，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時(shí)得到殘?zhí)俊?/p>
本實(shí)施例得到的粗煤氣的量為480nm3/t成型料，焦油的量為53kg/t成型料，焦炭的量為308kg/t成型料，以質(zhì)量計(jì)，其中焦炭中的固體碳含量不小于50％、揮發(fā)分含量不大于5％，焦炭篩分后粒徑在40mm以上的顆?？傎|(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的20％。
實(shí)施例4
本實(shí)施例所述的垃圾成型料的提質(zhì)工藝，包括如下步驟：
(1)對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類，收集木制品、竹制品、棉麻制品、紙制品、廚余垃圾等有機(jī)物成分；
(2)在120℃的無氧條件下對(duì)所述有機(jī)物成分進(jìn)行干燥處理直至含水量降低至19wt％；
(3)待步驟(2)得到的有機(jī)物成分的溫度降低至50℃后，采用35mpa的壓力對(duì)步驟(2)得到的有機(jī)物成分進(jìn)行壓制處理，保壓1.5min后即成型為垃圾成型料；
(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦?fàn)t中進(jìn)行提質(zhì)處理，控制提質(zhì)溫度為850℃，提質(zhì)時(shí)間為18小時(shí)，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時(shí)得到焦炭。
本實(shí)施例得到的粗煤氣的量為490nm3/t成型料，焦油的量為56kg/t成型料，焦炭的量為325kg/t成型料，以質(zhì)量計(jì)，其中焦炭中的固體碳含量不小于50％、揮發(fā)分含量不大于6％，焦炭篩分后粒徑在40mm以上的顆粒總質(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的10％，粒徑在25mm以上的顆?？傎|(zhì)量為焦炭總質(zhì)量的30％。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。