一種廢棄物衍生燃料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄物衍生燃料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活不斷改善，餐廚垃圾產(chǎn)生量逐日增大。一般地，餐廚垃圾中固體垃圾占10重量％左右，油脂類占5-10重量％，廢水占75-80重量％，而目前對(duì)餐廚垃圾中的固體垃圾部分主要的處理方法包括:填埋、焚燒、厭氧發(fā)酵、直接烘干作飼料、好氧堆肥等。
[0003]其中，填埋工藝主要是將餐廚垃圾三相分離后的含固體垃圾部分的漿料運(yùn)往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理，而該方法具有以下缺陷:1)占用大量土地，耗用大量征地等費(fèi)用；2)填埋場(chǎng)占地面積大，但是處理能力有限，服務(wù)期滿后仍需新建填埋場(chǎng)，進(jìn)一步占用土地資源；3)餐廚垃圾的滲出液會(huì)污染地下水及土壤，且垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，從而形成對(duì)周圍大范圍的大氣及水土的二次污染；4)沒(méi)有對(duì)垃圾進(jìn)行資源化處理。
[0004]另外，焚燒工藝是將餐廚垃圾的含固體垃圾部分的漿料直接送入焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒處理，該方法具有以下缺陷:1)經(jīng)三相分離后的餐廚垃圾的漿料熱值較低，焚燒爐難以直接進(jìn)行焚燒；2)餐廚垃圾的漿料水分含量高會(huì)增加焚燒燃料的消耗，增加處理成本；3)焚燒廠垃圾貯坑儲(chǔ)存，會(huì)增加坑內(nèi)的浸出水量。
[0005]此外，厭氧發(fā)酵工藝是將餐廚垃圾的漿料進(jìn)行厭氧發(fā)酵，對(duì)產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行回收，而沼液進(jìn)行固液分離處理，將固液分離后的沼渣摻入秸桿等生物質(zhì)物料，干燥壓塊制成生物質(zhì)燃料棒；然而該工藝具有以下缺陷:1)厭氧發(fā)酵處理工程投資大，從經(jīng)濟(jì)角度上不合算；2)日處理餐廚垃圾小于200噸，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣量少，收益太低，導(dǎo)致投入/產(chǎn)出比不合理。
[0006]其中，直接烘干作飼料的方法是將餐廚垃圾的漿料經(jīng)過(guò)干燥機(jī)烘干、粉碎、除塵等，制成動(dòng)物飼料添加劑；而該工藝具有以下缺陷:1)餐廚垃圾的漿料由動(dòng)植物有機(jī)物構(gòu)成，動(dòng)物有機(jī)物再次進(jìn)入食物鏈，存在食品安全隱患；2)餐廚垃圾的漿料中成分復(fù)雜，含有大量有毒物質(zhì)(包括黃曲霉素、重金屬等)，動(dòng)物使用存在食物中毒等隱患。
[0007]另外，將餐廚垃圾漿料作為好氧堆肥的工藝存在的缺陷為:1)對(duì)有害有機(jī)物及重金屬等的污染無(wú)法很好解決、無(wú)害化不徹底；2)處理過(guò)程不封閉，容易造成二次污染；3)有機(jī)肥料質(zhì)量受餐廚垃圾成分的制約很大，銷路往往不暢；4)堆肥處理周期較長(zhǎng)，占地面積大，衛(wèi)生條件相對(duì)較差；5)餐廚垃圾中的部分油脂和鹽份，目前堆肥技術(shù)無(wú)法降解，長(zhǎng)期使用還會(huì)加劇土壤的鹽堿化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的餐廚垃圾處理中存在的上述缺陷，提供一種能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化的廢棄物衍生燃料(RDF)的制備方法及其制得的廢棄物衍生燃料。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種廢棄物衍生燃料的制備方法，其中，將餐廚垃圾進(jìn)行三相分離后所得的餐廚垃圾漿料與植物物料混合，將所述混合所得的混合物料依次進(jìn)行脫水、干燥和壓縮成型；所述植物物料含水量為20重量％以下；所述干燥后的物料的含水量為30重量％以下。
[0010]本發(fā)明還提供了上述方法制得的廢棄物衍生燃料。
[0011]通過(guò)本發(fā)明的方法，可以簡(jiǎn)單地將餐廚垃圾變廢為寶，將其制成含水量為25重量％以下、熱值達(dá)到3500-4000大卡/kg的廢棄物衍生燃料，從而即實(shí)現(xiàn)了對(duì)餐廚垃圾的廢物處理，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)餐廚垃圾的資源化利用。
[0012]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明提供一種廢棄物衍生燃料的制備方法，其中，將餐廚垃圾進(jìn)行三相分離后所得的餐廚垃圾漿料與植物物料混合，將所述混合所得的混合物料依次進(jìn)行脫水、干燥和壓縮成型；所述植物物料含水量為20重量％以下(以所述植物物料的總量為基準(zhǔn))；所述干燥后的物料的含水量為30重量％以下(以所述干燥后的物料的總量為基準(zhǔn))。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述餐廚垃圾是指飲食品的廢棄物，包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動(dòng)植物油、肉骨等，其可以是通過(guò)將生活垃圾進(jìn)行挑揀后剩余的餐廚垃圾，可以是來(lái)自餐館等廚房里的垃圾，本發(fā)明對(duì)所述餐廚垃圾的來(lái)源并沒(méi)有特別的限定，且本發(fā)明的方法可以適用于任何餐廚垃圾的處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，將所述餐廚垃圾進(jìn)行三相分離后再對(duì)所得餐廚垃圾漿料按著本發(fā)明的方法進(jìn)行進(jìn)一步的處理。其中，所述三相分離是本領(lǐng)域常規(guī)的用于分離餐廚垃圾的技術(shù)，主要是將所述餐廚垃圾分為廢油脂、廢水和漿料。為了使得所述餐廚垃圾進(jìn)一步的回收利用，其中，所得廢油脂和廢水分別可以進(jìn)入油脂處理體系和廢水處理體系進(jìn)行進(jìn)一步的處理，本發(fā)明對(duì)此并沒(méi)有特別的限定，可以采用常規(guī)的油脂和廢水處理方法進(jìn)行處理，在此不再贅述。
[0017]一般情況下將所述餐廚垃圾進(jìn)行三相分離后所得餐廚垃圾漿料中含有較多的水分。雖然，所制得的RDF燃料中的含水量遠(yuǎn)小于這里三相分離后所得餐廚垃圾漿料的含水量，但是為了便于接下來(lái)的植物物料與所述餐廚垃圾漿料的混合，并且由于接下來(lái)進(jìn)行的脫水和干燥中可以進(jìn)一步地除去水，出于節(jié)約成本方面考慮，所述三相分離并不需要將餐廚垃圾漿料中的水分除去太多，優(yōu)選地，所述餐廚垃圾漿料的含水量為70-85重量％，更優(yōu)選為74-85重量％。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述植物物料的含水量為20重量％以下，優(yōu)選采用含水量為8-20重量％的植物物料與所述餐廚垃圾漿料進(jìn)行混合，更優(yōu)選采用含水量為8-15重量％的植物物料。本發(fā)明對(duì)所述植物物料并沒(méi)有特別的限定，只要其含水量為20重量％以下且可以用于制備生物質(zhì)燃料即可，例如可以是園林垃圾、鋸木肩和秸桿中的一種或多種，優(yōu)選為園林垃圾和/或鋸木肩。所述園林垃圾包括枯樹(shù)葉、枯樹(shù)枝等園林中的花草樹(shù)木的枯萎的根莖葉，通常其含水量可以為8-20重量％ ;鋸木肩的含水量可以為8-20重量％。優(yōu)選地，所采用的所述園林垃圾的含水量為8-15重量％，所采用的所述鋸木肩的含水量為8-15重量％。
[0019]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所采用的植物物料是園林垃圾和鋸木肩的組合，其中，該組合中園林垃圾和鋸木肩的重量比優(yōu)選為0.5-2:1，更優(yōu)選為0.5-1.5:1。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，為了獲得壓塊成型效果更好、熱值更高的RDF燃料，優(yōu)選情況下，所述餐廚垃圾漿料與所述植物物料的重量比為3-10:1，更優(yōu)選為4-6:1。在此，所述餐廚垃圾漿料與所述植物物料的重量比是指包括水的重量的所述餐廚垃圾漿料的總重量和包括水的重量的所述植物物料的總重量的重量比。當(dāng)所述餐廚垃圾漿料與所述植物物料按照上述重量比進(jìn)行混合而用于制備RDF燃料時(shí)，可以避免成型效果不佳等缺陷，且進(jìn)一步地節(jié)約了能源。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，將混合所得的混合物料進(jìn)行脫水，以除去大量的水分，優(yōu)選地，采用擠壓脫水的方法對(duì)所述混合物料進(jìn)行脫水。為了減輕干燥的處理壓力又不會(huì)使得脫水的處理壓力太重，優(yōu)選所述脫水使得所述混合后的物料的含水量降至40-60重量％。本發(fā)明對(duì)所述擠壓脫水的方式并沒(méi)有特別的限定，只要能夠?qū)⑺龌旌虾蟮奈锪厦摮蟛糠值乃旨纯?，例如可以通過(guò)將所述混合物料加入到螺旋擠壓脫水機(jī)中進(jìn)行擠壓脫水。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，將擠壓脫水后的物料進(jìn)行干燥，從而進(jìn)一步地脫除水分。為了使得所得RDF燃料能夠有效地進(jìn)行燃燒，所述干燥將使得所述擠壓脫水的物料的含水量降至約30重量％以下，優(yōu)選地，所述干燥后的物料的含水量為10-30重量％，更優(yōu)選為12-25重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為12-20重量％。這樣再通過(guò)后來(lái)的壓縮成型過(guò)程的失水可以將所得的RDF燃料的含水量降至25重量％以下。
[0023]本發(fā)明對(duì)所述干燥的條件并沒(méi)有特別的限定，只要可以將水分至約30重量％以下且不會(huì)使得物料產(chǎn)生不良影響即可。例如可以采用常溫干燥，也可以采用加熱干燥，為了提高處理效率，優(yōu)選采用加熱干燥。其中，優(yōu)選情況下，所述加熱干燥的條件包括:溫度為70-80°C，時(shí)間為 5-10min。
[0024]本發(fā)明對(duì)所述加熱干燥的方式并沒(méi)有特別的限定，例如可以通過(guò)采用氣流干燥機(jī)進(jìn)行加熱干燥。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，將干燥后的物料進(jìn)行壓縮成型，即可獲得各種形狀的RDF燃料。本發(fā)明對(duì)所述壓縮成型后的RDF燃料的形狀并沒(méi)有特別的限定，可以為塊狀、棒狀、顆?；驐l狀。如果要制成顆粒，可以先對(duì)所述餐廚垃圾進(jìn)行打漿使得其中的固體物質(zhì)的尺寸變小，還可對(duì)植物物料進(jìn)行切割這樣可以減輕將RDF燃料制造成顆粒狀的負(fù)擔(dān)，但是為了降低處理成本同時(shí)也方便所得RDF燃料的運(yùn)輸和提高其燃燒效率，優(yōu)選地將所述RDF燃料壓縮成型為棒狀，即制成RDF燃料棒。
[0026]其中，所述壓縮成型可以在壓塊機(jī)中進(jìn)行，由于所述餐廚垃圾含有較多的淀粉含量，因此，本發(fā)明的物料中無(wú)需額外加入其它粘合劑，即可在淀粉的粘合作用下，在壓縮后形成粘合度較好的RDF燃料。本發(fā)明對(duì)所述壓縮成型的條件并沒(méi)