以高湿混合城市垃圾为原料一次性制备生物质燃料、生物陶粒和活性炭的方法

摘要

本发明公开了一种从高湿混合城市垃圾中一次性地分离并制备出生物质燃料、生物陶粒和活性炭的方法，它包括垃圾的分选和破碎、滚筒筛选、生物质燃料的制备、生物发酵脱水、生物陶粒原料和活性炭的制备等步骤，可以高湿混合城市垃圾为原料一次性制备生物质燃料、生物陶粒和活性炭，充分利用垃圾资源、降低环境污染和能耗、彻底实现垃圾处理无害化。

主权项

1、以高湿混合城市垃圾为原料一次性制备生物质燃料、生物陶粒和活性炭的方法，它包括垃圾的分选和破碎、滚筒筛选，其特征在于还包括如下步骤：(1)生物质燃料的制备：(1-1)半湿粉碎和烘干：将经过滚筒筛选的筛上物进行二次半湿粉碎后至块度≤50mm的块状物，然后再对块状物进行烘干至含水量≤25％以下即得生物质燃料原料；(1-2)造粒：向上述粒径≤50mm的块状物中添加相当于垃圾块料重量3-8％的助剂，混合均匀后再进行挤压造粒，形成垃圾颗粒料；(1-3)烘干：将上述垃圾颗粒料在100-200℃之间烘干，至含水量≤20％，即得生物质燃料；(2)将经过滚筒筛选的筛下物在发酵槽内进行生物发酵脱水，每天按0.8-3立方米空气/每立方米物料通入空气，在55-75℃温度下深度曝气翻推，发酵处理15-20天，直至筛下物含水量≤35％为止；(3)二次筛选：将经过生物发酵脱水后的筛下物通过6-10目的筛网进行二次筛选，得到二次筛上物和二次筛下物；(3-1)制备活性炭：(3-1-1)汽流风选：对筛分出的二次筛上物进行汽流风选，得到轻质部分即为含碳纯度达90％以上、含水量为35％的活性炭原料；(3-1-2)半湿粉碎：用半湿粉碎机将水份含量在30-35％的活性炭原料半湿粉碎至6-40目；(3-1-3)活化剂的添加及搅拌：利用筒式搅拌槽将粉碎后的活性炭原料与活化剂混合，按活性炭100克∶活化剂300-400ml拌匀混和成下一步需加工的原料；其中活化剂的制备方法为：锌渣或锌灰混和后，加入盐酸置换至PH为3-4时，取波美度36-45°的液体制成氯化锌活化剂；(3-1-4)炭活化：用立式回转碳活化炉将上述原料炭活化，去除其中的氯化锌和大部分氯化氢，当尾汽中氯化锌波美度位0度时，炭活化过程结束，得活化后的活化炭；(3-1-5)酸洗脱泥：利用筒式搅拌器将出炭活化炉物料按活化炭重量的10-18％加入盐酸，以95℃以上热水(热水加热源于上工序水冷却过程对氯化锌废气冷却处理)进行酸煮6-10小时，再将活化炭转入尘沙搅拌器内，使碳、沙分离，沙泥沉入桶底排出；(3-1-6)漂氯：利用筒式搅拌器将酸洗脱泥的活化炭在不断补充水的情况下搅动漂氯至溶液PH值为6-7，去除活化炭中的氯化氢；(3-1-7)离心脱水：利用三足式离心机将经漂氯合格之活化炭进行离心脱水，将其水分降至60％以下；(3-1-8)活性炭烘干：利用旋风式汽流干燥机将离心脱水后的物料通过密封螺旋送入干燥塔内，以鼓风机鼓入洁净热风对物料加热干燥，在旋风分离器和布袋捕集器捕集120目之上成品活性炭，未被收集的为120目以下的粗炭；(3-1-9)粗碳的研磨破碎：利用瓷球球磨机将120目以下的粗碳在球磨机中，瓷球球磨2-6小时达120-140目，得成品活性炭；(3-2)将经过生物发酵脱水后的筛下物通过6-10目的筛网进行二次筛选，筛分出的二次筛下物无机物含量≥80％，即为生物陶粒原料；(3-2-1)原料的研磨粉碎：利用雷蒙磨将生物陶粒原料加工至粒度160-240目；(3-2-2)搅拌均质处理：利用连续性双轴搅拌机将160-240目生物陶粒原料搅拌均质；(3-2-3)挤压成型造粒；利用滚筒式挤压造粒机对已搅拌均质的原料进行矫形滚圆，直至颗粒直径3-30mm；(3-2-4)烧结处理：利用滚筒式干燥烧结一体机对已挤压成型颗粒进行烘干烧结，烘干温度为850-1150℃，烘干后进入烧结过程的物料水分3-8％，烧结温度为850-1150℃；(3-2-5)冷却处理单元：利用滚筒式冷却机，将温度850-1150℃的的生物陶粒，在微负压条件下冷却10-15分钟，即得生物陶粒产品。