一種垃圾的處理工藝的製作方法

2023-12-12 08:50:17 3

本發明涉及城市廢棄物處理技術領域，尤其涉及一種採用搗固焦爐對垃圾進行處理的工藝。

背景技術：

隨著我國社會經濟的飛速發展、城市化進程的加快及人民生活水平的提高，城市生產與生活過程中產生的垃圾廢棄量也隨之迅猛增加。目前，我國曆年垃圾堆存量已高達60億噸，佔用耕地5億平方米，直接經濟損失達80億元人民幣，並且城市垃圾產生量還在以每年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，對於城市垃圾的無害化、減容化和資源化處理已迫在眉睫。

根據垃圾來源的不同，城市垃圾可分為工業垃圾、建築垃圾和生活垃圾，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的活動中產生的固體廢棄物。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，對垃圾進行深埋，其弊端是大量佔據土地，且垃圾分解產生的有毒物在地層滲透，影響周邊的土地質量；(二)近期的垃圾焚燒工藝，在一定程度上緩解了土地汙染，但焚燒垃圾所產生的大量有毒有害氣體卻又造成了大氣汙染；(三)目前推行的垃圾堆肥工藝：將垃圾仔細分選，收集其中的紙質、布料、食物殘渣等有機物，再經發酵轉變成垃圾肥料以供農業生產使用；(四)正在研究的垃圾衍生燃料技術，雖然該技術已在日、德、美等發達國家得到了產業化應用，但由 於我國目前尚不具備規範的垃圾分類收集體系，因而，國外對於組分穩定的分類垃圾的燃料製作技術無法適用於我國的高溼混合垃圾。因此，應當針對我國的垃圾回收現狀，設計研發適合我國國情的垃圾資源化處理方法。

搗固焦爐是煤的焦化工藝中使用的大型化設備，其佔地面積廣，投資基建費用大。煤焦化是以煤為原料經高溫乾餾生產焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油並回收其它化工產品的一種煤轉化工藝，其焦炭產品主要是冶金焦或化工焦。由於工業上對這類焦炭的品質要求很高，使得生產冶金焦或化工焦所採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，屬於中變質煙煤，但是近年來煤炭資源的短缺，特別是用於焦化工業的中高品質煤原料的減少，使得焦化行業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的衰退，導致焦炭產品的需求量減少、價格下滑，從而迫使焦化廠急劇縮減焦炭產量，由此帶來的後果是搗固焦爐停止運行，而一旦焦爐停用便會報廢，那麼為了保護斥巨資投建的搗固焦爐設備，就不得不在最低程度內維持焦爐的運行，這樣不僅降低了搗固焦爐的利用度，還會造成焦化行業的產能過剩。因此，如何拯救瀕臨負增長的焦化產業，提高搗固焦爐的利用度，解決焦化行業產能過剩的問題已成為當前遏制焦化行業發展的瓶頸。

綜上所述，在目前的形勢下如何能夠將搗固焦爐應用於垃圾的資源化開發利用領域，以使上述兩方面的問題都得以迎刃而解，是困擾本領域技術人員的一個技術難題。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題在於克服現有技術無法對我國的高溼混合垃圾 進行資源化利用的缺陷及現有的搗固焦爐利用度低的問題，進而提供一種採用搗固焦爐對垃圾進行處理的工藝。

為此，本發明實現上述目的的技術方案為：

一種垃圾進行處理的工藝，包括如下步驟：

(1)對生活垃圾進行分類，收集有機物成分，所述有機物成分包括木製品、竹製品、棉麻製品、紙製品、廚餘垃圾中的一種或多種；

(2)在110-120℃的無氧條件下對所述有機物成分進行乾燥處理直至含水量降低至25wt％以下；

(3)採用25-45mpa的壓力將步驟(2)得到的有機物成分壓製成型，即製得垃圾成型料；

(4)對所述垃圾成型料進行提質處理，控制提質溫度為850-950℃、提質時間不小於16小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到焦炭。

乾燥後的所述有機物成分的含水量為16～22wt％。

步驟(3)中還包括對步驟(2)得到的有機物成分進行降溫的步驟。

降溫後的有機物成分的溫度為45～55℃。

步驟(3)中壓製成型的條件為：在25-35mpa下保壓0.5-2min。

所述提質處理是在搗固焦爐中進行的。

本發明採用液壓設備對物料進行壓制處理，根據所使用的模具的形狀和尺寸的不同，能夠製得具有任意形狀和尺寸的成型料。優選地，本發明製得的垃圾成型料的形狀和尺寸與搗固焦爐的炭化室相匹配。

本發明的上述技術方案具有如下優點：

本發明提供的垃圾的處理工藝，充分利用高溫乾餾能使生活垃圾中的 有機物成分轉換成油氣、且殘餘物可用作化工焦的特性，通過對生活垃圾進行分類以挑選出其中的有機物成分，再對該有機物成分進行乾燥和壓制處理，即可製得垃圾成型料，這樣一方面確保垃圾原料能夠推入搗固焦爐中進行提質處理，另一方面還使得垃圾乾餾後的固體產物不易粉化，易於搗固焦爐的推焦，從而獲得一定可觀量的粗煤氣、焦油和殘炭。可見，本發明的工藝不僅能夠降低油氣和焦炭產品的原料成本，還可有效實現垃圾的資源化利用，使得本發明的工藝既有可觀的經濟效益又有一定的社會效益。由此，本發明所述的垃圾處理工藝既解決了現有技術因不存在大規模的工業化設備而使垃圾應用受限的問題，又克服了現有的搗固焦爐利用度低、提質行業產能過剩的問題。

具體實施方式

下面將對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。

在下述實施例中，wt％表示質量百分含量，「kg/t成型料」指每噸成型料得到的產品的千克數，「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個標準大氣壓下的立方米數。

實施例1

本實施例所述的垃圾的處理工藝，包括如下步驟：

(1)對生活垃圾進行分類，收集木製品、竹製品、棉麻製品、紙製品、 廚餘垃圾等有機物成分；

(2)在110℃的無氧條件下對所述有機物成分進行乾燥處理直至含水量降低至25wt％；

(3)採用45mpa的壓力對步驟(2)得到的有機物成分進行壓制處理，保壓1min後即成型為垃圾成型料；

(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦爐中進行提質處理，控制提質溫度為850℃，提質時間為16小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到殘炭。

本實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，以質量計，其中焦炭中的固體碳含量不小於50％、揮發分含量不大於6％，焦炭篩分後粒徑在40mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的30％。

實施例2

本實施例所述的垃圾的處理工藝，包括如下步驟：

(1)對生活垃圾進行分類，收集木製品、竹製品、棉麻製品、紙製品、廚餘垃圾等有機物成分；

(2)在120℃的無氧條件下對所述有機物成分進行乾燥處理直至含水量降低至16wt％；

(3)待步驟(2)得到的有機物成分的溫度降低至45℃後，採用25mpa的壓力對步驟(2)得到的有機物成分進行壓制處理，保壓0.5min後即成型為垃圾成型料；

(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦爐中進行提質處理，控制提質溫度 為950℃，提質時間為18小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到殘炭。

本實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，以質量計，其中焦炭中的固體碳含量不小於50％、揮發分含量不大於4％，焦炭篩分後粒徑在40mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的20％。

實施例3

本實施例所述的垃圾的處理工藝，包括如下步驟：

(1)對生活垃圾進行分類，收集木製品、竹製品、棉麻製品、紙製品、廚餘垃圾等有機物成分；

(2)在115℃的無氧條件下對所述有機物成分進行乾燥處理直至含水量降低至22wt％；

(3)待步驟(2)得到的有機物成分的溫度降低至55℃後，採用40mpa的壓力對步驟(2)得到的有機物成分進行壓制處理，保壓2min後即成型為垃圾成型料；

(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦爐中進行提質處理，控制提質溫度為900℃，提質時間為20小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到殘炭。

本實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，以質量計，其中焦炭中的固體碳含量不小於50％、揮發分含量不大於5％，焦炭篩分後粒徑在40mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的20％。

實施例4

本實施例所述的垃圾的處理工藝，包括如下步驟：

(1)對生活垃圾進行分類，收集木製品、竹製品、棉麻製品、紙製品、廚餘垃圾等有機物成分；

(2)在120℃的無氧條件下對所述有機物成分進行乾燥處理直至含水量降低至19wt％；

(3)待步驟(2)得到的有機物成分的溫度降低至50℃後，採用35mpa的壓力對步驟(2)得到的有機物成分進行壓制處理，保壓1.5min後即成型為垃圾成型料；

(4)將所述垃圾成型料推入搗固焦爐中進行提質處理，控制提質溫度為850℃，提質時間為18小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到殘炭。

本實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，以質量計，其中焦炭中的固體碳含量不小於50％、揮發分含量不大於6％，焦炭篩分後粒徑在40mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的10％，粒徑在25mm以上的顆粒總質量為焦炭總質量的30％。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。