專利名稱：垃圾環(huán)保再生煤的制作方法
1、本發(fā)明提供一種充分利用垃圾為主要原料，并配以適量化工原料漂白粉、氫氧化鈉、高錳酸鉀、碳酸鈣、羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、石蠟、氯化納、元明粉等材料按特定順序組配而成的垃圾環(huán)保再生煤，是一種完全可以取代天然煤炭能源，且又可以在燃燒中無任何異味和污染物排放。本發(fā)明廣泛用于工業(yè)和民用以及各種燃燒性的能源領(lǐng)域中的用煤及本發(fā)明產(chǎn)品制造方法和應用。
2、目前，公知的垃圾廢棄物早以形成一種人類最可怕的公害污染物。對此，全世界都在極力研究無害處理垃圾物的辦法，但效果甚微。而目前處理垃圾的暫時可行的處理方法只是采用“填埋法”，而“填埋法”也只是一種無辦法的辦法，因為填埋法必須耗占大量的土地，同時“填埋法”處理垃圾不僅占用了土地，而且對于垃圾物深埋在地下的化學反應及產(chǎn)生的有害物質(zhì)滲透會造成地下水變質(zhì)，同時垃圾物中諸多物質(zhì)是百年都無法分解與降解的。這給子孫后代埋下了極大無法估量的隱患。為此，日本、德國等發(fā)達國家先后單一的研制出專用于垃圾焚燒發(fā)電的成套設(shè)備。在我國有上海、重慶、廣西等為數(shù)幾家引進了這種垃圾焚燒發(fā)電成套設(shè)備(這類設(shè)備幾乎已是天價高昂代價的設(shè)備)，從意義上說已是得不償失。因為垃圾的轉(zhuǎn)運是不可能以這種設(shè)備天南海北進行大量運輸?shù)?。況且該類設(shè)備在焚燒垃圾時還不能將垃圾進行一次性處理。如果這類設(shè)備是完善型的，那么全世界對垃圾的公害也就不那么懼怕了。
能源已是21世紀人類最為擔心的大問題，石油和地下煤炭資源的開采和利用已是難以維持和滿足人類的發(fā)展需求了。世界能源理事會早已作出了精確的地球儲量預測報告“2010年后將出現(xiàn)嚴重的世界能源危機”。因此，人類為了可持續(xù)發(fā)展必須另劈途徑去尋找和開發(fā)新的能源材料。顯然，人類已開始進入了由化石能源與核能源為主體時代而轉(zhuǎn)入能源可持續(xù)的可再生能源為主的新要求時代，整個過程將是恒以持續(xù)，與全世界一樣，對于我國未來能源的可持續(xù)發(fā)展與可再生能源已是至關(guān)重要和極為重大的新能源戰(zhàn)略問題了。
資料來源《新能源與技術(shù)、太陽能、風能發(fā)電技術(shù)、能源與發(fā)展、電工電能新技術(shù)、垃圾處理與回收、二次能源與利用》等資料。
3、本發(fā)明的目的是提供一種解決垃圾廢棄物無法完善處理且又泛濫成災而造成嚴重的生產(chǎn)方式和最低廉的環(huán)境污染，與此的同時變廢為寶將垃圾通過最為簡單的生產(chǎn)方式和最低廉的成本價格制造出一種廣泛適用于各類燃燒型爐具的再生煤的煤炭能源。因此，本發(fā)明不僅僅是單一性的處理了垃圾，更為可觀的是將這一垃圾物的惡性災難性的循環(huán)變?yōu)樵旄Ｈ祟惖牧夹匝h(huán)，使垃圾變?yōu)榱丝扇夹詿o污染的能源。本發(fā)明主要是制造極為簡單，可依據(jù)需要建不同性質(zhì)大中小型的生產(chǎn)廠。因此，本發(fā)明已是一項涉及于環(huán)保和再生能源的兩大領(lǐng)域的較為前沿性的化工材料與有機廢料相結(jié)合的先進技術(shù)。因為，截止目前，全世界還沒有任何一種完全可以與煤炭同價位，同效果而又可以取代煤炭能源的燃燒能源材料，以及在燃燒時不釋放、不排放CO、SO2等有害氣體物的能源產(chǎn)品。更何況是利用垃圾直接制造出再生煤進行燃燒的技術(shù)。日本總建設(shè)公司開發(fā)出一種垃圾發(fā)電設(shè)備首先將垃圾通過微生物進行分解，然后使其釋放出生物氣，再讓氣體中的氫離子在燃料電池中與氧原子發(fā)生反應，最后才產(chǎn)生電流。該發(fā)電設(shè)備只能針對單一性垃圾中的木素類植物型垃圾進行處理，而大量的不降解物資塑料袋、泥土，玻璃、磚石、鋁錫紙殼軟裝等都無法處理，又如生物質(zhì)發(fā)電方式的燃燒蒸氣所燃燒的必須是垃圾中的廢棄植物。這類發(fā)電站主要分布在兩廣地區(qū)。而其它非分解物只能深埋處理。垃圾公害的產(chǎn)量早已是超出了人們的預計，如廣西桂林市早在2002年利用世界銀行貸款在桂林市臨縣一廢棄舊水庫，占地面積建造了一座日處理填埋垃圾500噸、可使用十年的垃圾填埋場、總投資1218萬元，據(jù)不完全統(tǒng)計，桂林市日產(chǎn)垃圾達600多噸。另有廣西桂巷市(縣級市)2001年用西部國債建立一座占地面積66公頃，日深埋處理垃圾為400噸(資料來源為《廣西日報》)。另摘自《人民日報》2001年4月27日版刊登“全國有200多座城市處于垃圾的包圍之中，廣州市日產(chǎn)垃圾為4630噸?！?999年我國城市垃圾清運量為1.13億噸，垃圾年增長率為8％，歷年堆存量高達60億噸，得到處理的垃圾不足1/3，無害處理率不到10％。全國有200多座城市都長期處于垃圾包圍之中，僅廣州日產(chǎn)垃圾達4630噸，亦相當驚人，而廣州適用于填埋垃圾的土地越來越少。廣州市容局長發(fā)布1000多畝的垃圾填埋場只能針對廣州填埋垃圾10年，同時城市運出城垃圾費用需耗1.70元1公里。如此處理垃圾成本高(最終每填埋1噸需80元費用)工藝落后一、二次污染十分嚴重。
據(jù)《人民日報》2001年4月3日版報道北京市日產(chǎn)垃圾量為8000噸。北京現(xiàn)有4個現(xiàn)代化垃圾填埋場屬于全封閉式。
綜上資料報告，國家發(fā)改委提出垃圾減量化、垃圾資源化、垃圾無害化，開放垃圾行業(yè)市場，使全民都來處理公害垃圾。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是根據(jù)人類可持續(xù)發(fā)展的能源需要，以及人類急需解決的二合一型的垃圾處理方案①利用垃圾制造出再生煤實現(xiàn)了良性循環(huán)，對煤資源實施了有效量的補充，②解決了垃圾的大量公害和污染，③利用垃圾廢棄物創(chuàng)造出廣泛性和合理性，社會效益性的全方位價值。
4、本發(fā)明目的是這樣實施的依據(jù)不同城市垃圾的綜合調(diào)查簽定垃圾物中的分類含量基本為坭石瓷類含量為13％，木素動植物含量為40％，紙類性質(zhì)含量為15％，化纖布類含量為8％，塑料類含量為12％，其它金屬和不明物含量為5％，其它不明綜合可燃物含量為7％。
(1)首先將垃圾中的金屬類和不明物含量的5％挑選出來不用。然后再將其它95％的綜合垃圾與化工材料中的漂白粉、氫氧化納高錳酸鉀、炭酸鈣和煤一并混合均勻送入打粉機中打粉，并將其粉末狀的垃圾混合材料在常溫下靜置反應60個小時即獲得一種無異味、無毒、無煙排放的純?nèi)紵谩?br> (2)將化工材料中的羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、氯化鉆、元明粉在常溫下溶解于清水中進行常溫水反應，24小時即獲得高頻催化熱能分子的聚和物結(jié)晶體，待用。
(3)將化工材料中的高錳酸鉀、廢機油、石蠟、氯化納在鐵鍋中加入適量清水加溫至85℃溫度中溶解成一種粘稠性清淡型液體狀的高分子助燃質(zhì)的合化物材料，待用。
(4)將已制備而成的純?nèi)紵勰┎牧希透哳l催化熱能分子的聚合物結(jié)晶體，和液體狀的高分子助燃質(zhì)的合化物等待用材料一并送入攪拌機中進行充分攪拌均勻，然后再將已全部攪拌均勻的混合材料又一次送入打粉機中粉磨成60目粉狀型，即成為垃圾環(huán)保再生煤能和產(chǎn)品，這類純粉未狀的產(chǎn)品只適用于噴火鍋爐和一些內(nèi)燃式用煤的建材產(chǎn)品等。
(5)將已成為垃圾環(huán)保再生煤能的粉未狀產(chǎn)品，根據(jù)不同形勢的不同爐具的用煤需要，再將粉末產(chǎn)品通過壓鑄成型的方式制造出各型的條型狀、塊狀、梭型狀、粒狀和民用蜂窩煤球狀的成型壓縮成硬性的垃圾環(huán)保再生煤的成型產(chǎn)品。
本發(fā)明是科學合理的利用廢棄垃圾物為基本原料，并配以極少量的化工材料漂白粉、氫氧化納、高錳枝鉀、三乙醇硝酸銨、氯化鉆、石蠟、元明粉等成份組混合和進行物理反應的簡單工藝制造而成。
本發(fā)明的成份范圍是漂白粉8~15％(重量)氫氧化納 2~5％(重量)高錳酸鉀 3~6％(重量)碳酸鈣5~10％(重量)煤5~10％(重量)羥基硝酸銨1~3％(重量)三乙醇硝酸銨 0.5~1.5％(重量)氯化鈷0.5～1％(重量)廢機油1.5～3％(重量)石蠟 1～2％(重量)氯化納5～15％(重量)元明粉4～10％(重量)垃圾 60～70％(重量)各組份總合為100％(重量)。
本發(fā)明優(yōu)先選擇成份范圍是漂白粉5～10％(重量)氫氧化納 3～4％(重量)高錳酸鉀 3～5％(重量)
碳酸鈣 6～8％(重量)煤 6～8％(重量)羥基硝酸銨 2～3％(重量)三乙醇硝酸銨1～2％(重量)氯化鈷 0.8～1％(重量)廢機油 1～2％(重量)石蠟1～3％(重量)氯化納 1～3％(重量)元明粉 5～10％(重量)垃圾65～70％(重量)各組份總合為100％(重量)。
本發(fā)明最佳成份范圍是漂白粉 5％(重量)氫氧化納3％(重量)高錳酸鉀2％(重量)碳酸鈣 4％(重量)煤 9％(重量)羥基硝酸銨 1.5％(重量)三乙醇硝酸銨1％(重量)氯化鈷 0.5％(重量)廢機油 1.5％(重量)
石蠟1.5％(重量)氯化納 1.5％(重量)元明粉 6％(重量)垃圾65％(重量)各組份總合為100％(重量)5、本發(fā)明設(shè)計方案是①組份中的漂白粉、氫氧化納、高錳酸鉀、碳酸鈣、煤等，化工材料是專一針對垃圾物質(zhì)中的的毒、廢氣物質(zhì)和各種異味以及塑料在燃燒時排放廢氣物的專用消毒殺菌和清潔物質(zhì)的材料。同時為了有效和完全杜絕垃圾處理中的各種異氣體物在燃燒中排放，因此采用了粉碎混合靜置反應而進行物理化學相結(jié)合的發(fā)酵除毒，從而實現(xiàn)了將垃圾物進行改性和除卻了垃圾處理燃燒時的廢氣物質(zhì)和異味的排放目的，而成為純潔性的可燃物原料。
②組份中的高錳酸鉀、羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨為強直性高頻熱能催化材料，該高頻能催化材料在整個垃圾環(huán)保再生煤的燃燒加熱過程中進行熱能催化和對可燃物質(zhì)與非可燃物資的熱頻性轟擊，并配以氯化鈷使其分子在燃燒中產(chǎn)生巨烈的分子碰撞和強力性的摩擦而產(chǎn)生高頻熱能反應，而推動和保持再生煤在質(zhì)與量上獲得充分均勻有效的透切性的完全燃燒。同時，為了確保羥基硝權(quán)銨、三乙醇硝酸銨、氯化鈷、高錳酸鉀等材料能夠保存在非熱溫不聚合為一體而不散于垃圾物質(zhì)中，而屆臨時又能達到最佳效果。因此，選擇元明粉為其化工材料的聚合物。
③組份中的廢機油、石蠟、氯化納和清水在85℃中深解成一種粘稠性清淡型液體狀的高分子助熱質(zhì)的合化物質(zhì)，摻合在垃圾中能夠使其統(tǒng)一燃燒和發(fā)揮與延長垃圾物質(zhì)的燃燒時間而實現(xiàn)和達到天然煤質(zhì)的熱質(zhì)大卡的有效效果。
6、由于采用了上述方案，使垃圾物質(zhì)得以改性而成為純潔性的煤炭能源。本發(fā)明是一種制造簡單，使用安全可靠，燃燒值可與優(yōu)質(zhì)煤相比的再生煤。本發(fā)明的生產(chǎn)制造方法是(1)將垃圾中的金屬用滋鐵進行吸選干凈棄之不用，然后將組份中的漂白粉、氫氧化鈉、高錳酸鉀、炭酸鈣和煤一并攪拌混合均勻，然后送入打粉機中打粉，將已粉末狀的混合材料在常溫下靜置反應60個小時，使其反應中進行物理性化工反應中消毒殺菌和扼制除去垃圾中的異味，在60小時中完成發(fā)酵除毒獲得改性純可燃物燃，待用。
(2)將組份中的羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、氯化鈷、元明粉在70℃清水中攪拌溶解，使其在常溫下反應24小時，即獲得高頻催化熱能分子的聚合物的結(jié)晶體，待用。
(3)將組份中的高錳酸鉀、廢機油、石蠟、氯化納置于鐵鍋中加入適量清水加溫至85℃溫度中溶解成一種粘稠性清淡型液體狀的高分子助燃質(zhì)的合化物材料，待用。
(4)最后將已制備成的待用材料純可燃物垃圾燃料、高頻催化熱能分子的聚合物的結(jié)晶體、液體狀的高分子助燃質(zhì)的合化物材料等一并送入攪拌機中進充分攪拌均勻，然后再送入打粉機中粉磨成60目粉末狀型，即成為垃圾環(huán)保再生煤能可用產(chǎn)品。
(5)根據(jù)不同形勢的各種爐具的用煤需要，再將垃圾環(huán)保再生煤能可用產(chǎn)品(粉狀體)通過壓力機壓鑄成型的方式，制造出各類型種的條型狀、塊狀、菱型狀、粒狀和民用型蜂窩煤球狀的成型而壓縮成硬性的垃圾環(huán)保再生煤的成型產(chǎn)品。
7、本發(fā)明的優(yōu)點和綜合效果是實用測定，本發(fā)明熱能效果檢測標準按CB/T15317-94規(guī)范，和燃煤工業(yè)分析及熱量測定按CB212-91，CB213-87標準進行。檢測效果為本發(fā)明熱能效果達到5300大卡，爐堂溫度1904℃；本發(fā)明燃燒時升溫上火快，爐內(nèi)火力猛烈，燃燒時間比同等天然煤延長1/4時間，鍋爐內(nèi)火苗呈蘭白色狀；本發(fā)明在燃燒時已全部充分燃燒盡，鍋爐爐堂中無任何結(jié)渣和結(jié)焦現(xiàn)象，爐渣(灰)余剩量僅為17％；本發(fā)明無CO、SO2排放(M8/NDM3)本發(fā)明煙塵排放濃度(M8/NDM3)為49本發(fā)明無異味排放(感官測定)。
綜上結(jié)論為垃圾環(huán)保再生煤是一種完全可以替代天然煤質(zhì)且具有實用價值的新能源產(chǎn)品，其燃料能充分地燃燒，燃燒效率和爐堂溫度比同質(zhì)天然煤提高23％，鍋爐各部熱損失減少，提高鍋爐熱效率，無三廢排放，其實用效果是極為顯著和具有實際應用價值。
8、本發(fā)明最佳實用例為(1)根據(jù)燃燒鍋爐爐具的需要工業(yè)鍋爐中的沸騰爐、噴火爐和內(nèi)置式用煤的旋轉(zhuǎn)爐窯和建材爐窯等爐具可直接使用60目的粉末狀型產(chǎn)品。
(2)工業(yè)鍋爐中的鏈條爐和普通型的手動鍋爐可使用本發(fā)明中的壓鑄成型的粒狀和梭型狀等產(chǎn)品。
(3)工業(yè)上使用的保溫式、碎火爐等爐具可使用本發(fā)明中的壓鑄成型的塊狀、條狀型等產(chǎn)品。
本發(fā)明產(chǎn)品使用時性能穩(wěn)定可靠，儲運和存放極為安全，無明火不能燃燒，產(chǎn)品存放期為四年。
9、本發(fā)明的綜合價值效益為(1)生產(chǎn)一噸垃圾環(huán)保再生煤產(chǎn)品綜合成本價為200元/T。
(2)每噸垃圾環(huán)保再生煤產(chǎn)品粉末狀產(chǎn)品售價(暫定)為360元/T。
(3)每噸垃圾環(huán)保再生煤成型壓鑄型產(chǎn)品售價(暫定)390元/T。
10、本發(fā)明是一項利國利民和利人類的高效環(huán)保作為和人類可持續(xù)發(fā)展的再生能源的巨大效益的項目，是一項廣泛實用于各行各業(yè)的煤能源項目。
權(quán)利要求
1.一種利用垃圾廢棄物為主要基原料經(jīng)精選后與漂白粉、氫氧化納、高錳酸鉀、炭酸鈣煤材料一并混合打粉在常溫下靜置反應，和化工原料羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、氯化鈷、高錳酸鉀、廢機油、石蠟、氯化納、元明粉、清水混合組成，其特征是垃圾物與漂白粉、氫氧化鈉、高錳酸鉀、炭酸鈣、煤經(jīng)打粉混合后進行常溫下靜置反應除去垃圾中的各種異味和有害物質(zhì)，并將垃圾物質(zhì)改性成為純潔的純可燃物原料，和摻配羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、氯化鈷、高錳酸鉀、煤油、廢機油、石蠟、氯化納、元明粉在低溫熱溶反應中得出的高頻熱能和強裂變、強激氧、強催化、高助燃和耐燃材料成份所組成的垃圾環(huán)保再生煤，其成份范圍是漂白粉8~15％(重量)氫氧化鈉 2~5％(重量)高錳酸鉀 3~6％(重量)碳酸鈣5~10％(重量)煤5~10％(重量)羥基硝酸銨1~3％(重量)三乙醇硝酸銨 0.5~1.5％(重量)氯化鈷0.5~1％(重量)廢機油1.5~3％(重量)石蠟 1~2％(重量)氯化納5~15％(重量)元明粉4~10％(重量)垃圾 60~70％(重量)各組份總合為100％(重量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾環(huán)保再生煤，其特征是將精選后的垃圾與漂白粉、氫氧化鈉、高錳酸鉀、炭酸鈣和煤一并混合送入打粉機中粉碎為粉末狀在常溫下靜置反應60小時，待用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的垃圾環(huán)保再生煤，其特征是將組份中的高錳酸鉀、羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、氯化鈷、氯化納、元明粉在70℃清水中攪拌溶解，使其在常溫下反應24小時而獲得高頻催化熱能分子的聚合物結(jié)晶體、待用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的垃圾環(huán)保再生煤，其特征是將組份中的高錳酸鉀、廢機油、石蠟在鐵鍋中置于85℃溫度中溶解成一種粘稠性清淡型液體狀的高分子助熱質(zhì)的合化物、待用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的垃圾環(huán)保再生煤，其特征是將權(quán)利要求2的垃圾混合粉末料和權(quán)利要求3的高頻催化熱能分子聚合物結(jié)晶體和權(quán)利要求4的高分子助熱質(zhì)合化物的三類待用材料一并送入攪拌機中進行充分攪拌均勻，再送入打粉機中粉磨成60目粉狀型即成為垃圾環(huán)保再生煤能和產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的垃圾環(huán)保再生煤，其特征是將已成垃圾環(huán)保再生煤能粉末狀產(chǎn)品，根據(jù)不同的燃燒爐具的需要將其粉末狀產(chǎn)品壓鑄制造出各種條狀、塊狀、梭形狀、粒狀、蜂窩煤球狀的成型壓縮硬性的垃圾環(huán)保再生煤產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的垃圾環(huán)保再生煤是廣泛應用于工業(yè)用煤和民用用煤的再生煤炭能源。
全文摘要
一種利用城市廢棄垃圾物和化工原材料制造出的可取代天然化石煤炭和廣泛用于工業(yè)和民用用煤的煤能源再生產(chǎn)品。其特征是由垃圾為主要原基料經(jīng)過物理反應和靜置加入化工材料混合發(fā)生反應，經(jīng)打粉機打粉即成煤產(chǎn)品，再成型壓鑄達到用戶要求型狀。本發(fā)明是按特定順序在常溫常壓下，將羥基硝酸銨、三乙醇硝酸銨、漂白粉、元明粉、機油等材料混合反應，與垃圾一并粉磨后壓制成所需煤型狀，即成產(chǎn)品。使用安全可靠，熱能質(zhì)大卡可達優(yōu)質(zhì)煤效果，燃燒時無異味，無煙塵、無污染排放，制造簡單，成本低廉。
文檔編號C10L5/46GK1807562SQ20051013094
公開日2006年7月26日 申請日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者徐日生, 陳超英 申請人:徐日生, 陳超英