一種腐殖質(zhì)包裹固體生活垃圾制備顆粒生物質(zhì)燃料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種腐殖質(zhì)包裹固體生活垃圾制備顆粒生物質(zhì)燃料的方法，屬于生物質(zhì)燃料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)燃料是指將生物質(zhì)材料燃燒作為燃料，一般主要是農(nóng)林廢棄物(如秸桿、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)，主要區(qū)別于化石燃料。在目前的國(guó)家政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中，直接燃燒生物質(zhì)屬于高污染燃料，只在農(nóng)村的大灶中使用，不允許在城市中使用。生物質(zhì)燃料的應(yīng)用，實(shí)際主要是生物質(zhì)成型燃料，是將農(nóng)林廢物作為原材料，經(jīng)過(guò)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型如塊狀、顆粒狀等的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。到目前為止，各個(gè)國(guó)家或地區(qū)開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)作為燃料主要集中在三個(gè)方面，一是將生物質(zhì)材料降解為液體燃料，二是將生物質(zhì)材料氣化成可燃?xì)怏w，三是加工成便于運(yùn)輸和貯存的一定形狀燃料并提高其燃燒效率。前兩種方法主要是通過(guò)生物降解、化學(xué)反應(yīng)方式，會(huì)產(chǎn)生氫、沼氣、乙醇等，生產(chǎn)成本相對(duì)較高，因此沒(méi)有大量應(yīng)用于生產(chǎn)和日常生活。而第三種方式需采用壓縮成型技術(shù)，一方面解決環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，另一方面又能生產(chǎn)代用燃料，近年來(lái)越來(lái)越受到人們的廣泛重視。但目前生物質(zhì)燃料普遍存在熱值低、耗量大，燃燒不充分、灰渣多等問(wèn)題，且制備過(guò)程中普遍加入了強(qiáng)氧化劑，燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生微量甲醛，危害人體健康，所產(chǎn)生的煙氣嚴(yán)重腐蝕燃燒設(shè)備，燃燒利用率和燃料效率不高難以達(dá)到城市環(huán)保低碳的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前生物質(zhì)燃料熱值低、耗量大，在使用過(guò)程中燃燒不充分、灰渣多，且由于制備過(guò)程中普遍加入了強(qiáng)氧化劑，燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙氣嚴(yán)重腐蝕燃燒設(shè)備，危害人類(lèi)安全的弊端，提供了一種通過(guò)取河道污泥加入自來(lái)水、十二水合硫酸鋁鉀混合處理分層后，收集中間腐殖質(zhì)進(jìn)行高溫滅菌，加熱蒸發(fā)部分水份，得腐殖質(zhì)膠體液備用;將收集分類(lèi)所得可燃固體垃圾進(jìn)行加工成顆粒，將備用的腐殖質(zhì)膠體液包裹在顆粒表面，干燥凝固后制得生物質(zhì)燃料的方法。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，成本低，所得產(chǎn)品熱值高。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)選取含水量為80?90%的河道污泥，按質(zhì)量比1:1，將其與自來(lái)水?dāng)嚢杌旌希蚱渲刑砑踊旌衔锟傎|(zhì)量1%的十二水合硫酸鋁鉀，靜置10?12h使其固液分層，隨后去除上層水份和下層泥沙，收集中間腐殖質(zhì)；
(2)將收集到的腐殖質(zhì)置于90?100°C下高溫滅菌處理，同時(shí)對(duì)其加熱使其水份緩慢蒸發(fā)，待腐殖質(zhì)含水量為10?20%時(shí)，停止加熱，使其自然冷卻至20?30°C，制備得腐殖質(zhì)膠體液備用；
(3)將城市垃圾收集并分類(lèi)，收集無(wú)害可燃固體并將其用削片進(jìn)行加工，制備得大小為5cmX5cm的碎塊，將其加壓除去水份，再置于滾筒干燥機(jī)中，用熱油進(jìn)行干燥，待干燥完成后，將干燥的碎塊用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，收集粒徑大小為Icm的碎塊； (4)待氣流粉碎完成后，將碎塊置于固體成型機(jī)中，隨后按10°C/min的速度程序升溫加壓，使其加壓成型，待成型后，用切刀將成型的碎塊進(jìn)行切割，制備得粒徑大小為2?3mm顆粒燃料；
(5)待切割完成后，使其出料并靜置冷卻至20?30C，待冷卻完成后，按上述制備的顆粒燃料與步驟(2)備用的腐殖質(zhì)膠體液固液質(zhì)量比1:5，將上述制備的顆粒燃料與步驟(2)備用的腐殖質(zhì)膠體液進(jìn)行混合，在600?800r/min的轉(zhuǎn)速下，對(duì)其磁力攪拌并使膠體完全覆蓋至顆粒燃料表面；
(6)待其覆蓋完成后，收集顆粒燃料并將其置于熱風(fēng)干燥裝置下，在60?80°C下干燥6?8h，待其表面凝膠完全凝固，即可制得一種顆粒生物質(zhì)燃料。
[0005]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將制備出顆粒生物質(zhì)燃料置于燃燒設(shè)備中，添加量為I?2kg/次，觀察每次添加后燃料可使用5?7天，燃料的消耗成本低于其他燃料的18?32%，燃燒熱值為 35540kJ/kg ?38470kJ/kg。
[0006]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，制備過(guò)程中無(wú)需添加任何助劑，安全環(huán)保，對(duì)燃燒設(shè)備腐蝕性?。?br>(2)所得產(chǎn)品熱值高、耗量小，無(wú)有害氣體產(chǎn)生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)人體健康無(wú)危害。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先選取含水量為80?90%的河道污泥，按質(zhì)量比1:1，將其與自來(lái)水?dāng)嚢杌旌?，向其中添加混合物總質(zhì)量1%的十二水合硫酸鋁鉀，靜置10?12h使其固液分層，隨后去除上層水份和下層泥沙，收集中間腐殖質(zhì)；將收集到的腐殖質(zhì)置于90?100°C下高溫滅菌處理，同時(shí)對(duì)其加熱使其水份緩慢蒸發(fā)，待腐殖質(zhì)含水量為10?20%時(shí)，停止加熱，使其自然冷卻至20?30 °C，制備得腐殖質(zhì)膠體液備用;再將城市垃圾收集并分類(lèi)，收集無(wú)害可燃固體并將其用削片進(jìn)行加工，制備得大小為5cmX5cm的碎塊，將其加壓除去水份，再置于滾筒干燥機(jī)中，用熱油進(jìn)行干燥，待干燥完成后，將干燥的碎塊用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，收集粒徑大小為I cm的碎塊;待氣流粉碎完成后，將碎塊置于固體成型機(jī)中，隨后按1 °C /min的速度程序升溫加壓，使其加壓成型，待成型后，用切刀將成型的碎塊進(jìn)行切割，制備得粒徑大小為2?3mm顆粒燃料;再待切割完成后，使其出料并靜置冷卻至20?30 °C，待冷卻完成后，按上述制備的顆粒燃料與備用的腐殖質(zhì)膠體液固液質(zhì)量比1:5，將上述制備的顆粒燃料與備用的腐殖質(zhì)膠體液進(jìn)行混合，在600?800r/min的轉(zhuǎn)速下，對(duì)其磁力攪拌并使膠體完全覆蓋至顆粒燃料表面;最后待其覆蓋完成后，收集顆粒燃料并將其置于熱風(fēng)干燥裝置下，在60?80 V下干燥6?8h，待其表面凝膠完全凝固，即可制得一種顆粒生物質(zhì)燃料。
[0008]實(shí)例I
首先選取含水量為80%的河道污泥，按質(zhì)量比1:1，將其與自來(lái)水?dāng)嚢杌旌希蚱渲刑砑踊旌衔锟傎|(zhì)量1%的十二水合硫酸鋁鉀，靜置1h使其固液分層，隨后去除上層水份和下層泥沙，收集中間腐殖質(zhì);將收集到的腐殖質(zhì)置于90°C下高溫滅菌處理，同時(shí)對(duì)其加熱使其水份緩慢蒸發(fā)，待腐殖質(zhì)含水量為10%時(shí)，停止加熱，使其自然冷卻至20°C，制備得腐殖質(zhì)膠體液備用;再將城市垃圾收集并分類(lèi)，收集無(wú)害可燃固體并將其用削片進(jìn)行加工，制備得大小為5cmX5cm的碎塊，將其加壓除去水份，再置于滾筒干燥機(jī)中，用熱油進(jìn)行干燥，待干燥完成后，將干燥的碎塊用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，收集粒徑大小為Icm的碎塊;待氣流粉碎完成后，將碎塊置于固體成型機(jī)中，隨后按10