用废弃物制作燃料棒.docx
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用废弃物制作燃料棒
用废弃物制作燃料棒
摘要具有较高热值的废弃物品种繁多,主要体现在含有较高有机物的有机废弃物,其干基低位热值一般在1184~5273kcal/kg,将污泥与高热值的有机废弃物按一定比例混合制成低位热值在3000kcal/kg~3500kcal/kg低热值的燃料棒。
为确保燃料棒在焚烧时产生较高的可燃气体,燃料棒成品应具有较高的挥发分约60~70%,和较低的灰分约10~25%。
关键词:
有机高热值废弃物、污泥、燃料棒、挥发分、灰分
一、燃料棒制作工艺
1.1燃料棒制作工艺流程如图一
图一燃料棒制作工艺流程
1.2含水率控制
1.2.1垃圾含有较高的水分约50%左右(工业垃圾、生活垃圾)经分选后,筛上物应烘干至含水率小于等于10%;
1.2.2化工废品(包含:
废旧电路板、废树脂、油漆渣),其中油漆渣含水率较高,需要烘干至含水率小于等于10%。
木屑、中药渣含水率高需烘干至含水率小于等于10%;
1.2.3桔梗、稻草类经剪切、破碎后烘干至含水率小于等于10%;
1.2.4有机污泥(包含:
生活污泥、印染污泥、造纸污泥、皮革污泥、矿物油污泥)由于热值较低,作为添加物,经脱水干化后含水率小于50%;
1.2.5废油类是高热值、高挥发分、低灰分的易燃液体,一般作为辅助添加剂,含水率约小于等于1%。
1.3制棒方法
1.3.1每批次待制燃料棒的物料都要取样送化验室检测水分、热值、挥发分、灰分含量;
1.3.2根据化验结果,将烘干后的垃圾、化工废品、桔梗、稻草类的一种或一种以上与干化污泥套入“燃料棒配比表”计算,求得最佳配比量,使物料热值符合3000kcal/kg~3500kcal/kg;
1.3.3如果热值达不到要求,可加入辅助添加剂废油类,将废油套入“燃料棒配比表”计算公式求得废油加入量,废油用量一般是干基的5%~10%;
1.3.4将待制燃料棒的物料按比例通过计量皮带输送机将物料定量送到双轴螺旋搅拌机,搅拌均匀;
1.3.5废油粘性大,不宜皮带输送,人工定量加入双轴螺旋搅拌机与待制燃料棒的物料搅拌均匀;
1.3.6混合均匀的物料由皮带输送机匀速送入制粒机,制取燃料棒,制成的燃料棒由带筛网的斗式输送机送到储料斗暂存;
1.3.7待储料斗装满燃料棒后,由汽车转运到指定的地点堆放待用。
二、设备
生产燃料棒机组设备清单如表一 表1
序号
设备名称
型号
功率(kw)
数量(台)
备注
一
燃料棒制粒机
1
已有
2
主机电机
MN2—355L—10
160.0
1
已有
3
液压电机
5.5
1
已有
4
油泵电机
1.5
1
已有
二
垃圾分选机
1
已有
6
左螺旋电机
MN2—315M—8
75.0
1
已有
7
右螺旋电机
MN2—315L—6
110.0
1
已有
8
振动筛电机
5.5
1
已有
三
皮带输送机
9
垃圾输送机
5.5
1
已有
10
筛上物输送机
4.0
1
已有
11
筛下物输送机
7.5
1
已有
12
计量输送机
待增加
7.5
1
用于计量待制粒的物料
13
搅拌机出料输送机
待增加
7.5
1
14
带筛网的斗式输送机
待增加
7.5
1
用于输送燃料棒
四
双轴螺旋搅拌混合机
待增加
15.5
1
用于搅拌待制粒的物料
五
中转斗
16
燃料棒暂存斗
待增加
1
17
双轴螺旋搅拌下料斗
待增加
1
18
筛选后垃圾暂存斗
待增加
1
将垃圾投放到计量皮带
19
污泥暂存斗
待增加
1
将污泥投放到计量皮带
三、常见废料热值与配比
3.1常见废料热值
通过对一些企业的有机废弃物热值的摸底取样检测,结果表二
表2
表二所列的检测数据普查范围不广,不一定能代表所有同类物料的真实值,供没有热值检测或因生产紧迫来不及测定热值时配料参考。
具有检测手段的建议应取样检测含水率、低位热值,挥发分、灰分,为准确配料提供必要的参数。
3.2燃料棒配比
制作燃料棒前,要清楚地知道待配原料的相关数据,才能准确配料,将待配原料的相关数据套入“燃料棒配比表”计算,就能求得最佳配比量,使物料热值符合3000kcal/kg~3500kcal/kg。
根据2014年7月8日在清远绿油环保科技有限公司仓库对工业垃圾和印染污泥的取样并送清远绿油环保科技有限公司技术部检验,按检验结果进行配料,潜热500kcal/kg,配料情况如表三、表四。
工业垃圾、印染污泥制作燃料棒配比、计算如表三
表3
工业垃圾、印染污泥、废油制作燃料棒配比、计算如表四
表4
以工业垃圾、印染污泥、废油为例,工业垃圾加入量不变,配置成热值约3042kcal/kg的燃料棒成品。
不加废油的(表三)印染污泥(干基)加入量只有13.94%,而加入废油的(表四)印染污泥(干基)加入量达到24.18%。
从预计制得燃料棒成品来看,不加废油的制得燃料棒成品22.31吨,而加入废油的制得燃料棒成品28.95吨。
燃料棒的热值、挥发分、灰分并不会因污泥量的增加而改变。
由此可见在制作燃料棒时,投加适量的高热值废油,可有效提高污泥的加入量。
附录:
《工业垃圾及印染污泥检测报告》。
四、人员安排
燃料棒生产岗位设置为4个岗位,合计每班定员3人,各岗位的工作内容、定员情况如表五
表5
序号
岗位
工作内容
定员
(人/班)
1
垃圾分选
1、负责将车斗的垃圾逐渐扒入皮带输送机,确保垃圾在皮带输送机平稳输送;
2、负责垃圾输送正常,并将坚硬的物体检出,防止损坏分选机。
1
2
铲车司机
1、负责将垃圾中转到垃圾分选皮带储斗;
2、负责将分选后垃圾中转到制粒储斗;
3、负责将污泥制粒污泥储斗;
4、负责铲车的日常维护。
1
3
汽车司机
1、负责将待分选的垃圾中转到指定地点;
2、负责将待制粒的污泥中转到指定地点;
3、负责将分选好垃圾中转到指定地点;
4、负责将燃料棒中转到指定地点;
5、负责汽车的日常维护。
4
设备维护
1、负责燃料棒制作设备的日常维修维护工作;
2、负责协助其他岗位的工作。
1
五、燃料棒制作成本分析
1、燃料棒系统与污泥风干系统用电载荷
燃料棒制棒机系统用电载荷405.50kw/h;单台污泥风干系统用电载荷416.75kw/h;预计平均电价0.80元/kw,燃料棒制棒机系统及单台污泥风干系统费用如表六
表六
项目
电机总功率(kw/h)
电价(元/kw)
制棒/风干(t/h)
电费(元/t)
燃料棒系统
405.50
0.80
4.00
81.10
污泥风干系统
416.75
0.80
8.00
41.68
2、单台污泥风干系统费用:
根据《回转窑污泥风设计方案》每小时风干含水率80%污泥8.00吨;炉排炉燃料棒消耗约2.30t/h,即每风干一吨含水率80%的污泥要消耗燃料棒0.2875吨,预计自制燃料棒价格约600.00元/t;《污泥处理废气净化实验报告》每风干一吨含水率80%污泥废气净化费用7.62元/吨(不含植物除臭剂);《污泥风干试运营方案》设定员工8人。
设定平均工资3000.00元/人,按上班每月24天计,每班风干含水率80%污泥64吨,工人工资15.63元/吨。
则风干每吨含水率80%污泥以及折算风干至含水率30%的污泥费用如表七
表7
消耗燃料棒(t/t)
燃料棒价格(元/t)
废气处理(元/t)
工人工资(元/t)
电费(元/t)
风干含水率80%(元/t)
折算含水率30%(元/t)
0.2875
600.00
7.62
15.63
41.68
237.43
831.01
3、制作燃料棒的材料费用
筛选后的工业垃圾成松散形态,水分主要为表面吸附水,容易烘干设烘干筛选后的工业垃圾费用约0.10元/kg;污泥用风干后含水率30%的费用0.83元/kg;废油约2.00元/kg;本文所用材料包括:
工业垃圾、印染污泥、地沟油,按表三、表四配比。
每吨含水率约10%燃料棒生产费用如表八
表8
项目
物料用量(kg)
制作燃料棒的物料费用(元/t)
工业垃圾
污泥
废油
垃圾+污泥
垃圾+污泥+废油
垃圾+污泥
806.77
179.28
—
229.66
493.24
垃圾+污泥+废油
621.76
310.88
86.36
单价(元/kg)
0.10
0.83
2.00
4、生产含水率10%的燃料棒成品每吨总费用
根据表五预计生产燃料棒每班人数3人,工人工资按人均工资3000.00元/月计算,月上班天数24天,每班生产燃料棒32吨,每吨燃料棒含工人工资:
11.72元/t;生产含水率约10%的燃料棒每吨总费用如表九
表9
工人工资(元/t)
电费(元/t)
制作燃料棒的物料费用(元/t)
生产每吨燃料棒总费用(元/t)
垃圾+污泥
垃圾+污泥+废油
垃圾+污泥
垃圾+污泥+废油
11.72
81.10
229.66
493.24
322.48
586.06
这里所指的费用全部为直接生产费用,不涉及管理、设备、厂房折旧费用。
六、结论
1、用有机废弃物制作燃料棒是切实可行的,实现了废弃物资源化再利用的理念;
2、在配料时要做到准确加入,才能保证燃料棒的热值3000~3500kcal/kg范围;
3、为确保一次制棒成功,应控制物料的含水率,混合后物料含水率约20%,各物料的含水率应符合1.2条款含水率控制条款要求;
4、加入废油虽然提高了燃料棒的制作成本,但污泥(干基)的加入比例从13.94%增加到24.18%,较大幅度的提高了污泥的消耗量;
5、从价格方面来看,不加废油的显然要比加废油制作的燃料棒便宜较多;
6、自制燃料棒的价格比市场上生物质燃料棒850.00~1160.00元/t的价格低。
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- 废弃物 制作 燃料