专利名称：垃圾环保再生煤的制作方法
1、本发明提供一种充分利用垃圾为主要原料，并配以适量化工原料漂白粉、氢氧化钠、高锰酸钾、碳酸钙、羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、石蜡、氯化纳、元明粉等材料按特定顺序组配而成的垃圾环保再生煤，是一种完全可以取代天然煤炭能源，且又可以在燃烧中无任何异味和污染物排放。本发明广泛用于工业和民用以及各种燃烧性的能源领域中的用煤及本发明产品制造方法和应用。
2、目前，公知的垃圾废弃物早以形成一种人类最可怕的公害污染物。对此，全世界都在极力研究无害处理垃圾物的办法，但效果甚微。而目前处理垃圾的暂时可行的处理方法只是采用“填埋法”，而“填埋法”也只是一种无办法的办法，因为填埋法必须耗占大量的土地，同时“填埋法”处理垃圾不仅占用了土地，而且对于垃圾物深埋在地下的化学反应及产生的有害物质渗透会造成地下水变质，同时垃圾物中诸多物质是百年都无法分解与降解的。这给子孙后代埋下了极大无法估量的隐患。为此，日本、德国等发达国家先后单一的研制出专用于垃圾焚烧发电的成套设备。在我国有上海、重庆、广西等为数几家引进了这种垃圾焚烧发电成套设备(这类设备几乎已是天价高昂代价的设备)，从意义上说已是得不偿失。因为垃圾的转运是不可能以这种设备天南海北进行大量运输的。况且该类设备在焚烧垃圾时还不能将垃圾进行一次性处理。如果这类设备是完善型的，那么全世界对垃圾的公害也就不那么惧怕了。
能源已是21世纪人类最为担心的大问题，石油和地下煤炭资源的开采和利用已是难以维持和满足人类的发展需求了。世界能源理事会早已作出了精确的地球储量预测报告“2010年后将出现严重的世界能源危机”。因此，人类为了可持续发展必须另劈途径去寻找和开发新的能源材料。显然，人类已开始进入了由化石能源与核能源为主体时代而转入能源可持续的可再生能源为主的新要求时代，整个过程将是恒以持续，与全世界一样，对于我国未来能源的可持续发展与可再生能源已是至关重要和极为重大的新能源战略问题了。
资料来源《新能源与技术、太阳能、风能发电技术、能源与发展、电工电能新技术、垃圾处理与回收、二次能源与利用》等资料。
3、本发明的目的是提供一种解决垃圾废弃物无法完善处理且又泛滥成灾而造成严重的生产方式和最低廉的环境污染，与此的同时变废为宝将垃圾通过最为简单的生产方式和最低廉的成本价格制造出一种广泛适用于各类燃烧型炉具的再生煤的煤炭能源。因此，本发明不仅仅是单一性的处理了垃圾，更为可观的是将这一垃圾物的恶性灾难性的循环变为造福人类的良性循环，使垃圾变为了可燃性无污染的能源。本发明主要是制造极为简单，可依据需要建不同性质大中小型的生产厂。因此，本发明已是一项涉及于环保和再生能源的两大领域的较为前沿性的化工材料与有机废料相结合的先进技术。因为，截止目前，全世界还没有任何一种完全可以与煤炭同价位，同效果而又可以取代煤炭能源的燃烧能源材料，以及在燃烧时不释放、不排放CO、SO2等有害气体物的能源产品。更何况是利用垃圾直接制造出再生煤进行燃烧的技术。日本总建设公司开发出一种垃圾发电设备首先将垃圾通过微生物进行分解，然后使其释放出生物气，再让气体中的氢离子在燃料电池中与氧原子发生反应，最后才产生电流。该发电设备只能针对单一性垃圾中的木素类植物型垃圾进行处理，而大量的不降解物资塑料袋、泥土，玻璃、砖石、铝锡纸壳软装等都无法处理，又如生物质发电方式的燃烧蒸气所燃烧的必须是垃圾中的废弃植物。这类发电站主要分布在两广地区。而其它非分解物只能深埋处理。垃圾公害的产量早已是超出了人们的预计，如广西桂林市早在2002年利用世界银行贷款在桂林市临县一废弃旧水库，占地面积建造了一座日处理填埋垃圾500吨、可使用十年的垃圾填埋场、总投资1218万元，据不完全统计，桂林市日产垃圾达600多吨。另有广西桂巷市(县级市)2001年用西部国债建立一座占地面积66公顷，日深埋处理垃圾为400吨(资料来源为《广西日报》)。另摘自《人民日报》2001年4月27日版刊登“全国有200多座城市处于垃圾的包围之中，广州市日产垃圾为4630吨。”1999年我国城市垃圾清运量为1.13亿吨，垃圾年增长率为8％，历年堆存量高达60亿吨，得到处理的垃圾不足1/3，无害处理率不到10％。全国有200多座城市都长期处于垃圾包围之中，仅广州日产垃圾达4630吨，亦相当惊人，而广州适用于填埋垃圾的土地越来越少。广州市容局长发布1000多亩的垃圾填埋场只能针对广州填埋垃圾10年，同时城市运出城垃圾费用需耗1.70元1公里。如此处理垃圾成本高(最终每填埋1吨需80元费用)工艺落后一、二次污染十分严重。
据《人民日报》2001年4月3日版报道北京市日产垃圾量为8000吨。北京现有4个现代化垃圾填埋场属于全封闭式。
综上资料报告，国家发改委提出垃圾减量化、垃圾资源化、垃圾无害化，开放垃圾行业市场，使全民都来处理公害垃圾。
有鉴于此，本发明的目的是根据人类可持续发展的能源需要，以及人类急需解决的二合一型的垃圾处理方案①利用垃圾制造出再生煤实现了良性循环，对煤资源实施了有效量的补充，②解决了垃圾的大量公害和污染，③利用垃圾废弃物创造出广泛性和合理性，社会效益性的全方位价值。
4、本发明目的是这样实施的依据不同城市垃圾的综合调查签定垃圾物中的分类含量基本为坭石瓷类含量为13％，木素动植物含量为40％，纸类性质含量为15％，化纤布类含量为8％，塑料类含量为12％，其它金属和不明物含量为5％，其它不明综合可燃物含量为7％。
(1)首先将垃圾中的金属类和不明物含量的5％挑选出来不用。然后再将其它95％的综合垃圾与化工材料中的漂白粉、氢氧化纳高锰酸钾、炭酸钙和煤一并混合均匀送入打粉机中打粉，并将其粉末状的垃圾混合材料在常温下静置反应60个小时即获得一种无异味、无毒、无烟排放的纯燃烧垃圾待用。
(2)将化工材料中的羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、氯化钻、元明粉在常温下溶解于清水中进行常温水反应，24小时即获得高频催化热能分子的聚和物结晶体，待用。
(3)将化工材料中的高锰酸钾、废机油、石蜡、氯化纳在铁锅中加入适量清水加温至85℃温度中溶解成一种粘稠性清淡型液体状的高分子助燃质的合化物材料，待用。
(4)将已制备而成的纯燃烧垃圾粉末材料，和高频催化热能分子的聚合物结晶体，和液体状的高分子助燃质的合化物等待用材料一并送入搅拌机中进行充分搅拌均匀，然后再将已全部搅拌均匀的混合材料又一次送入打粉机中粉磨成60目粉状型，即成为垃圾环保再生煤能和产品，这类纯粉未状的产品只适用于喷火锅炉和一些内燃式用煤的建材产品等。
(5)将已成为垃圾环保再生煤能的粉未状产品，根据不同形势的不同炉具的用煤需要，再将粉末产品通过压铸成型的方式制造出各型的条型状、块状、梭型状、粒状和民用蜂窝煤球状的成型压缩成硬性的垃圾环保再生煤的成型产品。
本发明是科学合理的利用废弃垃圾物为基本原料，并配以极少量的化工材料漂白粉、氢氧化纳、高锰枝钾、三乙醇硝酸铵、氯化钻、石蜡、元明粉等成份组混合和进行物理反应的简单工艺制造而成。
本发明的成份范围是漂白粉8~15％(重量)氢氧化纳 2~5％(重量)高锰酸钾 3~6％(重量)碳酸钙5~10％(重量)煤5~10％(重量)羟基硝酸铵1~3％(重量)三乙醇硝酸铵 0.5~1.5％(重量)氯化钴0.5～1％(重量)废机油1.5～3％(重量)石蜡 1～2％(重量)氯化纳5～15％(重量)元明粉4～10％(重量)垃圾 60～70％(重量)各组份总合为100％(重量)。
本发明优先选择成份范围是漂白粉5～10％(重量)氢氧化纳 3～4％(重量)高锰酸钾 3～5％(重量)
碳酸钙 6～8％(重量)煤 6～8％(重量)羟基硝酸铵 2～3％(重量)三乙醇硝酸铵1～2％(重量)氯化钴 0.8～1％(重量)废机油 1～2％(重量)石蜡1～3％(重量)氯化纳 1～3％(重量)元明粉 5～10％(重量)垃圾65～70％(重量)各组份总合为100％(重量)。
本发明最佳成份范围是漂白粉 5％(重量)氢氧化纳3％(重量)高锰酸钾2％(重量)碳酸钙 4％(重量)煤 9％(重量)羟基硝酸铵 1.5％(重量)三乙醇硝酸铵1％(重量)氯化钴 0.5％(重量)废机油 1.5％(重量)
石蜡1.5％(重量)氯化纳 1.5％(重量)元明粉 6％(重量)垃圾65％(重量)各组份总合为100％(重量)5、本发明设计方案是①组份中的漂白粉、氢氧化纳、高锰酸钾、碳酸钙、煤等，化工材料是专一针对垃圾物质中的的毒、废气物质和各种异味以及塑料在燃烧时排放废气物的专用消毒杀菌和清洁物质的材料。同时为了有效和完全杜绝垃圾处理中的各种异气体物在燃烧中排放，因此采用了粉碎混合静置反应而进行物理化学相结合的发酵除毒，从而实现了将垃圾物进行改性和除却了垃圾处理燃烧时的废气物质和异味的排放目的，而成为纯洁性的可燃物原料。
②组份中的高锰酸钾、羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵为强直性高频热能催化材料，该高频能催化材料在整个垃圾环保再生煤的燃烧加热过程中进行热能催化和对可燃物质与非可燃物资的热频性轰击，并配以氯化钴使其分子在燃烧中产生巨烈的分子碰撞和强力性的摩擦而产生高频热能反应，而推动和保持再生煤在质与量上获得充分均匀有效的透切性的完全燃烧。同时，为了确保羟基硝权铵、三乙醇硝酸铵、氯化钴、高锰酸钾等材料能够保存在非热温不聚合为一体而不散于垃圾物质中，而届临时又能达到最佳效果。因此，选择元明粉为其化工材料的聚合物。
③组份中的废机油、石蜡、氯化纳和清水在85℃中深解成一种粘稠性清淡型液体状的高分子助热质的合化物质，掺合在垃圾中能够使其统一燃烧和发挥与延长垃圾物质的燃烧时间而实现和达到天然煤质的热质大卡的有效效果。
6、由于采用了上述方案，使垃圾物质得以改性而成为纯洁性的煤炭能源。本发明是一种制造简单，使用安全可靠，燃烧值可与优质煤相比的再生煤。本发明的生产制造方法是(1)将垃圾中的金属用滋铁进行吸选干净弃之不用，然后将组份中的漂白粉、氢氧化钠、高锰酸钾、炭酸钙和煤一并搅拌混合均匀，然后送入打粉机中打粉，将已粉末状的混合材料在常温下静置反应60个小时，使其反应中进行物理性化工反应中消毒杀菌和扼制除去垃圾中的异味，在60小时中完成发酵除毒获得改性纯可燃物燃，待用。
(2)将组份中的羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、氯化钴、元明粉在70℃清水中搅拌溶解，使其在常温下反应24小时，即获得高频催化热能分子的聚合物的结晶体，待用。
(3)将组份中的高锰酸钾、废机油、石蜡、氯化纳置于铁锅中加入适量清水加温至85℃温度中溶解成一种粘稠性清淡型液体状的高分子助燃质的合化物材料，待用。
(4)最后将已制备成的待用材料纯可燃物垃圾燃料、高频催化热能分子的聚合物的结晶体、液体状的高分子助燃质的合化物材料等一并送入搅拌机中进充分搅拌均匀，然后再送入打粉机中粉磨成60目粉末状型，即成为垃圾环保再生煤能可用产品。
(5)根据不同形势的各种炉具的用煤需要，再将垃圾环保再生煤能可用产品(粉状体)通过压力机压铸成型的方式，制造出各类型种的条型状、块状、菱型状、粒状和民用型蜂窝煤球状的成型而压缩成硬性的垃圾环保再生煤的成型产品。
7、本发明的优点和综合效果是实用测定，本发明热能效果检测标准按CB/T15317-94规范，和燃煤工业分析及热量测定按CB212-91，CB213-87标准进行。检测效果为本发明热能效果达到5300大卡，炉堂温度1904℃；本发明燃烧时升温上火快，炉内火力猛烈，燃烧时间比同等天然煤延长1/4时间，锅炉内火苗呈兰白色状；本发明在燃烧时已全部充分燃烧尽，锅炉炉堂中无任何结渣和结焦现象，炉渣(灰)余剩量仅为17％；本发明无CO、SO2排放(M8/NDM3)本发明烟尘排放浓度(M8/NDM3)为49本发明无异味排放(感官测定)。
综上结论为垃圾环保再生煤是一种完全可以替代天然煤质且具有实用价值的新能源产品，其燃料能充分地燃烧，燃烧效率和炉堂温度比同质天然煤提高23％，锅炉各部热损失减少，提高锅炉热效率，无三废排放，其实用效果是极为显著和具有实际应用价值。
8、本发明最佳实用例为(1)根据燃烧锅炉炉具的需要工业锅炉中的沸腾炉、喷火炉和内置式用煤的旋转炉窑和建材炉窑等炉具可直接使用60目的粉末状型产品。
(2)工业锅炉中的链条炉和普通型的手动锅炉可使用本发明中的压铸成型的粒状和梭型状等产品。
(3)工业上使用的保温式、碎火炉等炉具可使用本发明中的压铸成型的块状、条状型等产品。
本发明产品使用时性能稳定可靠，储运和存放极为安全，无明火不能燃烧，产品存放期为四年。
9、本发明的综合价值效益为(1)生产一吨垃圾环保再生煤产品综合成本价为200元/T。
(2)每吨垃圾环保再生煤产品粉末状产品售价(暂定)为360元/T。
(3)每吨垃圾环保再生煤成型压铸型产品售价(暂定)390元/T。
10、本发明是一项利国利民和利人类的高效环保作为和人类可持续发展的再生能源的巨大效益的项目，是一项广泛实用于各行各业的煤能源项目。
权利要求
1.一种利用垃圾废弃物为主要基原料经精选后与漂白粉、氢氧化纳、高锰酸钾、炭酸钙煤材料一并混合打粉在常温下静置反应，和化工原料羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、氯化钴、高锰酸钾、废机油、石蜡、氯化纳、元明粉、清水混合组成，其特征是垃圾物与漂白粉、氢氧化钠、高锰酸钾、炭酸钙、煤经打粉混合后进行常温下静置反应除去垃圾中的各种异味和有害物质，并将垃圾物质改性成为纯洁的纯可燃物原料，和掺配羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、氯化钴、高锰酸钾、煤油、废机油、石蜡、氯化纳、元明粉在低温热溶反应中得出的高频热能和强裂变、强激氧、强催化、高助燃和耐燃材料成份所组成的垃圾环保再生煤，其成份范围是漂白粉8~15％(重量)氢氧化钠 2~5％(重量)高锰酸钾 3~6％(重量)碳酸钙5~10％(重量)煤5~10％(重量)羟基硝酸铵1~3％(重量)三乙醇硝酸铵 0.5~1.5％(重量)氯化钴0.5~1％(重量)废机油1.5~3％(重量)石蜡 1~2％(重量)氯化纳5~15％(重量)元明粉4~10％(重量)垃圾 60~70％(重量)各组份总合为100％(重量)。
2.根据权利要求1所述的垃圾环保再生煤，其特征是将精选后的垃圾与漂白粉、氢氧化钠、高锰酸钾、炭酸钙和煤一并混合送入打粉机中粉碎为粉末状在常温下静置反应60小时，待用。
3.根据权利要求1、2所述的垃圾环保再生煤，其特征是将组份中的高锰酸钾、羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、氯化钴、氯化纳、元明粉在70℃清水中搅拌溶解，使其在常温下反应24小时而获得高频催化热能分子的聚合物结晶体、待用。
4.根据权利要求1、2、3所述的垃圾环保再生煤，其特征是将组份中的高锰酸钾、废机油、石蜡在铁锅中置于85℃温度中溶解成一种粘稠性清淡型液体状的高分子助热质的合化物、待用。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的垃圾环保再生煤，其特征是将权利要求2的垃圾混合粉末料和权利要求3的高频催化热能分子聚合物结晶体和权利要求4的高分子助热质合化物的三类待用材料一并送入搅拌机中进行充分搅拌均匀，再送入打粉机中粉磨成60目粉状型即成为垃圾环保再生煤能和产品。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的垃圾环保再生煤，其特征是将已成垃圾环保再生煤能粉末状产品，根据不同的燃烧炉具的需要将其粉末状产品压铸制造出各种条状、块状、梭形状、粒状、蜂窝煤球状的成型压缩硬性的垃圾环保再生煤产品。
7.根据权利要求1、2、3、4、5所述的垃圾环保再生煤是广泛应用于工业用煤和民用用煤的再生煤炭能源。
全文摘要
一种利用城市废弃垃圾物和化工原材料制造出的可取代天然化石煤炭和广泛用于工业和民用用煤的煤能源再生产品。其特征是由垃圾为主要原基料经过物理反应和静置加入化工材料混合发生反应，经打粉机打粉即成煤产品，再成型压铸达到用户要求型状。本发明是按特定顺序在常温常压下，将羟基硝酸铵、三乙醇硝酸铵、漂白粉、元明粉、机油等材料混合反应，与垃圾一并粉磨后压制成所需煤型状，即成产品。使用安全可靠，热能质大卡可达优质煤效果，燃烧时无异味，无烟尘、无污染排放，制造简单，成本低廉。
文档编号C10L5/46GK1807562SQ20051013094
公开日2006年7月26日 申请日期2005年12月12日 优先权日2005年12月12日
发明者徐日生, 陈超英 申请人:徐日生, 陈超英