[发明专利]结合制砖的垃圾焚烧工艺

说明书

城镇生活垃圾是我国面临的十大生态难题之一。全国年产城镇生活垃圾约一亿吨。其中只有约5%进行了无害化处理，基本上都是裸露自然堆放，侵占农田、污染大气、污染土壤和地下水，已造成了严重后果。

工业发达国家主要发展垃圾焚烧工艺，并回收热能。但是，一是投资大，日处理10万人的垃圾需投资100万美元，二是少于10万人的城市难以维持生产，三是要求垃圾中有机质含量高，四是造成二次污染、五是要亏损。据中国《科技日报》1988年3月5日的《欧洲共同体对垃圾焚烧提出新规定》一文称：“共同体把垃圾焚烧厂视为主要的空气污染源”“该委员会要求所有焚烧厂在1999年6月30日以前必须使用辅助燃烧器，以保证燃烧气体的温度至少达到850℃，并保持2秒钟”。

当前国内外只能用腐熟垃圾或纯无机垃圾制砖。而这是早已普及的内燃烧砖和塑性挤出成型常规工艺，在普通砖厂都能进行的。有许多成功的先例。如《利用城市生活垃圾生产烧结砖》（《砖瓦》88[5]）的工艺，只能用于分类收集的纯无机垃圾。而我国目前除在少数城市试行分类收集垃圾外，基本上全是收集混合垃圾。所以不可能普遍应用;《采用陈年生活垃圾制砖》（《砖瓦》90[2]）介绍的方法，只能用腐熟垃圾制砖，其无机垃圾中混进的有机物，已腐烂为腐植质土。然而，有机垃圾堆和腐烂过程中，大量占地和对环境的污染，正是不允许的。

新鲜垃圾含大量水份和许多有机物质，制砖成型困难，即使成了型，焙烧时有机物焚烧后留下的空洞，将使砖千疮百孔，甚至不成型块;其次，有机物质析出挥发份的温度低、速度快，这发生在砖窑的预热带，其间达不到燃烧温度，致使与烟气一并排入大气。与低温焚烧垃圾污染空气的情况相近。这两点被称之为“新鲜垃圾制砖难以逾越的障碍”，至今国内外均无成功的先例。

本发明的目的，就是为了解决上述种种难题，提供一种规模可大可小（最小的可由农村专业户经营）、不受垃圾成分和收集方法的限制、投资少、占地少、容易普及、垃圾处理率高、废物利用、不需长途运输、基本上无二次污染的，尤其适合于发展中国家经济技术状况的，新鲜城镇生活垃圾制砖与焚烧巧妙结合的工艺。

本发明的工艺过程如下：

一、将混合收集的垃圾粗略地分为有机物（可含难分捡物）、无机物（可含细粒有机物）和可回收物;二、无机垃圾与粘土（或污泥、煤矸石、页岩、淤泥等）混合，三、砖坯成型，四、自然或人工干燥，五、焙烧。本工艺的特征在于，新鲜垃圾中的不纯净无机垃圾掺入粘土质物质混合，轮碾粉碎后采用半干压成型，有机垃圾由砖窑旁置焚烧炉焚烧，焚烧产生的热烟气及未完全燃烧的气体通入砖窑再次燃烧。其热量用作辅助烧砖，烟气则经过高温及多层叠码的砖坯缝净化后排入大气。本发明工艺中有机垃圾的焚烧过程，既是垃圾干燥、焚烧、二次燃烧和消烟除尘及气相有害物的净化过程，又是将垃圾焚烧的热量，利用于烧砖的工艺过程。

烟气的净化过程，是利用泥料及无机垃圾中普遍含有的CaO及能提供碱土金属氧化物的物质（如含量不够，可加入石灰石、石灰、电石渣等）在高温下将气相有害物固定在砖或窑灰内。其化学反应式主要有：

现按半干压成型与塑性挤出成型分别介绍其工艺过程：

A、半干压成型工艺：垃圾经皮带输送机时进行分捡，一是手捡出废铁（也可安装电磁铁）及其它废品，二是通过手捡或旋转耙捡出有机物（可燃有机物），其余炉灰、灰土、砖瓦块及难捡的有机物与粘土或污泥等粘土质原料经轮碾机碾压，然后过筛，再经压砖机压成砖坯，筛出的剩余金属和石块可回收或填埋，可燃有机物供焚烧，在砖窑旁置垃圾焚烧炉中干燥和焚烧。炉中产生的烟气和可燃气体通入砖窑内的烧成带二次燃烧后，烟气穿过多层错排密码的砖坯缝，从窑上口或旁置烟囱排出。炉灰则可掺入粘土中制砖坯或用于农田。此工艺对制砖泥料的纯度和塑性指数要求不高，无机物粉碎时也不需要干燥，垃圾消纳量大，最适合于新建厂采用。