CN101962590B - 一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤及其制造方法，其特征在于它釆用多种含油污泥、煤矸石、垃圾焚烧飞灰、生石灰粉、硫酸钙、三氯化铁、硫酸铝、聚丙烯酰胺、助燃剂、硫酸亚铁、硫酸镁、Li高分子重金属捕集剂和水等为原料，采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成块、棒或球形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成多种混合含油污泥再生煤产品，该产品具有热值高，燃烧后的灰渣又能够适用于生产建筑材料的原料，为废弃物循环利用，符合国家关于节能减排保护环境的规定，且无污染，成本低，效益好的优点及效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤，具体地说它是由多种含油污泥，经过脱水与煤矸石、垃圾焚烧飞灰为主要原料生产的再生煤，属废物处理领域。
本发明还涉及该再生煤的制造方法。
背景技术
含油污泥是炼油厂的工业废水、石油机械加工产生的电镀废水、含油废水和生活污水，经过污水处理厂采用浮选、过滤、絮凝、化学等方法处理后产生的活性污泥、原油隔油池底泥、浮选池浮渣和原油油罐底泥等混合含油污泥，经过脱水至含水率70%左右，以浮选浮渣的产生量最大，占总量的80%。含油污泥的产量巨大，特别是石油开发生产过程中随着采出程度的加大，采出液含水率不断升高，大量采出水和洗井回收水必须得到合理处理和利用；在含油污水处理过程中，各处理设备、构筑物所排出的含油污泥，占处理污水量的3%～12%。污泥中一般含油率在10%～30%，含水率在50%～90%，我国石油化学行业中，平均每年产生80万吨罐底泥和池底泥，这些污泥本身的成分比较复杂，其中含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体和固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物，污水处理过程中还加入了大量的凝聚剂、絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等污水处理药剂。一般含有的苯系物、酚类、蒽类等物质，并伴随恶臭和毒性，这类污泥组成成分比较复杂，一般由水包油（O/W）、油包水（W/O）以及悬浮固体组成。污泥中的悬浮固体、胶体颗粒与油、水形成非常稳定的乳化体系，粘度较大难以沉降。由于含油污泥中含有大量的石油类物质，不但占用大量耕地，而且对周围的土壤、水体、空汽都将造成环境污染。而且其中的有害成分如重金属；铜、铬、砷、汞、镉、铅、镍、锌等，病原菌、寄生虫卵、有机污染物及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害，各级政府及有关部门都在积极寻找有效的处理技术，目前我国对含油污泥的处理方法，主要是采用填埋方法进行处理，以减少对环境的污染。如何妥善科学地对含油污泥进行处理处置，使其达到减量化、稳定化、无害化和资源化，已成为中国乃至全世界环境界的科技人员广泛关注的一大研究课题。目前，本研究对含油污泥的处理方法有了新的发展，实施含油污泥的综合利用，并将多种含油污泥和煤矸石再添加助燃剂生产含油污泥再生煤，这种再生煤作为燃料可用于水泥厂或火力发电厂，燃烧后的废渣再用来生产新型建筑材料。充分利用含油污泥的有用成分，彻底解决了含油污泥对环境的污染问题。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述存在的问题而提供一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤，从而解决了含油污泥对环境的污染，还解决了含油污泥的资源化再生利用，变废为宝，化害为益。实现了固体废弃物的资源良性循环利用；
本发明还提供该多种含油污泥再生煤的制造方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实現的：
一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤，它由下述重量配比的原料制成：
多种含油污泥 50～70份
煤矸石粉料 35～45份
垃圾焚烧飞灰 15～25份
生石灰粉料 12～20份
硫酸钙粉料 5～8份
三氯化铁 3～5份
硫酸铝 3～5份
聚丙烯酰胺 0.005～0.008份
助燃剂 0.003～0.006份
硫酸亚铁 1～2份
硫酸镁 3～6份
Li高分子重金属捕集剂 0.6～0.8份
水 5～8份
所述的多种含油污泥是炼油厂的工业废水、石油机械加工产生的电镀废水、含油废水和生活污水，经过浮选、过滤、絮凝、化学方法处理后产生的活性污泥和原油隔油池底泥、浮选池浮渣及原油油罐底泥的组合，经过脱水至含水率70～73%；
所述的煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，经过破碎、分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、分筛后制成粒径为-2mm的粉料；
所述的垃圾焚烧飞灰粉料是生活垃圾在焚烧发电过程中通过烟气除尘系统除尘后排出的废灰，经过分选、磁选去除废金属后、再经干燥、轮碾分筛后制成细度为-2mm的粉料；
所述的石灰粉料是石灰石经过高温煅烧、破碎、分选、粉碎、轮碾分筛后制成细度为-02mm的粉料。
一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤的制造方法，它按下述步骤进行：
将50～70重量份的多种含油污泥、35～45重量份的煤矸石粉料、15～25重量份的垃圾焚烧飞灰粉料、12～20重量份的生石灰粉料、5～8重量份的硫酸钙粉料、3～5重量份的三氯化铁、3～5重量份的硫酸铝、0.005～0.008重量份的聚丙烯酰胺、0.003～0.006重量份的助燃剂、1～2重量份的硫酸亚铁、3～6重量份的硫酸鎂、0.6～0.8重量份的Li高分子重金属捕集剂和5～8重量份的水等为原料，经搅拌混合呈潮湿状后用真空挤压机挤压制造成块、棒或球形的再生煤坯,在常温下自然干燥后,制成产品。
所述的多种含油污泥再生煤，其特征在于所述的硫酸钙其粉碎粒径为小于-0.2mm的粉料。
本发明采用多种含油污泥、煤矸石废渣、垃圾焚烧飞灰为再生煤的主要原料，是因为多种含油污泥本身含有可燃成分，经研究分析测试，其中含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体和固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物，固体颗粒极细，为呈胶状结构的亲水性粘稠液体，沉降性能稍差，污油率约占干化污泥量的15%～20%，可燃物占干化污泥量的60%左右，平均发热量在16MJ/kg～27MJ/kg。发热量大，具有很好的燃烧能力。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，是一种与煤系地层共生的多种矿物组成的混合固体废弃物，其中含有一定数量的固定炭和挥发分，一般热值在2090～8360kj/kg，可以用来替代燃料。
本发明利用生石灰粉、垃圾焚烧飞灰、煤矸石粉料为含油污泥的调和剂，对含油污泥进行絮凝调质吸附，使含油污泥颗粒絮凝，改善了含油污泥的脱水性能。含油污泥经过调质后，使污泥的脱水性、沉降性能得到很大的改善，被处理的含油污泥不需要完全脱水，含水率为70～73％，可用石灰、煤矸石粉和垃圾焚烧飞灰与含油污泥中的物质进行反应，是煤矸石和垃圾飞灰中的SiO2、Al2O3等物质，在含油污泥中水化，受到Ca（OH）2的碱性激发，分别生成水化硅酸钙（CSH）凝胶和水化铝酸钙类物质和石灰中的钙与废物中的硅铝酸根产生硅酸钙、铝酸钙的水化物，或者硅铝酸钙，同时加入了三氯化铁、硫酸铝、聚丙烯酰胺等添加剂，使含油污泥获得稳定效果，使石灰粉、垃圾焚烧飞灰、煤矸石粉在含油污泥中起到了稳定和提高pH值的作用；采用Li高分子重金属捕集剂对含油污泥进行鳌合处理，使含油污泥中的重金属元素达到强化化学稳定化，经消化处理后，使含油污泥中的重金属元素被捕集，生成交联网状结构的鳌合物，实现了含油污泥重金属元素的高效稳定化，避免了重金属的二次污染。
本发明对多种含油污泥进行消化处理过程中利用硫酸亚铁为还原剂，硫酸镁为二价铁保持剂，可使含油污泥能够充分分解，达到迅速除臭气的目的。
本发明的多种含油污泥再生煤的制造方法，是将多种含油污泥、煤矸石粉料、垃圾焚烧飞灰粉料、生石灰粉料、硫酸钙粉料、三氯化铁、硫酸铝、聚丙烯酰胺、助燃剂、硫酸亚铁、硫酸镁、Li高分子重金属捕集剂和水等原料，采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成块、棒或球形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成含油污泥再生煤产品，从而解决了含油污泥、煤矸石处理难的问题，实现了含油污泥、煤矸石的资源化循环利用，以减少对自然环境的污染。
按照本发明技术生产的多种含油污泥再生煤，经国家规定的质量检测部门检验，各项技术指标均符合国家煤炭质量标准要求。
经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果如下：
全水Mt 10.4%
水分 （空气干燥基）Mad 5.22%
灰分（空气干燥基）Aad 43.84%
挥发分（空气干燥基）Vad 34.30%
焦渣特征CRC (1-8) 1
固定碳（空气干燥基）FCad 16.64%
硫（空气干燥基）St，ad 0.08%
发热量(收到基低位) Qgr，ad 23.56 MJ/Kg
发热量(空干基高位)Qgr，ad 26.8 MJ/Kg
含油污泥再生煤的检测依据为：参照GB474-2008、GB/T211-1996、GB/T212-2001、GB/T213-2003、GB/T214-1996 等国家标准的有关规定。
由于采取上述技术方案本发明技术具有如下优点及效果：
a）本发明的多种含油污泥再生煤，是以多种含油污泥、煤矸石为主要原料及添加其他调和絮凝剂，是一种多元素组成的混合再生燃料。由于含油污泥和煤矸石中的可燃烧物的热值较高，其发热量符合国家规定的煤炭标准要求，燃烧后的灰渣能够用于生产建筑材料作为原料，又属于可再生能源，为废弃物循环利用，可替代煤炭适用于水泥生产厂和火力发电厂；
b）利用多种含油污泥、煤矸石制造的再生煤，弥补能源紧缺，为可再生能源，有广泛的发展前景；
c）在再生煤中添加了助燃剂，可提前再生煤的着火点，同时释放出大量的氧，起到强烈助燃作用，促进再生煤中碳与碳化物的去除，使再生煤能充分燃烬；尤其能把烟气中未完全燃烧的一氧化碳生成二氧化碳释放出大量的热量，提高燃烧效率，降低格林曼黑度，达到助燃、消烟、节能的目的；
d）成功实现多种含油污泥的回收利用和无害化处理，有效的治理和控制含油污泥对环境造成的污染，保护生态环境。解决了含油污泥在填埋过程中需要占用大量的土地资源和容易造成二次污染的难题，既保护了环境，又节约了土地；
e）生产工艺简单，无三废排放，符合国家循环经济和节能减排保护环境的要求精神，且投资少、見效快、成本低、效益好。
具体实施方式：
实施例1
将炼油厂的工业废水、石油机械加工产生的电镀废水、含油废水和生活污水，经过浮选、过滤、絮凝、化学方法处理后产生的活性污泥和原油隔油池底泥、浮选池浮渣及原油油罐底泥的组合，经过脱水至含水率70～73%的多种含油污泥，备用；
将采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，经过破碎、分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、分筛后制成粒径为-2mm的煤矸石粉料，备用；
将生活垃圾在焚烧发电过程中通过烟气除尘系统除尘后排出的废灰，经过分选、磁选去除废金属后、再经干燥、轮碾分筛后制成细度为-2mm的粉料，备用；
将石灰石经过高温煅烧、破碎、分选、粉碎、轮碾分筛后制成细度为-02mm的石灰粉料，备用；
取上述制备的多种含油污泥50kg、煤矸石粉料35kg、垃圾焚烧飞灰粉料15kg、生石灰粉料12kg、硫酸钙粉料5kg、三氯化铁3kg、硫酸铝3kg、聚丙烯酰胺0.005kg、助燃剂0.003kg、硫酸亚铁1kg、硫酸镁3kg、Li高分子重金属捕集剂0.6kg和水5kg，将上述原料采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成块形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成含油污泥再生煤产品。经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果：其发热量为26.8MJ/Kg，为合格产品。
实施例2
取实施例1的多种含油污泥70kg、煤矸石粉料45kg、垃圾焚烧飞灰粉料25kg、生石灰粉料20kg、硫酸钙粉料8kg、三氯化铁5kg、硫酸铝5kg、聚丙烯酰胺0.008kg、助燃剂0.006kg、硫酸亚铁2kg、硫酸镁6kg、Li高分子重金属捕集剂0.8kg和水8kg，将上述原料采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成棒形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成多种混合含油污泥再生煤产品。经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果：其发热量为23.6MJ/Kg，为合格产品。
实施例3
取实施例1的多种含油污泥55kg、煤矸石粉料38kg、垃圾焚烧飞灰粉料18kg、生石灰粉料15kg、硫酸钙粉料6kg、三氯化铁3.5kg、硫酸铝3.5kg、聚丙烯酰胺0.006kg、助燃剂0.004kg、硫酸亚铁1.5kg、硫酸镁3.5kg、Li高分子重金属捕集剂0.7kg和水6kg，将上述原料采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成球形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成含油污泥再生煤产品。经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果：其发热量为24.38MJ/Kg，为合格产品。
实施例4
取实施例1的多种含油污泥60kg、煤矸石粉料40kg、垃圾焚烧飞灰粉料20kg、生石灰粉料18kg、硫酸钙粉料7kg、三氯化铁4kg、硫酸铝4kg、聚丙烯酰胺0.007kg、助燃剂0.005kg、硫酸亚铁1.6kg、硫酸镁4kg、Li高分子重金属捕集剂0.6kg和水7kg，将上述原料采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成棒形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成多种混合含油污泥再生煤产品。经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果：其发热量为23.86MJ/Kg，为合格产品。
实施例5
取实施例1的多种含油污泥65kg、煤矸石粉料43kg、垃圾焚烧飞灰粉料23kg、生石灰粉料16kg、硫酸钙粉料6kg、三氯化铁4.5kg、硫酸铝4.5kg、聚丙烯酰胺0.008kg、助燃剂0.006kg、硫酸亚铁1.8kg、硫酸镁5kg、Li高分子重金属捕集剂0.8kg和水8kg，将上述原料采用双轴混合搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤压机挤压制造成球形的再生煤,在常温下自然干燥后,制成多种含油污泥再生煤产品。经广东省技术监督煤炭产品质量监督检验站检验结果：其发热量为23.85MJ/Kg，为合格产品。
Claims (1)
1.一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤，其特征在于它由下述重量配比的原料制成：
多种含油污泥 50～70份
煤矸石粉料 35～45份
垃圾焚烧飞灰 15～25份
生石灰粉料 12～20份
硫酸钙粉料 5～8份
三氯化铁 3～5份
硫酸铝 3～5份
聚丙烯酰胺 0.005～0.008份
助燃剂 0.003～0.006份
硫酸亚铁 1～2份
硫酸镁 3～6份
Li高分子重金属捕集剂 0.6～0.8份
水 5～8份
所述的多种含油污泥是炼油厂的工业废水、石油机械加工产生的电镀废水、含油废水和生活污水，经过浮选、过滤、絮凝、化学方法处理后产生的活性污泥和原油隔油池底泥、浮选池浮渣及原油油罐底泥的组合，经过脱水至含水率70～73%；
所述的煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，经过破碎、分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、分筛后制成粒径为-2mm的粉料；
所述的垃圾焚烧飞灰粉料是生活垃圾在焚烧发电过程中通过烟气除尘系统除尘后排出的废灰，经过分选、磁选去除废金属后、再经干燥、轮碾分筛后制成细度为-2mm的粉料；
所述的石灰粉料是石灰石经过高温煅烧、破碎、分选、粉碎、轮碾分筛后制成细度为-02mm的粉料。
2、根据权利要求1所述的一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤，其特征在于所述的硫酸钙其粉碎粒径为-0.2mm的粉料。
3、根据权利要求1所述的一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤的制造方法，其特征在于它按下述步骤进行：
将50～70重量份的多种混合含油污泥、35～45重量份的煤矸石粉料、15～25重量份的垃圾焚烧飞灰粉料、12～20重量份的生石灰粉料、5～8重量份的硫酸钙粉料、3～5重量份的三氯化铁、3～5重量份的硫酸铝、0.005～0.008重量份的聚丙烯酰胺、0.003～0.006重量份的助燃剂、1～2重量份的硫酸亚铁、3～6重量份的硫酸镁、0.6～0.8重量份的Li高分子重金属捕集剂和5～8重量份的水为原料，经搅拌混合呈潮湿状后用真空挤压机挤压制造成块、棒或球形的再生煤坯,在常温下自然干燥后,制成产品。
4、根据权利要求3所述的一种用炼油厂的多种含油污泥生产的再生煤的制造方法，其特征在于所述的硫酸钙其粉碎粒径为-0.2mm的粉料。
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