CN102268296A - 一种利用污泥生产可燃气体的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用污泥生产可燃气体的工艺。属于污泥的无害化资源利用领域。将含水量70%-80%并含有大量有害细菌和重金属的污泥生产可燃气体,具体工艺是:在污水处理厂排放的脱水污泥中加入水分调节剂和蓬松剂混合均匀,使含水率调节到40%-70%,在定时翻倒和强制通气的条件下进行好氧发酵。通过发酵杀死有害菌,除去恶臭气味使含水率降到20%-40%,经风干后或直接压块制成燃料块,垛成条垛存放再进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉,在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化,生成混合可燃气体,供锅炉、发电使用,其灰分做建筑材料。
Description
技术领域
本发明涉及有机固体废弃物资源化利用领域,尤其提出利用污水处理厂生产的污泥热解气化生产可燃气体,进行资源化利用。
技术背景
目前我国污水处理厂每年排放污泥近300-600万吨,且排放数量逐年增加。污泥因其量大、含水量高、并含有害重金属和大量致病菌,堆放和投弃均会对环境造成二次污染。所以污泥的处置面临着非常大的困难。国内外污泥处置的方式主要有填埋、投海、焚烧、堆肥等。但这些方式在实际应用中都存在很多限制条件。因此,随着民众环保意识的增强,探索污泥处置真正实现减量化、无害化、资源化且经济简便的方式已成为各国广为关注的热点问题。
污泥含有有机物质,具有燃料价值,因污泥含水率高(污泥脱水后含水率在70%以上)如无另外补充能量,靠自身能量很难实现干燥并直接燃烧。污泥含有絮凝剂,呈胶状,自然风干时间长、占地多、散发恶臭,污染空气和地下水。如用煤炭、活性碳或木炭吸附污泥中的水、重金属和有害菌,其成本高、吸附不彻底。污泥如发酵干燥后直接燃烧、其可燃性非常差,且能量转化率低。
发明内容:
本发明提供一种利用污泥生产可燃气体的工艺,该工艺实现污泥的无害化资源利用,工艺简单、运转成本低。利用污泥生产可燃气体的工艺包括:
(1)污水处理厂排放的含水率在70-85%的脱水污泥,加入水分调节剂,使含水率调节到40%-65%,同时加入蓬松剂,混合均匀制成发酵物料。
(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵设施,在定时翻倒和强制通气的条件下进行高温好氧发酵。通过发酵杀死有害菌除去恶臭气味,使含水率降到20%-40%,过筛除去较大的蓬松剂和杂物(蓬松剂可循环使用),制成燃料粉。
(3)将步骤(2)制得的燃料粉,经风干后或直接压块成型,垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉,在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化,即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等可燃的混合气体。供锅炉、发电及其它使用,其灰分可做建筑材料。
所述的水分调节剂为秸秆、锯末、果皮、糠、菌棒、药渣、牲畜粪便等,并包括步骤2制成的燃料粉。该水分调节剂要求含水率相对较低,水分调节剂主要吸收降低污泥中的含水率,调节发酵物料的碳氮比,增加物料的燃烧热值。
所述的膨松剂为颗粒较污泥大,能对污泥起到蓬松作用的物体。包括锯末、木屑、截短的细竹竿、内空或多孔的塑料制品。膨松剂的主要作用是增加污泥的通透性,循环使用对发酵起到接种作用。一些蓬松剂本身也是水分调节剂或也能起到水分调节剂的作用。
所述的气化炉(见附图1)其炉体外壳为中间有间隙的夹套,夹套间隙隔成回转气道(1)。气化炉投料口上部设有燃料块预热仓(2),气道(1)下端通过管道与鼓风机(3)连通。气道(1)上端通过管道与预热仓(2)的下部连通。预热仓(2)的上部连通管道经气化炉底部通入炉内。在作业时,经鼓风机(3)鼓风进入壳体气道(1)进行预热后通入燃料块预热仓(2),对燃料块进行预热和干燥,同时产生水蒸气,其热风和水蒸气经管道从气化炉底部进入炉内。水蒸气进入气化炉氧化层与高温的碳反应,产生氢气和一氧化碳等可燃气体。与现有气化炉相比,即节省了用夹层生成水蒸气的工序,又烘干预热了燃料块。
附图说明
图1为本发明中气化炉与现有气化炉不同部分略图。
图2为本发明工艺流程图
具体实施方式
实施例1:
(1)取污水厂排放的脱水污泥(含水率70%-80%)75吨,以棉花秸秆粉(含水量15%-30%)作为水分调节剂加入20吨,以长度为1-5cm的细竹竿段为膨松剂加入5吨。进行充分混合形成发酵物料。
(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵槽进行好氧发酵,发酵槽底部设有强制通风设施,上部有物料翻倒机械。翻倒机每天翻倒一次,鼓风机每6个小时鼓风一次。4-7天发酵完成,使物料含水率达到30%以下并杀死有害菌除去恶臭气味。对发酵好的物料分筛,制成燃料粉。筛出较大的杂物和膨松剂(细竹竿段)晾干除去杂物后重复使用。
(3)将步骤(2)制得的燃料粉压块,制成燃料块,垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉,在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化,即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等可燃混合气体,供锅炉使用,其灰分用于生产地砖等建筑材料。
实施例2:
(1)取污水厂排放的脱水污泥(含水率70%-80%)70吨,以锯末(含水量15%-30%)作为水分调节剂和膨松剂加入30吨,进行充分混合形成发酵物料。
(2)将步骤(1)制得的发酵物料堆成条堆进行好氧发酵,每天翻堆1-2次,4-7天发酵完成,使物料含水率达到40%以下并杀死有害菌除去恶臭气味。对发酵好的物料进行分筛除去杂物,再进行风干降低含水率至30%以下制成燃料粉。
(3)将步骤(2)制得的燃料粉压块,制成燃料块,垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉,在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化,即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等混合可燃气体,供锅炉使用,其灰分用于生产地砖。
实施例3:
(1)取污水厂排放的脱水污泥(含水率70%-80%)70吨,以蘑菇渣(含水量15%-30%)作为水分调节剂加入25吨,以花生壳为膨松剂加入5吨。进行充分混合形成发酵物料。
(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵场堆成条堆进行好氧发酵,每天用行走式翻抛机翻堆1-2次,4-7天发酵完成,使物料含水率降到30%以下并杀死有害菌除去恶臭气味。对发酵好的物料分筛,制成燃料粉。
(3)将步骤(2)制得的燃料粉压块,制成燃料块,垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉,在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化,即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等可燃混合气体,供锅炉使用,其灰分用于生产地砖。
Claims (4)
1.一种利用污泥生产可燃气体的工艺,其特征是:在污泥中加入水分调节剂和蓬松剂使其含水率调节到40%-65%,混合均匀后进行好氧发酵。发酵后压块成型,垛成条垛存放风干,放入气化炉在限制通风的条件下高温或中温热解气化,生成可燃混合气体。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工艺,其特征是:所述的水分调节剂为秸秆、锯末、果皮、糠、菌棒、药渣、牲畜粪便,并包括发酵后的物料。
3.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工艺,其特征是:所述的膨松剂为能对污泥起到蓬松作用的物体。包括锯末、木屑、截短的细竹竿、内空或多孔的塑料制品。
4.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工艺,其特征是:所述的气化炉,其炉体外壳为中间有间隙的夹套,夹套间隙隔成回转气道(1)。气化炉投料口上部设有燃料块预热仓(2),气道(1)下端通过管道与鼓风机(3)连通。气道(1)上端通过管道与燃料块预热仓(2)的下部连通。燃料块预热仓(2)的上部连通管道经气化炉底部通入炉内。
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