CN102492517B - Osa-复合酶污泥燃煤及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OSA-复合酶污泥燃煤组合物，及其制备方法。本发明提供的污泥燃煤中污泥含量高，且污泥燃煤的燃烧热值高，燃烧效果好，能替代部分工业及生活用煤。用本发明提供的污泥燃煤制备方法可快速降低污泥含水量，高效快速地大量处理污泥，且价格低廉。

Description

OSA-复合酶污泥燃煤及其制备方法

技术领域

本发明属于城市污泥领域，具体地说，本发明涉及由城市污泥制成的燃料，以及制备污泥燃料的方法。

背景技术

城市污水处理厂污泥的处理是世界性难题。

古人用“出淤泥而不染”来赞扬荷花的清纯高贵，但同时，我们也不难看出，作者对“淤泥”的鄙视。随着城市化的发展，城市污水排放量越来越大，从而产生大量的污泥。

在西欧、日本等发达国家,由于土地资源短缺,地下水资源、海洋环境污染严重等原因,传统的填埋、堆肥、投海处置等方法已立法限制使用。在我国,据1993年不完全统计,已建成和正在建设中的城市污水处理厂共计117座,日污水处理量达到513，628万m3,按污泥产率3.8%计算,日排出的污泥达19,518万m3, 折合干污泥3123万t/a ，而且还以每年大约10％的速度增长。绝大部分仍以填埋、直接农田使用为主,对土壤、地下水污染严重。

但是，我国干污泥中含38.4％有机质，污泥干燥基热值较高，基本都在12000 kJ/kg以上，接近褐煤15466kj/kg水平。其绝干物质的高位热值可达3500~5000kal/kg，是一种极有价值的潜在能量，也是一种重要的可利用能源。所以,如何无害化、资源化地处理污泥,将成为现代化城市中环保和节能的一个重要课题。

污泥处理的最大难题是“初级污泥”含水率过高，后期脱水难度大、费用高。目前我国污水厂未作处理的污泥的含水率为99%，即使经过浓缩和脱水处理后的污泥，含水率也只能降低到80%。因此，不论是填埋，还是堆肥、焚烧，效果都不理想。以北京市为例：污泥堆肥成本随电价变化约300~350￥/ t DS，污泥填埋操作简单，成本约500~760￥/t DS，污泥焚烧减量效果最明显，初始投资及运行费用最高，综合成本约771~1000￥/t DS。

目前，国内外有关城市污泥燃料专利如下：

①  CN94112288.3活性污泥煤球及其制备方法，粉煤占80%～90%活性污泥只占0.5%～4.0%。 　

②  CN92103704.X利用生化污泥制作的污泥型煤，生化污泥占30～45％，原煤占53～68％。

③  CN201010017267.3污泥环保再生煤及其制备方法，污泥：45～70％，助燃剂：25～50％焦油渣。制备工艺复杂，常规干燥，耗能大。

④  CN200610114718.9一种污泥煤混合燃料及使用方法，污泥占混合燃料成分的50～65％，煤占混合燃料成分的35～50％。在使用时，污泥煤混合燃料的加入量为锅炉燃料煤总量的20～30％。

⑤  CN200610011414.X一种污泥燃料棒及其制备方法，其质量百分比为：脱水污泥50～70％，助燃剂20～50％，专利实施例所示，脱水污泥含水率84.2%（干基重15.8%），这样，配方中脱水污泥50～70％，也只有8%～11%的干污泥；制得的燃料棒成品 含水率40.90%，低位热值2735kcal/kg。

从上述专利可以看出，城市污泥燃料中存在的问题是：

1. 在燃料组合物中，污泥含量低：通常在30%，最高也只有50%，且燃烧值低，每公斤 2735大卡；

2. 处理工艺复杂成本高，特别是污泥干燥，脱水复杂，成本高，以干燥到含水率65%~75%计算，每吨运转费用高于400元。

3. 污泥燃料携带大量有害微生物，可能成为潜在污染源。

4．污泥燃料恶臭难除，影响人们使用。

发明内容

本发明一个目的是提供一种新的污泥燃煤，它污泥含量高，且污泥燃煤的燃烧热值高，燃烧效果好，可大量处理污泥，能替代部分工业及生活用煤。

本发明的再一个目的是提供一种制备污泥燃煤的方法，该方法处理污泥，可快速降低污泥含水量，效率高，且污泥燃煤燃烧热值高。

在本发明中，公开了新的一种OSA-复合酶污泥燃煤，其特征在于它含有下列组份(质量分数%)：

OSA-复合酶污泥干粉      60%～80%

添加剂                     20%～40%

其中：OSA-复合酶污泥干粉，是污水处理厂污水经固定化胞溶酶处理、太阳能热泵干化制成，固含量在80-85%；添加剂系由引燃剂、助燃剂、粘合剂按重量比5：85：10组成；其中引燃剂为的硝石、硝酸镁、氯化镁中的一种或几种；助燃剂选用秸秆：玉米秸、高梁秸、豆秸、葵花秸、棉花秸、菜籽秸、麦秸、稻秸中的一种或几种；粘合剂选用含水硅酸盐:(Na、Ca)O·33(Al、Mg)2(SiO)10·(OH)2·nH2O,粒度为70μm。

OSA-复合酶污泥是污水处理厂污泥干粉，经固定化胞溶酶处理及太阳能热泵干化而得。污水处理厂污泥经固定化胞溶酶处理后，污泥无腥臭味，经压滤机滤水，滤饼固含量60%～50%，松散，再经太阳能热泵干化得到固含量85%～80%的OSA-复合酶污泥干粉，能耗小；而现有技术处理的污泥，是一种胶质泥浆，有特殊腥臭味，体积庞大，经压滤机滤水后，滤饼固含量20%以下，胶粘，常规干燥，耗能大。

在本发明中，本发明公开了一种优选的OSA-复合酶污泥燃煤，其特征在于它含有下列组份(质量分数%)：

OSA-复合酶污泥干粉      65%～75%

添加剂                     25%～35%

其中：OSA-复合酶污泥干粉，是污水处理厂污水经固定化胞溶酶处理、太阳能热泵干化制成，固含量在80-85%；添加剂系由引燃剂、助燃剂、粘合剂按重量比5：85：10组成；其中引燃剂为的硝石、硝酸镁、氯化镁中的一种或几种；助燃剂选用秸秆：玉米秸、高梁秸、豆秸、葵花秸、棉花秸、菜籽秸、麦秸、稻秸中的一种或几种；粘合剂选用含水硅酸盐:(Na、Ca)O·33(Al、Mg)2(SiO)10·(OH)2·nH2O,粒度为70μm。

在本发明中，本发明公开了一种更优选的OSA-复合酶污泥燃煤，其特征在于它含有下列组份(质量分数%)：

OSA-复合酶污泥干粉      75%

添加剂                     25%

其中：OSA-复合酶污泥干粉，是污水处理厂污水经固定化胞溶酶处理、太阳能热泵干化制成，固含量在80-85%；添加剂系由引燃剂、助燃剂、粘合剂按重量比5：85：10组成；其中引燃剂为的硝石、硝酸镁、氯化镁中的一种或几种；助燃剂选用秸秆：玉米秸、高梁秸、豆秸、葵花秸、棉花秸、菜籽秸、麦秸、稻秸中的一种或几种；粘合剂选用含水硅酸盐:(Na、Ca)O·33(Al、Mg)2(SiO)10·(OH)2·nH2O,粒度为70μm。

本发明还公开了一种制备OSA-复合酶污泥燃煤的方法，该方法包括下列步骤：

A． OSA-复合酶污泥原位减量：在污水处理厂污水中，每立方污水加入固定化胞溶酶0.4~0.8克，溶解微生物细胞壁，使胞内束缚水变成自由水，促进污泥降粘、深度脱水，实现污泥量消减，减量污泥经隔膜压滤机压榨，污泥固含量由2%提高到50%~60%；

B． 太阳能-热泵组合干化：采用太阳能-热泵组合系统干燥OSA-复合酶污泥滤饼，含水率由50%~40%降至20%~15%，使其达到目的物固含量为80%~85%的污泥粉；

C． OSA-复合酶污泥燃煤的模压成型：在配料机中，按比例依次加入固含量80%~85%的OSA-复合酶污泥粉、添加剂；搅拌混合均匀，模压造型。

    在本发明中，详细公开了制备OSA-复合酶污泥燃煤的方法，该方法包括下列步骤：

第一步，OSA-复合酶污泥原位减量：在污水处理厂污水中，每立方污水加入固定化胞溶酶0.4~0.8克，溶解微生物细胞壁，使胞内束缚水变成自由水，促进污泥降粘、深度脱水，实现污泥量消减，减量污泥经隔膜压滤机压榨，污泥固含量由2%提高到50%~60%，每吨污水水处理费用仅0.05-0.1元；

第二步，太阳能-热泵组合干化：采用太阳能-热泵组合系统干燥OSA-复合酶污泥滤饼含水率由50%~40%降至20%~15%，使其达到目的物固含量为80%~85%的污泥粉，每吨运转费用低于150元；以上两项费用合计为159元/吨污泥；

第三步， OSA-复合酶污泥燃煤的模压成型：在配料机中，按比例依次加入固含量80%~85%的OSA-复合酶污泥粉、添加剂；搅拌混合均匀，模压造型，每吨燃煤成本价300元/吨，市场价650元/吨煤，有较大的利润空间，况且是污泥资源化，利国利民。

    在本发明中，申请人详细公开了制备OSA-复合酶污泥燃煤的方法，该方法包括下列步骤：

第一步，OSA-复合酶污泥制备：采用污泥原位减量OSA-复合酶组合技术

污水处理厂的污泥，是一种胶质泥浆，密度约为1.015g/ml,含水率为91%左右，有特殊腥臭味，携带有害微生物，体积庞大，这种大体积的胶质泥浆如果不经过OSA-复合酶处理，将为后续处置带来很多不便。

本发明采用城市污泥原位减量OSA-复合酶组合技术，其实质是：通过固定化胞溶酶破坏微生物细胞壁，使胞内束缚水变成自由水，促进污泥降粘、深度脱水，实现污泥量消减30%~40%。同时减量污泥经隔膜压滤机压榨，实现污泥含固量由20%以下，提高到50%~60%。

污泥原位减量复合酶，系多功能酶制剂(MCEP)，由多功能复合微生物（Multifunctional Compound Micro-organisms Preparation MCMP）光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、真菌在内等数十种能分泌胞外酶的复合菌株组成，能保持并强化天然存在菌株的活性，从而优化和控制微生物种群的平衡。投加污泥减量微生物制剂后，增加了系统中细菌的种类、浓度和代谢活性，而且能抑制有害细菌的生长。它们各自分泌不同的胞外酶，具有污泥减量、水质净化、异臭去除等多种功能。

日处理规模为5 m3/d的活性污泥法装置中,每次MCMP加入量为日处理水量的0·02% ~0·04%，MCMP含量在8~16ppm。每吨污水水处理费用在0.05-0.1元。

该工艺首先污泥原位减量、除臭、降粘、深度脱水，其次隔膜压滤机完成固液分离，得到含水率由98%降到50%~40%的OSA-复合酶污泥滤饼，它是一个无臭味的有机质污泥燃煤半成品。

第二步OSA-复合酶污泥干化：采用太阳能-热泵组合新技术

太阳能与热泵结合的污泥干燥技术是将太阳能和热泵结合起来组成新的热源; 即充分利用太阳能集热器在低温时集热效果好、热泵系统在其蒸发温度高时效率高的优点, 将太阳能加热系统作为热泵系统的低位能源组成新的太阳能热泵供热系统。这种系统结合方式, 能够克服太阳能本身所具有的稀薄性和间歇性, 达到节省高位能源和减少环境污染的目的。

太阳能高温热泵干燥系统结构：该系统主要由太阳能集热系统、干燥系统、热泵系统和微机监测与控制系统组成。

太阳能高温双热源热泵干燥系统的热源流程原理图及它们的耦合原理如下：

⑴太阳能干燥污泥

当夏天阳光充足时, 太阳能集热器能使空气温度升至 70℃以上, 在这种情况下热泵系统不开动,完全利用太阳能进行干燥, 充分节约能源。

⑵太阳能 + 热泵组合干燥污泥

春秋天时太阳供能不是非常充足, 当太阳能集热器的空气温度达不到 70℃时, 则启动热泵系统进行联合加热。

⑶热泵干燥污泥

当冬天太阳能不能提供热风时, 则可以单独开启热泵系统, 并利用其它余热对污泥进行加热干燥。

经太阳能-热泵组合技术干化后，OSA-复合酶污泥含水率由50%~40%降至20%~15%，干化OSA-复合酶污泥含有的一定发热量的有机物质。

每千克含水率为 35% 左右的污泥，在燃烧时能产生 2000~3000kcal 的热量； 2.5kg 且含水率 35% 左右的污泥相当于 1kg 标准煤。

这样做，既利于发展自身良性循环经济，同进也体现了废弃物（污泥）处理的资源化和产业化的要求。

采用太阳能-热泵组合系统干燥OSA-复合酶污泥含水率由50%~40%降至20%~15%，每吨运转费用由400元降到150元。

第三步 OSA-复合酶污泥燃煤生产

本环节比较简单，仅需配料机、搅拌机和成型机各一台，这些设备都是技术成熟的通用设备。

在配料机中，按比例依次加入固含量85%~80%的OSA-复合酶污泥粉、添加剂；搅拌混合均匀，模压造型，每吨燃煤成本价300元/吨，市场价650元/吨煤，有较大的利润空间，况且是污泥资源化，利国利民。

OSA-复合酶污泥燃煤在燃料工业及人民生活中的应用。

根据中国水网《中国污泥处理处置市场分析报告2011版》（下称《分析报告》）的数据，截至2010年底，全国城镇污水处理量达到343亿立方米，脱水污泥产生量接近2200万吨。这是一个很庞大的数字，足以引起大家的重视。

如果全部转化为OSA-复合污泥燃煤，按标准煤折算系数0.580 千克标准煤 / 千克计算，则新增标准煤1276万吨/年；按1吨煤发电量=3333度计算，可发电425亿度，接近长江三峡全年发电量（三峡水电站每年发电500亿度），每度电0.25元，一年也是125亿，无论经济效益，还是环境效益，都是非常可观的。

本发明与现有污泥燃煤相比具有以下优点：

1. OSA-复合酶污泥燃煤组分中，污泥干基高达60%～80%，同样重量的污泥燃煤，可多处理30-40%的污泥；污泥燃煤含水量少，污泥资源化燃煤的燃烧值可达到4200kcal/kg～5500kcal/kg，与普通原煤相同，比现有技术产生的污泥燃煤的燃烧值提高28.5%。

2．OSA-复合酶污泥燃煤不含病原微生物，大肠杆菌数为零。

3.本发明制备OSA-复合酶污泥燃煤的方法与现有技术相比，工艺简单，成本低30-50%，实现了对污泥的“减量化、稳定化、无害化，，且污泥燃煤含不病原微生物。

4. 本发明在原OSA的基础上添加一条污泥回流支路，实现污泥原位消化、减量、溶胞、除恶臭、降粘、深度脱水，污泥固含量由2%提高到50%~60%。

6. 本发明针对现有污水处理厂污泥处置过程中，污泥干燥能耗高的问题，采用太阳能热泵新能源，对污泥进行干化，大幅度降低干燥成本，每吨运转费用由400元降低到150元。

7. OSA-复合酶污泥燃煤组分中，污泥干基高达60%～80%，且充分利用了污泥所含的热能，将其转化成能源，从而节约大量的煤炭资源，实现污泥的资源化处理；

8. 污泥资源化燃煤的燃烧值可达到4200kcal/kg～5500kcal/kg，与普通原煤相同；

9. OSA-复合酶污泥燃煤含有助燃剂，火苗呈蓝色，而且燃烧时间长，燃烧效果比同等热值的烟煤提高15%以上。

10. OSA-复合酶污泥燃煤在使用过程中，燃烧温度在850～950℃，既可完全杀灭有害微生物，也可防止燃烧过程中二恶英等有毒气体产生；

11. OSA-复合酶污泥燃煤燃烧时飞灰可降低80%，燃烧后残留物极少；燃烧后的残渣还是优质建材原料，如水泥，免烧砖等，部分残渣返回燃煤做添加剂；

12. OSA-复合酶污泥燃煤生产车间可直接建在污水处理厂内或附近，可以直接从源头上进行环保控制，污泥处置不出厂即可解决外运后的一切环保问题，降底了运费；

13. 一般污水处理后的污泥需消化处理，而OSA-复合酶污泥燃煤以不消化的污泥为原料，可取消污泥消化设备，减少污水厂建设投资，也降低了污水处理成本；

综上所述，OSA-复合酶污泥燃煤完全可以代替普通工业燃煤使用，并且比普通工业燃煤更具有燃烧价值。

在本发明中，相关名称解释如下：

OSA（Oxic-Settling-Anaerobic）工艺是指：在传统活性污泥工艺的污泥回流过程中引入一段厌氧反应器，其工艺流程图如附图1所示。

OSA-复合酶反应器是OSA工艺的改进，是将多功能复合酶制剂(MCEP)直接投入OSA厌氧反应器内，另添一条污泥回流支路，工艺流程图如附图2所示。

污泥原位减量复合酶，系多功能酶制剂(MCEP)，由多功能复合微生物（Multifunctional Compound Micro-organisms Preparation MCMP）光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、真菌在内等数十种能分泌胞外酶的复合菌株组成，能保持并强化天然存在菌株的活性，从而优化和控制微生物种群的平衡。研究者可通过市售方式从市场获得。

MLVSS是混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids)的简写。本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。

MLSS是混合液悬浮固体颗粒（mixed liquor suspended solids），是指曝气池中污水和活性污呢混合后的混合液悬浮固体数量，单位为mg/L，也称混合液污染浓度，是计量曝气池中活性污泥数量的指标。

COD，化学需氧量，BOD生化需氧量，都是污水处理中的专有名词。

附图说明

图1是OSA系统工艺流程示意图

A表示污水进口，B表示曝气池，C表示沉淀池，D表示处理水出口，E表示污泥排放口，G回流污泥，F表示厌氧池

图2是OSA-复合酶系统工艺流程示意图

A表示污水进口，B表示曝气池，C表示沉淀池，D表示处理水出口，E表示污泥排放口，G回流污泥，I表示溶胞系统。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。应当理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不能限制本发明的保护范围。

实施例1. 城市污泥OSA-复合酶处理

OSA-复合酶污泥的制备：采用污泥原位减量OSA-复合酶组合新技术

工艺设备流程：由污泥原位减量OSA-复合酶反应器和隔膜压滤机组成。

(一) OSA-复合酶反应

污泥原位减量OSA-复合酶反应器是OSA工艺的改进，将复合酶直接投入厌养反应器内，另添一条污泥回流支路。

1　试验方法

1·1　装置 。

共设3套装置,每组装置的容积为2 m3,设计处理能力为5 m3/d。第一组装置(No.1)投加多功能酶制剂MCEP,投加量为处理水量的0.005%;第二组装置(No.2)也投加多功能酶制剂MCEP,投加量为处理水量的0.01%,第三组装置(No.3)不加MCEP,用作污泥减量效果的对比。

设水泵2台,其中一台流量为2.5m3/h,为3套装置供水,另一台流量为1 m3/h,用于污泥回流;设风机3台,风量为4 m3/h,分别为3套装置曝气。

试验中控制DO为2~3 mg/L,水力停留时间HRT为10 h, 污泥浓度MLSS在4 000~6 000mg/L,运行方式为连续运行。

1·2　运行

①　活性污泥接种

2010年11月25日,向3套装置内接种污水处理厂氧化沟的活性污泥,然后开始正常运行。

11月28日开始进行进、出水水质和污泥指标的检测,经过两周的培养, 3套装置出水中的COD均在50 mg/L以下, 污泥浓度MLSS在3 000~6 000mg/L,且污泥活性较好,表明装置启动成功。

②　投加MCEP

待3套装置中的活性污泥培养稳定后,从2010年12月12日开始向No.1和No.2装置内分别投加不同量的MCEP,其中12月12日—19日,每天向两组装置中分别投加250 mL和500 mL的微生物制剂,共投加了8次;以后每月投加一次,即分别于2011年1月13日和2011年2月14日向两组装置中投加MCEP。

1·3　试验用水质

中试用水取自污水厂沉砂池的出水,其水质见表1。

表1　试验水质

2　试验结果

2·1　污泥减量效果

自2010年12月12日开始投加MCMP后,连续运行了78 d。为了保证出水水质, No.3装置每天排泥约200 L;当No.1、No.2装置内的污泥浓度>6 000 mg/L时也每天排泥200 L。

污泥原位减量效果列于表2

表2 污泥原位减量效果

说明投加MCEP可降低污泥的增长速率,减少污泥产量。

第1组，第2组装置在投加MCMP之前的MLVSS/MLSS值分别为0.46和0.50,投加后到试验结束时分别为0.62和0.63；

而该污水处理厂在实际运行中的MLVSS/MLSS值(No.3的与之相近)一般为0.40 ~0.50,

这表明投加MCMP后,在污泥浓度或污泥量相同的条件下,其微生物的总量有所增加，SVI从19.3增加到26.23。

2·2　出水水质的影响

3套装置及污水厂的出水水质列于表3 。

表3 出水水质

3组装置出水的COD、NH3-N、TN和TP浓度均已达标,其中对COD和NH3-N的去除效果优于污水处理厂的。3组装置出水中的COD和NH3-N平均值相差很小,相比较而言, 2组装置出水的COD和NH3-N平均值最低,分别为33.89 mg/L和1.22 mg/L;其次是1组装置,分别为35.08 mg/L和1.40 mg/L;最高的是没有投加微生物制剂的No.3装置,分别为36.51 mg/L和1.62 mg/L。

由此可见,投加MCEP不会对出水COD、NH3-N造成影响,相反还可以降低COD、NH3-N值,提高了出水水质。

3. 结论

投加MCEP是一种十分有效的污泥减量方法,并且对出水水质没有影响,相反还可以提高对COD和氨氮的去除率。

在使用时,可将多功能酶制剂直接投加到厌氧反应段,使其与原有的活性污泥相结合,不需增加专用的处理单元,也不必改变原有的处理设施和运行方式。

每吨污水水处理费用在0.05~0.1元。结合XX污水处理厂进行估算,投加MCEP后能减少排泥量为7 300~8 760 t/a,可使污泥处理费用由原来的3242.20元/d降低到2851.18元/d,大大减轻了污水厂污泥处理的负担,同时也减轻了对环境的影响和压力。

污泥指数SVI从19.3 L/kg增加到26.23 L/kg，表明污泥的凝聚、沉降性能得到改善，有利于后续压滤、干化等工艺过程。

 (二) 隔膜压滤

1. 装置：

百事乐PAL高压双隔膜压滤机 杭州杭氧环保成套设备有限公司出品

2. 过程：

90%~99%的稀污泥，经过螺杆泵送入隔膜式压滤机，在10~12bar的一次挤压和15~16bar的二次鼓膜挤压处理后，污泥含水率达到50%~40%，板框自动打开并震动，污泥落在皮带输送机上送出。滤布冲洗系统在每个循环周期内自动对滤布进行密闭反冲洗，保证滤布的过滤性能良好。

高压双隔膜压滤机，实现固液分离，达到工艺要求的固含量50%~60%OSA-复合酶污泥滤饼。

OSA-复合酶污泥滤饼物性测试列于表4.。

表4  OSA-复合酶污泥滤饼物性

实施例2. OSA-复合酶污泥干燥

OSA-复合酶污泥的干化：采用太阳能-热泵组合新技术

太阳能与热泵结合的污泥干燥技术是将太阳能和热泵结合起来组成新的热源; 即充分利用太阳能集热器在低温时集热效果好、热泵系统在其蒸发温度高时效率高的优点, 将太阳能加热系统作为热泵系统的低位能源组成新的太阳能热泵供热系统。这种系统结合方式, 能够克服太阳能本身所具有的稀薄性和间歇性, 达到节省高位能源和减少环境污染的目的。这一组合供热系统必定会有很大的开发应用潜力。

太阳能高温热泵干燥系统结构：该系统主要由太阳能集热系统、干燥系统、热泵系统和微机监测与控制系统组成。

⑴太阳能干燥污泥

当夏天阳光充足时, 太阳能集热器能使空气温度升至 70℃以上, 在这种情况下热泵系统不开动,完全利用太阳能进行干燥, 充分节约能源。

⑵太阳能 + 热泵组合干燥污泥

春秋天时太阳供能不是非常充足, 当太阳能集热器的空气温度达不到 70℃时, 则启动热泵系统进行联合加热。

⑶热泵干燥污泥

当冬天太阳能不能提供热风时, 则可以单独开启热泵系统, 并利用其它余热对污泥进行加热干燥。

经太阳能-热泵组合技术干化后，OSA-复合酶污泥含水率由50%~40%降至20%~15%，干化OSA-复合酶污泥含有的一定发热量的有机物质（每千克含水率为 35% 左右的污泥，在燃烧时能产生 2000~3000kcal 的热量； 2.5kg 且含水率 35% 左右的污泥相当于 1kg 标准煤）。这样做，既利于发展自身良性循环经济，同进也体现了废弃物（污泥）处理的资源化和产业化的要求。

    如果按目前国内电价0.4元/kwh计算，在1200m2面积上进行纯太阳能污泥干化处理，每蒸发l.0 t水所需操作费用约为4~12元，装置折旧费用约为100元。每吨污泥干化运转费用低于120元。

充分利用太阳能，发展节能低碳污泥干化技术，实现污泥的资源化利用，在改善环境的同时，对于减少二次污染，降低碳排放强度具有重要的现实意义。

太阳能-热泵干化OSA-复合酶污泥，其性能测试结果列于表5.。

表5 干化OSA-复合酶污泥性能

实施例3. OSA-复合酶污泥燃煤的配制：

3.1 OSA-复合酶污泥燃煤的组成：

具体成分见表6，

表6  各种OSA-复合酶污泥燃煤组合物成份

3.2添加剂的配制：添加剂由引燃剂、助燃剂、粘合剂组成，按重量比计是5：85：10组成；

3.3模压造型

大洋型煤设备有限公司专业生产型煤设备,蜂窝煤机，鹅蛋式煤机，煤球机等型煤加工成型机械设备，分为全封闭，半封闭，立式，卧式，双柱，四柱等机器设备，可制造方煤、圆煤、多孔煤、梅花型，鹅旦型，空心的及速燃蜂窝煤（一根火柴可以点燃火的的煤球）等；一机多用，节能省电，价格合理。可做新型点火煤，速燃蜂窝煤，秸杆蜂窝煤，倍化蜂窝煤。技术参数：电机4极5.5千瓦，产量 50块/分，煤球型号圆Ф125以下方100×100以下。

或采用9KWH-20型机，将组合物混合均匀，混合物进入9KWH-20型机中成形,其加工出的再生煤块:压缩比1:20、质量0·8~1 kg/dm3、截面32 mm×34 mm的方体,可取代煤碳做燃料,其发热量达20934~30982 kJ/kg，并且燃烧时间优于同等重量量的煤粉燃烧时间。

生产设备性能稳定，生产效率高，机器设备能够长时间满负荷正常运行，产品规则并且固化成型程度高。

3.4效益：每吨OSA-复合酶污泥燃煤成本价300元/吨，市场价650元/吨煤，有较大的利润空间，况且是污泥资源化，利国利民。

实施例4  OSA-复合酶污泥燃煤值 在燃料工业及人民生活中的应用

由表6各种OSA-复合酶污泥燃煤组合物实施例，所得OSA-复合酶污泥燃煤，其热能效果按GB/T15317-94规范，燃煤工业分析及热量测定按GB212-2008,GB213-2003标准进行，资源化燃煤硫含量按GB/T214-2007标准进行。

OSA-复合酶污泥燃煤组合物的热能效果和硫含量分析检查结果列于表7。

表7  各种OSA-复合酶污泥燃煤组合物的热能效果和硫含量 

表7测定结果表明：热能效果均达到4200大卡/17560千焦耳以上，资源化燃煤硫含量均在1.0% 以下。符合工业燃料用煤及人民生活用煤标准。

本发明污泥燃煤成本每吨300元，燃煤市售价格每吨650元，为城市污泥处理处置，“减量化、稳定化、无害化、资源化”，找到了一条切实可行的新途径。

Claims (1)

1.一种OSA-复合酶污泥燃煤，其特征在于它含有下列组份(质量分数%)：

OSA-复合酶污泥干粉      75%

添加剂                     25%

其中：OSA-复合酶污泥干粉，是污水处理厂污水经固定化胞溶酶处理、太阳能热泵干化制成，固含量在80-85%，固定化胞溶酶是一种溶解微生物细胞壁，使胞内束缚水变成自由水的酶；添加剂系由引燃剂、助燃剂、粘合剂按重量比5：85：10组成；其中引燃剂为硝石、硝酸镁、氯化镁中的一种或几种；助燃剂选用秸秆：玉米秸、高梁秸、豆秸、葵花秸、棉花秸、菜籽秸、麦秸、稻秸中的一种或几种；粘合剂选用含水硅酸盐:(Na、Ca)O·33(Al、Mg)2(SiO)10·(OH)2·nH2O,粒度为70μm。

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