CN102533381A - 一种用污泥制造燃料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明燃料制造领域，具体涉及一种用污泥制造燃料的方法。其包括1）除重金属，2）杀菌除臭，3）污泥处理，4）脱水烘干，5）粉碎，6）后处理，7）成型处理等步骤。本发明所述的用污泥制造燃料的方法对污泥进行脱水处理，脱水处理成本低；本发明的燃料燃烧时不需要添加重油，能耗小；通过本发明的制造方法制造污泥燃料既充分利用资源，降低成本，实现减量化、无害化、稳定化和资源化；又能变废为宝，防止环境的污染。

Description

一种用污泥制造燃料的方法
技术领域
本发明属于燃料制造领域，具体涉及一种用污泥制造燃料的方法。
背景技术
随着城市化进程的加快，城市中各种废弃物的种类和数量不断增多，成为了生态环境中的主要污染来源。其中城市生活污水处理所带来的污泥在这些废弃物种占相当大的比例。
城市污泥是城市污水厂在水处理过程中所产生的废弃物，其不仅含有大量的微生物、有机物及丰富的营养物质，易腐败易发臭，同时污泥也含有较高的热值，尤其是脱水污泥的发热量可以达到8360kj/kg。对于污泥的处理和再利用已经延伸出了很多方向，如制造有机肥料、制造燃料等方面。目前的污泥处理技术逐渐不能满足人们的要求，例如燃烧含水80％的污泥，每吨基于污泥的辅助燃料需要消耗304-565L重油，其能耗较大。因此，要降低能耗需要对污泥进行脱水处理，现有的技术中脱水需要消耗大量的药剂，既增加了成本，也增加了污泥的量；不能充分利用污泥中的有效成分以实现减量化、无害化、稳定化和资源化。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用污泥制造燃料的方法，充分利用资源，降低成本，以实现减量化、无害化、稳定化和资源化。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用污泥制造燃料的方法，其包括以下步骤
1)除重金属，将污泥中加入重金属提取剂，水洗同时搅拌，澄清之后过滤分离固相和液相；
2)杀菌除臭，在上述固相中加入占污泥总重量0.5-2％的高锰酸钾粉末并搅拌均匀；
3)污泥处理，在上述杀菌除臭之后的污泥转入到密封罐中，在密封罐中加入防腐剂和活性炭，搅拌均匀；
4)脱水烘干，污泥经过前处理之后送入到脱水机中并加入工业盐，搅拌均匀后，压力脱水，脱水之后在转入到烘干机中进行烘干处理；其中加入工业盐不仅有利于水分的去除，还可以除去污泥中的臭气。
5)粉碎，将脱水烘干后的污泥在粉碎机中进行粉碎；
6)后处理，在粉碎后的污泥送入到混料机中，在混料机中加入助燃剂和粘结剂，加热至40-60℃，得到热混料；
7)成型处理，将上述热混料加压成型，包装待用。
所述重金属提取剂为柠檬酸、硫酸、硝酸、中的一种或两种以上混合，重金属提取剂的用量为15-20g每立方米污泥。
其中，高锰酸钾是一种强氧化物质，杀菌力极强，且可以除臭。加入高锰酸钾可以直接杀灭污泥中的细菌、害虫卵等有害菌种，可以大大降低污泥的气味。添加防腐剂后，可以防止污泥进一步腐败变臭，而活性炭可以吸附污泥中的臭气。
为了充分洗涤污泥中可能含有的重金属离子，优选的方案中，本发明所述的水洗次数为5-8次，每次水洗之后进行过滤，每次过滤后固相相合并用于制造燃料，液相合并用于制造有机液肥。
本发明的制造方法中，所述防腐剂和活性炭的用量各占污泥重量的5-10％。
本发明的制造方法中，所述工业盐的用量占污泥重量的1-5％。
本发明的制造方法中，所述脱水烘干步骤中烘干机的温度设置在120-150℃。
优选的方案中，所述的助燃剂为植物纤维、草炭、木灰等中的一种或两种以上，助燃剂的用量占污泥重量的5-10％。其中植物纤维、草炭、木灰等来源广泛，成本低，使用其作为助燃剂能够最大限度的降低燃料的成本，实现变废为宝。
优选的方案中，本发明所述的粘结剂为粘土、白泥、河泥、水玻璃、煤沥青、煤焦油、石油沥青、淀粉类、腐殖酸盐、木质纤维等型煤黏结剂中的一种或两种以上混合；其用量占污泥重量的40-100％。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明所述的用污泥制造燃料的方法对污泥进行脱水处理，脱水处理过程中只用到了工业盐，其成本低；本发明的燃料燃烧时不需要添加重油，能耗小；通过本发明的制造方法制造污泥燃料既充分利用资源，降低成本，实现减量化、无害化、稳定化和资源化；又能变废为宝，防止环境的污染。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
一种用污泥制造燃料的方法，其包括以下步骤
1)除重金属，将污泥水洗，水洗同时搅拌，澄清之后过滤分离固相和液相；
2)杀菌除臭，在上述固相中加入占污泥总重量0.5-2％的高锰酸钾粉末并搅拌均匀；
3)污泥处理，在上述杀菌除臭之后的污泥转入到密封罐中，在密封罐中加入防腐剂和活性炭，搅拌均匀；
4)脱水烘干，污泥经过前处理之后送入到脱水机中并加入工业盐，搅拌均匀后，压力脱水，脱水之后在转入到烘干机中进行烘干处理；其中加入工业盐不仅有利于水分的去除，还可以除去污泥中的臭气。
5)粉碎，将脱水烘干后的污泥在粉碎机中进行粉碎；
6)后处理，在粉碎后的污泥送入到混料机中，在混料机中加入助燃剂和粘结剂，加热至40-60℃，得到热混料；
7)成型处理，将上述热混料加压成型，包装待用。
所述的助燃剂为植物纤维、草炭、木灰等中的一种或两种以上。
所述的粘结剂为粘土、白泥、河泥、水玻璃、煤沥青、煤焦油、石油沥青、淀粉类、腐殖酸盐、木质纤维等型煤黏结剂中的一种或两种以上混合。
以下是具体的实施例。
实施例1
武汉市某污水处理厂排放的活性污泥，泥质成分见表1：
表1：泥质分析
Figure BDA0000134872820000041
按照上述步骤进行处理。其中水洗的次数为5次，高锰酸钾的用量占污泥重量的1％，工业盐的重量为污泥重量的1％，烘干机的温度为120℃，所用的助燃剂为植物纤维(如秸秆、枯叶等)，用量占污泥重量的60％，粘结剂为粘土用量为5％。本实施例的污泥燃料的热工测试结果及环保测试结果分别见表2和表3：
表2：热工测试表
  项目   污泥燃料
  锅炉出力D(kg/h)   2578.41
  燃料耗量(kg/h)   542.39
  输入热量Qr(MJ/kg)   17.76
  正平衡热效率η1(％)   73.54
  反平衡热效率η2(％)   73.21
  排烟温度Qpy(℃)   159.18
  正反平衡热效率差Δη(％)   0.33
  排烟处过量空气系数Py   2.91
  炉渣可燃物含量Cl2(％)   10.52
表3：环保测试结果
Figure BDA0000134872820000051
实施例2
湖北武汉市污水处理厂排放的活性污泥，泥质成分见表4：
表4：泥质分析
按照上述步骤进行处理。其中水洗的次数为8次，高锰酸钾的用量占污泥重量的2％，工业盐的重量为污泥重量的5％，烘干机的温度为150℃，所用的助燃剂为植物纤维(如秸秆、枯叶等)，用量占污泥重量的100％，粘结剂为粘土用量为10％。本实施例的污泥燃料的热工测试结果及环保测试结果分别见表5和表6：
表5：热工测试表
  项目   污泥燃料
  锅炉出力D(kg/h)   2497.56
  燃料耗量(kg/h)   547.39
  输入热量Qr(MJ/kg)   18.12
  正平衡热效率η1(％)   74.15
  反平衡热效率η2(％)   74.23
  排烟温度Qpy(℃)   151.48
  正反平衡热效率差Δη(％)   0.08
  排烟处过量空气系数Py   2.74
  炉渣可燃物含量Cl2(％)   10.58
表6：环保测试结果
综上，根据实施例1和实施例2的环保测试结果说明，本发明的制造方法所制造出的污泥燃料符合国家燃料排放标准。
上述实施例仅为本发明优选的实施案例，不能以此来限定本发明所要求保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明多要求保护的范围。

Claims (8)

1. 一种用污泥制造燃料的方法，其特征在于：其包括以下步骤
1）除重金属，将污泥中放入重金属提取剂，水洗同时搅拌，澄清之后过滤分离固相和液相；
2）杀菌除臭，在上述固相中加入占污泥总重量0.5-2%的高锰酸钾粉末并搅拌均匀；
3）污泥处理，在上述杀菌除臭之后的污泥转入到密封罐中，在密封罐中加入防腐剂和活性炭，搅拌均匀；
4）脱水烘干，污泥经过前处理之后送入到脱水机中并加入工业盐，搅拌均匀后，压力脱水，脱水之后在转入到烘干机中进行烘干处理；
5）粉碎，将脱水烘干后的污泥在粉碎机中进行粉碎；
6）后处理，在粉碎后的污泥送入到混料机中，在混料机中加入助燃剂和粘结剂，加热至40-60℃，得到热混料；
7）成型处理，将上述热混料加压成型，包装待用。
2. 根据权利要求1所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述重金属提取剂为柠檬酸、硫酸、硝酸、中的一种或两种以上混合，重金属提取剂的用量为15-20g每立方米污泥。
3. 根据权利要求2所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述水洗的次数为5-8次，每次水洗之后进行过滤，每次过滤后固相合并用于制造燃料，液相合并用于制造有机液肥。
4. 根据权利要求3所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述防腐剂和活性炭的用量各占污泥重量的5-10%。
5. 根据权利要求4所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述工业盐的用量占污泥重量的1-5%。
6. 根据权利要求5所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：脱水烘干步骤中烘干机的温度设置在120-150℃。
7. 根据权利要求1所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述助燃剂为植物纤维、草炭、木灰中的一种或两种以上。
8. 根据权利要求1所述的用污泥制造燃料的方法，其特征在于：所述粘结剂为粘土、白泥、河泥、水玻璃、煤沥青、煤焦油、石油沥青、淀粉类、腐殖酸盐、木质纤维中的一种或两种以上混合。
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