CN103305308B - 一种污泥复合燃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明新开发出的一种污泥复合燃料，包括如下成份该复合燃料包括如下成份，200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠，上述份数均代表的是的是质量份数。其优点是，利用一部分污泥取代了大部分的煤炭的用量，显著减低燃料的成本，而且真正、彻底处理掉污水处理厂的污泥、造纸厂的白泥，最大限度地减轻的它们对环境造成的污染，制备方法也很简单，节省掉了污泥脱水环节，减轻工作量和生产成本，是对社会效益、经济效益有卓越贡献的产品。
Description
技术领域
本发明涉及燃料的制备、废物回收再利用的技术领域，具体是一种污泥复合燃料及其制备方法。
背景技术
我国现在污泥年产生量2300多万吨，随着在建污水处理厂大批投运，城镇污水处理厂污泥产生量将达到年均增长15%，年产量将突破4600万吨。目前焚烧处理污泥占6%，堆肥资源化处理占8%，其余污泥没有得到稳定化、无害化、资源化处理处置。
随着造纸行业不断发展，目前我国已有造纸厂2500家，这些造纸厂年产白泥千万吨，据不完全统计这些白泥稳定化、无害化处置的仅占18%，其余白泥应然偷排。
我国拥有生物质能资源50亿吨左右标准煤，我国目前可利用的生物质能资源主要是农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和工业有机废渣等。这些生物质能资源年产量22亿多吨，大多处于低效利用方式，转化利用率仅为10%-20%左右。这些固态废弃物和生物质能资源没有稳定化、无害化、资源化处置，不但危害环境，又浪费资源，更容易对人类生存环境造成“二次污染”。
发明内容
针对现有技术上存在的诸多不足，本发明开发出一种以污泥为主成份的复合燃料，并公开了该燃料的制备方法，其目的是做到真正处理掉污水处理厂的污泥、造纸厂的白泥，变废为宝，实现废物的再利用，并且降低燃料的成本，节约煤炭资源。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种污泥复合燃料，包括如下成份，200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠，上述份数均代表的是的是质量份数。现有的燃料主要还是煤炭、煤矸石等，本发明的燃料和煤炭相比，用一部份污泥取代了煤炭的量，现有燃料中煤炭占70%，本发明采用污泥后，煤炭用量减少到40%左右，因此节省了煤炭的用量，节约了资源，但是本发明燃料的热值能够达到3000～3500卡，虽然煤炭的用量减少了，可是热值却增加了，同时也处理掉了污泥，极大得减轻了环境的污染，实现了废物的再利用。
该复合燃料还包括10～20份硫酸钾、10～30份碳酸钠、50～200份高岭土，以上份数均代表的是质量份数，复合燃料中的硝酸铵、高锰酸钾、硫酸亚铁、硫酸钾等成份不但起到固硫助燃作用，又起到杀毒、灭菌、除臭作用。上述原料根据化学性质可以看到其直接作用，但多数原料在复合燃料燃烧升温时起到助燃和强氧化作用，并伴随着各种复杂的化学反应（如：热裂解、热合成、脱氢、缩合、环化、催化等）相互作用时而不断形成新的助燃物质和助燃气体。如：硝酸铵高热分解：
2ＮＨ4ＮＯ3→2Ｎ2+Ｏ2+4Ｈ2Ｏ。
除此之外，本发明还公开了制备所述污泥复合燃料的方法，包括如下步骤，（1）将200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、100～300份秸秆、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠均匀混合后，在室温条件下机械搅拌30min，以上份数均代表的是质量份数；
（2）将（1）处理后的混合物挤压成型既得到复合燃料成品。
当燃料还包括硫酸钾、碳酸钠、高岭土时，所述步骤（1）的操作方法为，将200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠、10～20份硫酸钾、10～30份碳酸钠、50～200份高岭土均匀混合后，在室温条件下机械搅拌30min，以上份数均代表的是质量份数。本发明的复合燃料制备工艺简单，不需要对污泥进行脱水工作，这就减少了很多工作量和生产成本。
综上，本发明的有益效果是，开发出了一种新的复合燃料，以污泥为主成份，通过研究型煤固结、硬化、防水、消烟、固硫、抑氮；固废的灭毒、杀菌、除臭；对生产产品氧化、助燃、催化、热增强、降尘等煤化工研究，经过反复实验科学配伍，最终得到复合燃料的最合适的成份及最佳质量配比，使用的原料也都是市场上价格低的产品，利用一部分污泥取代了大部分的煤炭的用量，显著减低燃料的成本，而且真正、彻底处理掉污水处理厂的污泥、造纸厂的白泥，最大限度地减轻的它们对环境造成的污染，制备方法也很简单，节省掉了污泥脱水环节，减轻工作量和生产成本，是对社会效益、经济效益有卓越贡献的产品。
具体实施方式
实施例一：本发明开发出的污泥复合燃料的成份，包括10份硝酸铵、200份污泥或白泥、200份煤粉、5份高锰酸钾、3份硫酸亚铁、10份氯化钠，以上份数均代表的是质量份数。
制备复合燃料的方法为，（1）将10份硝酸铵、200份污泥或白泥、200份煤粉、5份高锰酸钾、3份硫酸亚铁、10份氯化钠均匀混合后，在室温条件下机械搅拌30min，以上份数均代表的是质量份数；
（2）将（1）处理后的混合物挤压成型既得到复合燃料成品。利用上述燃料试验其热值能够达到3000卡左右，在使用时燃烧充分，易燃烧。
实施例二：本发明开发出的新的燃料包括50份硝酸铵、400份污泥或白泥、400份煤粉、35份高锰酸钾、20份硫酸亚铁、25份氯化钠、50份高岭土、10份硫酸钾、10份碳酸钠，以上份数均代表的是质量份数。
制备复合燃料的方法为，（1）将上述份数的成份均匀混合后，在室温条件下机械搅拌30min，以上份数均代表的是质量份数；
（2）将（1）处理后的混合物挤压成型既得到复合燃料成品。利用上述燃料试验其热值能够达到3200卡左右，在使用时燃烧充分，易燃烧。
本发明在选择合适的成份及配比时是经过大量的试验得到的，现仅列举出几个试验说明在选择成份时的试验方法，试验成份一为污泥500份、二氧化锰50份、硫酸钾40份、煤炭300份、硫酸亚铁50份，将其混合后，发现污泥的水份难于挤压成型；试验成份二为污泥为300份、氧化镁40份、硫酸钾30份、煤炭200份、硫酸亚铁30份，将其混合后，虽然能够成型得到燃料，但是污泥的臭味不能得到很好的解决，经过这样无数次反复的试验，最终才得到燃烧值最高、成本最低的最合适成份及质量配比。
实施例三：本发明开发出的新的燃料，其配方包括35份硝酸铵、600份污泥或白泥、500份煤粉、50份高锰酸钾、40份硫酸亚铁、40份氯化钠、20份硫酸钾、30份碳酸钠、200份高岭土，以上份数均代表的是质量份数。本实施例燃料应用试验测得其热值为3500卡。
制备方法同实施例二。
在制备燃料时，为了使第（2）步更好的挤压成型，可以先对煤粉的含水量做个检测，确保在混合后含水量在12-20%之间，但是一般无需这个步骤，视实际情况而定，含水量可自如控制，只要方便后续步骤挤压成型即可。
实施例四：本发明开发出的新的燃料，其配方包括20份硝酸铵、450份污泥或白泥、450份煤粉、20份高锰酸钾、30份硫酸亚铁、15份氯化钠、15份硫酸钾、20份碳酸钠、100份高岭土，以上份数均代表的是质量份数，本实施例燃料应用试验测得其热值为3200卡。
制备方法同实施例二。
上述技术方案并非对本发明技术方案的限制，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种污泥复合燃料，其特征在于，该复合燃料包括如下成份，200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠、10～20份硫酸钾、10～30份碳酸钠、50～200份高岭土，上述份数均代表的是的是质量份数。
2.一种制备权利要求1所述的污泥复合燃料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤，（1）将200～600份污泥或白泥、200～500份煤粉、10～50份硝酸铵、5～50份高锰酸钾、3～40份硫酸亚铁、10～40份氯化钠、10～20份硫酸钾、10～30份碳酸钠、50～200份高岭土均匀混合后，在室温条件下机械搅拌30min，以上份数均代表的是质量份数;
(2)将（1）处理后的混合物挤压成型即得到复合燃料成品。
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