CN106147918A - 一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒，首先将锯末炭化处理再加以改性，改善了无机碳颗粒的韧性和密度，提高了锯末残炭的燃烧热值并降低了燃烧过程中的挥发分，其次将稻草秸秆、柑皮、葵花籽壳进行发酵处理，改变了原料的结构层形成致密的组织结构，形成高含量的有机质物质，再将改性城市污泥、牡蛎壳粉加入继续发酵处理，提高有机质原料中的可燃物，最后再配伍其他有效助剂挤压成型，本发明提供了一种经济实用且处理能力大的污泥处理方法，同时还能制造出一种污泥生物质燃料，该污泥生物质燃料可以替代天然煤易燃烧，且燃烧后的灰烬中富含钙、镁、磷、钾、钠等元素，是上好的热性速效有机肥料，解决了城市污泥不能直接还田的难题。

Description

一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒及其制作方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒及其制作方法。
背景技术
随着人类对能源需求的日益增加，目前广泛使用的石油、煤炭、天然气等不可再生的能源正面临日益枯竭的问题。为了解决人类即将面临的能源危机有必要开发可再生的新能源来代替不可再生的化石燃料。生物质能源作为一种廉价、 清洁的可再生能源，正越来越广泛的被人们所关注，我国作为农业大国，在生物质能源的原料供应、能源需求、政府政策的支持等方面均有较大优势。锯末、秸秆来源充沛，成本低廉，同时锯末含硫量很低，以其为原料制备的生物质颗粒燃料替代化石燃料，对保护生态环境，发展社会经济，实施能源可持续发展战略有着重大的现实意义。然而传统的利用锯末秸秆制备的生物质颗粒燃料存在热值低、易结渣锅炉使用不安全、含硫量超标污染环境、灰分大等诸多缺陷。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒，由下列重量份的原料制成：锯末120-130、稻草秸秆50-52、柑皮22-24、葵花籽壳30-33、牡蛎壳粉13-15、城市污泥18-20、凹凸棒土5-8、高锰酸钾2.1-2.4、a氰基丙烯酸酯5.2-5.7、氧化铁6-7、南瓜籽油7-9、适量水。
所述的一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒的制作方法，包括以下步骤：
（1）将锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入氧化铁研磨40-50分钟；
（2）将城市污泥用5-10wt%盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt%氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入a氰基丙烯酸酯、南瓜籽油研磨20-30分钟，烘干制得改性城市污泥；
（3）将稻草秸秆、柑皮、葵花籽壳用60-70℃的热水浸泡10-12小时，过滤投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60%，发酵处理20-30小时后，加入改性城市污泥、牡蛎壳粉搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
（4）将步骤（1）、（3）物料搅拌混匀，加入适量水及其它剩余成分搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
本发明的优点是：本发明工艺简单操作简便，首先将锯末炭化处理再加以改性，改善了无机碳颗粒的韧性和密度，提高了锯末残炭的燃烧热值并降低了燃烧过程中的挥发分，其次将稻草秸秆、柑皮、葵花籽壳进行发酵处理，改变了原料的结构层形成致密的组织结构，形成高含量的有机质物质，再将改性城市污泥、牡蛎壳粉加入继续发酵处理，提高有机质原料中的可燃物，最后再配伍其他有效助剂挤压成型，本发明提供了一种经济实用且处理能力大的污泥处理方法，同时还能制造出一种污泥生物质燃料，该污泥生物质燃料可以替代天然煤易燃烧，且燃烧后的灰烬中富含钙、镁、磷、钾、钠等元素，是上好的热性速效有机肥料，解决了城市污泥不能直接还田的难题。
具体实施方式
一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒，由下列重量份的原料制成：锯末120、稻草秸秆50、柑皮22、葵花籽壳30、牡蛎壳粉13、城市污泥18、凹凸棒土5、高锰酸钾2.1、a氰基丙烯酸酯5.2、氧化铁6、南瓜籽油7、适量水。
所述的一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒的制作方法，包括以下步骤：
（1）将锯末放入炭化炉中于450℃的温度下，隔绝空气炭化20分钟，冷却至室温加入氧化铁研磨40分钟；
（2）将城市污泥用5-10wt%盐酸溶液浸泡1小时，洗涤至中性，加水于80℃下超声波处理8分钟，再用8-12wt%氢氧化钠溶液浸泡1小时，洗涤至中性，加水于80℃下超声波处理8分钟，然后加入a氰基丙烯酸酯、南瓜籽油研磨20-30分钟，烘干制得改性城市污泥；
（3）将稻草秸秆、柑皮、葵花籽壳用60℃的热水浸泡10小时，过滤投入发酵池内，控制发酵池温度在30℃，湿度为50%，发酵处理20小时后，加入改性城市污泥、牡蛎壳粉搅拌均匀继续发酵10天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60目；
（4）将步骤（1）、（3）物料搅拌混匀，加入适量水及其它剩余成分搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5mm，长度为3cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
使用本发明生产的锯末基生物质颗粒的技术参数指标如下：
（1）抗跌强度：99.51%；
（2）硫含量：0.399%，小于特低硫煤0.50%的标准；
（3）灰分：8.89%，在低灰分煤的范围内（灰分为5.01%-10.00%）；
（4）热值：25.93MJ/kg，在高热值煤的范围内（ 热值为24.01-27.00MJ/kg ）。

Claims (2)

1.一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锯末120-130、稻草秸秆50-52、柑皮22-24、葵花籽壳30-33、牡蛎壳粉13-15、城市污泥18-20、凹凸棒土5-8、高锰酸钾2.1-2.4、a氰基丙烯酸酯5.2-5.7、氧化铁6-7、南瓜籽油7-9、适量水。
2.根据权利要求1所述的一种添加城市污泥的锯末基生物质颗粒的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入氧化铁研磨40-50分钟；
（2）将城市污泥用5-10wt%盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt%氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入a氰基丙烯酸酯、南瓜籽油研磨20-30分钟，烘干制得改性城市污泥；
（3）将稻草秸秆、柑皮、葵花籽壳用60-70℃的热水浸泡10-12小时，过滤投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60%，发酵处理20-30小时后，加入改性城市污泥、牡蛎壳粉搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
（4）将步骤（1）、（3）物料搅拌混匀，加入适量水及其它剩余成分搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
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