CN106367152A - 一种利用污泥和油泥生产环保型煤及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种利用污泥和油泥生产环保型煤及其生产方法，属于固体废弃物综合利用领域，能够将有机废弃物综合利用，充分利用污泥和油泥的热值。该环保型煤以质量份计，主要包括以下组分：煤粉60‑80份，污泥10‑40份，油泥1‑20份，型煤粘结剂0.5‑5份。污泥经过化学消毒处理，油泥通过降低其粘度处理，成型粘结剂主要由低变质褐煤与碱性废弃物碱渣和造纸黑液经过充分搅拌制成，煤粉中添加一定量的白灰，这样既有利于脱硫，又有利于型煤脱模，按一定比例混合挤压生产出的环保型煤充分利用了污泥和油泥的热值，防止了污泥和油泥产生二次污染，具有明显的环保效果和经济效益。本发明能够应用于环保型煤的生产过程中。

Description

一种利用污泥和油泥生产环保型煤及其生产方法

技术领域

本发明属于固体废弃物综合利用领域，尤其涉及一种利用污泥和油泥生产环保型煤及其生产方法。

背景技术

目前我国绝大多数污水处理厂对污泥的处理方法有二种，一种是来源于生活污水厂产生的污泥，通常是对其压滤和脱水处理后作为有机肥加以利用；另一种是来源于工业区或开发区的污水处理厂的污泥，这种污泥虽有机物含量高，具有易脱水特性，但由于其含有一定量的油分、难降解的有机物或重金属超标，产生的污泥只能进行垃圾厂填埋或外运排放，无法满足污泥完全无害化的处理要求，也不能利用污泥的发热量。

油泥是石油开采、运输、炼化、钻井等过程中产生的固体废弃物，其具有粘度大和一定量的热值等特点，是宝贵的二次能源，但由于油泥中常含有一定量的重金属、油类、碱和一些有害化学物质(采油助剂和各类表面活性剂)，不当堆放会对环境危害较大，因此已被国家列为危险固体废弃物，不得随意排放。

煤炭是我国最主要燃料，提供了70％以上的热能。作为洁净煤生产技术的一种，型煤生产具有操作简单、技术成熟、成本低廉、节能增效明显、有害气排放量比煤粉减少等优点。因此，如何在现有煤炭的基础上，通过利用污泥和油泥的各自特点生产得到一种能够实现将有机废弃物综合利用的型煤将是本领域技术人员所研究的重要方面。

发明内容

本发明提供了一种利用污泥和油泥生产环保型煤及其生产方法，能够充分利用污泥和油泥的热值，具有明显的环保效果和经济效益。

本发明的一方面提供了一种利用污泥和油泥生产环保型煤方法，以质量份计，包括以下组分：

煤粉60-80份，污泥10-40份，油泥1-20份，型煤粘结剂0.5-5份。

作为优选技术方案，还包括白灰1-5份。

作为优选技术方案，还包括次氯酸钙，每100份污泥中加入次氯酸钙0.1-1份。

作为优选技术方案，每100份油泥还包括水分10-30份，木质素磺酸钠0.1-1份。

作为可选技术方案，所述型煤粘结剂是由低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠经充分混合反应得到的混合物。

作为优选技术方案，具体包括低变质褐煤30-40份，造纸黑液30-80份，工业碱渣1-10份，表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.5份。

作为可选技术方案，所述油泥选自原油开采产生的油泥、油田集输过程产生的油泥、钻井过程中产生的油泥或炼油厂污水处理场产生的油泥中的至少一种。

本发明的另一方面提供了一种如上述技术方案所述的环保型煤的生产方法，包括以下步骤：

向煤粉中加入白灰，充分搅拌后待用；

向污泥中加入次氯酸钙，充分搅拌后待用；

向油泥中加入水分和木质素磺酸钠，充分搅拌后待用；

将低变质褐煤破碎，并将破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合，充分搅拌后待用；

将上述各步骤处理待用的混合物混合，搅拌均匀后剂压成型，得到环保型煤。

本发明的另一方面提供了一种实施如上述技术方案所述的环保型煤生产方法的装置，包括与混合搅拌机相连的螺旋给煤机、污泥搅拌机、油泥搅拌机和粘结剂搅拌机，其中：

螺旋给煤机用于将加入到螺旋给煤机中的煤粉、白灰充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

污泥搅拌机用于将加入到污泥搅拌机中的污泥、次氯酸钙充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

油泥搅拌机用于将加入到油泥搅拌机中的油泥、水分、木质素磺酸钠充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

粘结剂搅拌机用于将加入到粘结剂搅拌机中的破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣、表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分搅拌并喷淋到混合搅拌机中；

混合搅拌机用于将上述送入混合搅拌机中的处理过的煤粉、污泥、油泥和粘结剂搅拌均匀，并送入型煤成型机，以生产得到环保型煤。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供的环保型煤以污泥、劣质油泥砂、粘结剂与煤粉等组分成型固化而成，既能将污泥、劣质油泥砂变废为宝、节省能源，又能以清洁燃烧的方式生产得到无异味、脱硫、燃用简便易行的燃料型煤，具有明显的环保效果和经济效益；此外，由于油泥具体一定的粘度，可减少或代替型煤粘合剂的加入量；油泥中含有一定量的油分，也具有一定的助燃作用，因此可在实现污泥和油泥的无害化处理的同时，有效提高燃料型煤的可燃烧性能。

附图说明

图1为本发明所提供的生产环保型煤时所使用的装置示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一方面的实施例提供了一种利用污泥和油泥生产的环保型煤，以质量份计，包括以下组分：煤粉60-80份，污泥10-40份，油泥1-20份，型煤粘结剂0.5-5份。本实施例所提供的燃料型煤以污泥、油泥与煤粉等组分成型固化而成，其中，由于油泥具体一定的粘度，可在生产过程中减少或代替型煤粘合剂的加入量；油泥中含有一定量的油分，具有一定的助燃作用，因此，在将污泥、油泥变废为宝、节省能源的同时，可以清洁燃烧的方式得到无异味、燃用简便易行的燃料型煤，具有明显的环保效果和经济效益。可以理解的是，本领域技术人员可根据实际生产以及所需情况适应性调整上述组分配方中各组分的质量份数，例如，煤粉可以为60、65、70、75、80份，污泥可以为10、15、20、25、30、35、40份，油泥可以为1、5、10、15、20份，型煤粘结剂可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5份。

在一优选实施例中，还包括白灰1-5份。本实施例中向上述组分配方中加入白灰可在煤粉燃烧产生二氧化硫时有效减少二氧化硫的排放，具有一定的脱硫效果，因此可有效减少环境污染。可以理解的是，本领域技术人员可根据燃煤含硫的实际情况适应性加入上述组分的白灰，例如可以为1、2、3、4、5份等。

在一优选实施例中，还包括次氯酸钙，每100份污泥中加入次氯酸钙0.1-1份。本实施例中向上述组分配方中加入次氯酸钙主要是为了对污泥进行消毒，其中，每100份污泥中加入的次氯酸钙的份数本领域技术人员可根据污泥的实际情况调整，例如可加入0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1份不等。

在一优选实施例中，每100份油泥还包括水分10-30份，木质素磺酸钠0.1-1份。本实施例在上述组分配方中还可进一步加入水分和木质素磺酸钠，这主要是对油泥进行降低粘度处理，从而可防止油泥粘到设备上。可以理解的是，水分可加入10、15、20、25、30份不等，木质素磺酸钠可加入0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1份不等。

在一可选实施例中，所述型煤粘结剂是由低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠经充分混合反应得到的混合物。本实施例中选用的粘结剂为由上述组分混合得到的混合物，其中，利用造纸黑液和工业碱渣中的碱性组分抽提出的粘性物质可有利于提高型煤固化强度。

在进一可选实施例中，具体包括低变质褐煤30-40份，造纸黑液30-80份，工业碱渣1-10份，表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1－0.5份。可以理解的是，本领域技术人员可根据实际生产情况调节上述组分的加入量，例如低变质褐煤可以为30、32、34、36、38、40份，造纸黑液可以为30、40、50、60、70、80份，工业碱渣可以为1、2、4、6、8、10份，表面活性剂优选为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5份，由上述组分配方可制备得到高粘度的型煤粘结剂。

在一可选实施例中，所述油泥选自原油开采产生的油泥、油田集输过程产生的油泥、钻井过程中产生的油泥或炼油厂污水处理场产生的油泥中的至少一种。

本发明另一方面的实施例提供了一种如上述实施例所述的环保型煤的生产方法，包括以下步骤：

S1：向煤粉中加入白灰，充分搅拌后待用；

S2：向污泥中加入次氯酸钙，充分搅拌后待用；

S3：向油泥中加入水分和木质素磺酸钠，充分搅拌后待用；

S4：将低变质褐煤破碎，并将破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合，充分搅拌后待用；

S5：将上述各步骤处理待用的混合物混合，搅拌均匀后再剂压成型，得到环保型煤。

在上述步骤中，S1-S4步骤并不绝限于上述次序，也可以互换顺序。通过上述方法生产得到的环保型煤无异味、燃用简便易行，不但成本低，而且还易着火、易燃尽；由于造纸黑液、碱渣和白灰的加入，生产出的型煤还具有脱硫作用，因此可在有效控制污泥和劣质油泥对环境污染的同时，实现污泥和油泥的无害化处理。

在实施上述方法生产环保型煤时，例如可采用如下述装置，具体如图1所示：

经螺旋给煤机进料口11将煤粉、白灰加入到螺旋给煤机1中，通过螺旋给煤机1中的螺旋式搅拌扇叶(未示出)的充分搅拌，经螺旋给煤机传送带12送入到混合搅拌机5中；

将污泥、次氯酸钙经污泥搅拌机进料口21加入到污泥搅拌机2中，通过污泥搅拌机2中的空心搅拌扇叶(未示出)充分搅拌，经污泥搅拌机传送带22送入到混合搅拌机5中；

将油泥、水分、木质素磺酸钠经油泥搅拌机进料口31加入到油泥搅拌机3中，通过油泥搅拌机3中的空心搅拌扇叶搅拌(未示出)，经油泥搅拌机传送带32送入到混合搅拌机5中；

将破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣、表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠加入到粘结剂搅拌机4中，通过粘结剂搅拌扇叶(未示出)充分搅拌，通过粘结剂上料管41、经进料喷头42喷淋到混合搅拌机5中；

将处理过的煤粉、污泥、油泥和粘结剂送入混合搅拌机5中，经过螺旋式混合搅拌扇叶(未示出)搅拌均匀后，进入型煤成型机6，最后生产出型煤。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的环保型煤及其生产方法，下面将结合具体实施例进行描述。

实施例1

取某工业园产生的压滤脱水污泥30份，次氯酸钙0.1份，加入某炼油厂劣质油泥5份，燃料煤65份，白灰2份，粘结剂2份。混合均匀后，在20MPa下成型，生产出的型煤在2m的高度做自由落下实验，不破碎。

其中粘结剂配方为：腐植酸含量为40％的内蒙古褐煤30份，造纸黑液70份，工业碱渣5份，并加入0.3份表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠，通过2h搅拌制成高粘度型煤粘结剂。

其中劣质油泥的降粘处理方法为：向油泥100份中加入水20份、木质素磺酸钠0.5份，通过充分搅拌分散油泥组分。

实施例2

取某开发区产生的压滤脱水污泥35份，次氯酸钙0.1份，加入某采油厂劣质油泥10份，燃料煤60份，白灰2.5份，粘结剂3份。混合均匀后，在20MPa下成型，生产出的型煤在2m的高度做自由落下实验，不破碎。

其中粘结剂配方为：腐植酸含量为40％的褐煤占25份，造纸黑液75份，工业碱渣5份，并加入0.4份表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠，通过2h搅拌制成高粘度型煤粘结剂。

其中劣质油泥的降粘处理方法为：向油泥100份中加入水15份、木质素磺酸钠0.7份，通过充分搅拌分散油泥组分。

实施例3

取某开发区产生的压滤脱水污泥25份，次氯酸钙0.1份，加入某采油厂劣质油泥5份，燃料煤70份，白灰4份，粘结剂4份。混合均匀后，在20MPa下成型，生产出的型煤在2m的高度做自由落下实验，不破碎。

其中粘结剂配方为：腐植酸含量为35％的褐煤占25份，造纸黑液70份，工业碱渣5份，并加入0.5份表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠，通过2h搅拌制成高粘度型煤粘结剂。

其中劣质油泥的降粘处理方法为：向油泥100份中加入水20份、木质素磺酸钠0.7份，通过充分搅拌分散油泥组分。

Claims (9)

1.一种利用污泥和油泥生产环保型煤，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：

煤粉60-80份，污泥10-40份，油泥1-20份，型煤粘结剂0.5-5份。

2.根据权利要求1所述的环保型煤，其特征在于，还包括白灰1-5份。

3.根据权利要求2所述的环保型煤，其特征在于，还包括次氯酸钙，每100份污泥中加入次氯酸钙0.1-1份。

4.根据权利要求3所述的环保型煤，其特征在于，每100份油泥中还包括水分10-30份，木质素磺酸钠0.1-1份。

5.根据权利要求4所述的环保型煤，其特征在于，所述型煤粘结剂是由低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠经充分混合反应得到的混合物。

6.根据权利要求5所述的环保型煤，其特征在于，具体包括低变质褐煤30-40份，造纸黑液30-80份，工业碱渣1-10份，表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.5份。

7.根据权利要求1-6任一项所述的环保型煤，其特征在于，所述油泥选自原油开采产生的油泥、油田集输过程产生的油泥、钻井过程中产生的油泥或炼油厂污水处理场产生的油泥中的至少一种。

8.一种如权利要求6所述的环保型煤的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

向煤粉中加入白灰，充分搅拌后待用；

向污泥中加入次氯酸钙，充分搅拌后待用；

向油泥中加入水分和木质素磺酸钠，充分搅拌后待用；

将低变质褐煤破碎，并将破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣和表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠混合，充分搅拌后待用；

将上述各步骤处理待用的混合物混合，搅拌均匀后再剂压成型，得到环保型煤。

9.一种实施如权利要求8所述的环保型煤的生产方法的装置，其特征在于，包括与混合搅拌机相连的螺旋给煤机、污泥搅拌机、油泥搅拌机和粘结剂搅拌机，其中：

螺旋给煤机用于将加入到螺旋给煤机中的煤粉、白灰充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

污泥搅拌机用于将加入到污泥搅拌机中的污泥、次氯酸钙充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

油泥搅拌机用于将加入到油泥搅拌机中的油泥、水分、木质素磺酸钠充分搅拌并送入到混合搅拌机中；

粘结剂搅拌机用于将加入到粘结剂搅拌机中的破碎后的低变质褐煤、造纸黑液、工业碱渣、表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠充分搅拌并喷淋到混合搅拌机中；

混合搅拌机用于将上述送入混合搅拌机中的处理过的煤粉、污泥、油泥和粘结剂搅拌均匀，并送入型煤成型机，以生产得到环保型煤。