CN106398798A - 生物污泥制成生质燃料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种生物污泥制成生质燃料的方法,包含一溶胞步骤、一压滤步骤、一干燥步骤、一磨料步骤,及一混合步骤。该溶胞步骤是利用水力振荡与臭氧氧化的协同作用,对一生物污泥中所含微生物的细胞壁进行破坏,以改变该生物污泥的物理及化学特性;该压滤步骤是利用加压过滤的方式使该生物污泥固液分离;该干燥步骤是将分离出的固体予以干燥形成一干燥物;该磨料步骤是将该干燥物研磨为一细料;而该混合步骤是将该细料与一油泥混合,制成一生质燃料,该生质燃料能供燃烧而产生热能,并在进行污泥减量的同时,落实废弃物再利用的环保理念。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造燃料的方法,特别是涉及一种生物污泥制成生质燃料的方法。
背景技术
生物污泥为(废)污水处理系统的生物处理单元所产生的固体废弃物,所述的生物污泥的主要成份有:具有活性的微生物群体、微生物代谢的残留物质、污水挟带的有机物质,及污水挟带的无机物质。因此,若希望处理该生物污泥而形成可再利用的资源,主要必须消除所述的微生物可能造成的影响,才可安全地使用回收该生物污泥所制成的产品。
目前现有的废弃物处理技术,通常是对废弃物进行特定处理后,制成肥料、建筑用材、燃料,或者人工土壤等可供后续利用的产品。其中,在将废弃物制成燃料的处理技术上,由于进行机械切割作业时需要使用切削油,而所述的切削油中具有石油馏出物、动物脂肪、植物油等可再利用的成分,故通常是自收集机械切削作业所产生废弃物的油槽中,取用沉淀于底部的油泥为原料,并在另外添加木材、木屑、稻杆,或者稻草等介质后,与固化剂一同拌合混炼,制成可供燃烧的燃料。
然而,有关上述制成燃料的方法,除了必须额外添加木材、木屑、稻杆,或者稻草等可用于其他用途的资源物外,针对于所述的生物污泥而言,目前也并未有将该生物污泥进行处理而制成生质燃料的有效方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能将生物污泥制成生质燃料的方法。
本发明生物污泥制成生质燃料的方法,包含一溶胞步骤、一压滤步骤、一干燥步骤、一磨料步骤,及一混合步骤。
该溶胞步骤是利用臭氧的强氧化特性,及水力振荡,对一生物污泥中所含的微生物的细胞壁进行破坏,使该生物污泥所含微生物的细胞壁破裂后,溶出细胞内的物质,以改变该生物污泥的物理及化学特性。
该压滤步骤是将经过该溶胞步骤后的该生物污泥置入一压滤机,利用直接加压过滤的方式,对该生物污泥进行固液分离,分离该生物污泥中的固体物质及溶出液。
该干燥步骤是将所分离出的固体物质予以干燥,使该生物污泥形成一呈固体的干燥物。
该磨料步骤是将该干燥物研磨为细料,使该生物污泥形成呈细小颗粒状的介质。所述的介质为呈干燥状态的有机物质(碳氢化合物),具有细微颗粒、大比表面积、强疏水性、强吸油力,及高热值的特性。
该混合步骤是将该细料与一油泥混合,通过该细料所具备的大比表面积及强力吸油特性,吸附油泥而制成细小颗粒的生质燃料。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该溶胞步骤中,每1克干基重量的生物污泥,是与0.06至0.13克的臭氧进行反应。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该压滤步骤中,分离水分后的生物污泥的含水率为55%至65%。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该干燥步骤中,干燥物的含水率是在8%以下。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该干燥步骤中是在60℃至105℃的温度下干燥生物污泥。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该磨料步骤中是将干燥物研磨成料径在0.2公厘以下的细料。
较佳地,前述生物污泥制成生质燃料的方法,其中在该混合步骤中,细料与油泥的体积混合比为1:1至2:1。
本发明的有益效果在于:利用臭氧氧化以及水力振荡冲击,协同对该生物污泥所含的微生物进行破坏细胞壁的作业后,再予以压滤、干燥,并磨细,改变其物理及化学特性,形成多孔、细小、大比表面积及强吸油力的介质。所述的介质与该油泥混合后,在不降低油泥本身具备热值的条件下,即能将生物污泥制成细小颗粒的生质燃料,并达到资源有效再利用的目的。
附图说明
图1是一流程图,说明本发明生物污泥制成生质燃料的方法的一实施例;及
图2是一设备配置图,说明该实施例的一溶胞步骤。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1,为本发明生物污泥制成生质燃料的方法的实施例,该实施例包含一溶胞步骤11、一压滤步骤12、一干燥步骤13、一磨料步骤14,及一混合步骤15。
参阅图1与图2,该溶胞步骤11是在一受限空间21中,利用臭氧及水力对一生物污泥中所含的微生物的细胞壁进行破坏,以改变该生物污泥的物理及化学特性。以水力循环振荡的方式,将该生物污泥细化后,能使该生物污泥细化为粒径0.3公厘至0.6公厘的微细颗粒,大大的增加比表面积。接着在一接触空间22中与负压吸入的臭氧混合接触。其中有关该臭氧的引入剂量,每1克该生物污泥的干基重量,是与0.06至0.13克的臭氧进行反应。该生物污泥和臭氧一同注入一反应空间23后,产生水力振荡与臭氧氧化的协同作用,急遽破坏该生物污泥所含的微生物的细胞壁,使所述的微生物的细胞产生畸变而溶出细胞内的物质。
续参阅图1,该压滤步骤12是将该生物污泥置入一压滤机(图未绘示),利用直接加压过滤的方式,并在不需添加任何凝集剂的情况下,直接进行固液分离,分离该生物污泥中所含的固体物及溶出液。经过该压滤机分离水分后的该生物污泥,也就是经过破坏细胞壁处理的固体物的含水率为55%至65%。
该干燥步骤13是以60℃至105℃的温度干燥所述的固体物,使该固体物形成一含水率降至8%以下的干燥物。该干燥物的成分大部分为去除了微生物的碳氢化合物,并具有多孔、颗粒细小、比表面积大、吸油力强,及高热值的特性,因此相当适合当作制造生质燃料的良好介质。
该磨料步骤14是以磨料机将该干燥物研磨成一料径在0.2公厘以下的细料,该细料具有多孔、颗粒细小、比表面积大、吸油力强,及高热值的特性,因此相当适合当作制造生质燃料的良好介质。
该混合步骤15是将该细料与一油泥,以体积混合比为1:1至2:1的比例充分混合而制成生质燃料。其中,该油泥为石油化工业的油泥、除油处理所产生的油泥,或者切削油油泥等废弃物油泥。而只要是具有一定热值的油泥,皆可适用于该实施例,不以前述的油泥种类为限。由于当作介质的该细料具备高热值,因此所述的油泥配合所述的介质而制成产品时的热值会相对提升,以制成能充分利用该油泥及该生物污泥的一生质燃料。
要特别说明的是,经过该混合步骤15所制成的生质燃料是处理为粉末状,便于依据燃烧需求微量添加或者减量,借此调整燃烧时的各种参数。而为了配合各种不同的使用习惯,以及使运送更加方便,可经过后续处理,使该生质燃料呈现各种不同的型体。例如可在后续另外添加固化剂而使该固体燃料凝固成型为特定形状,以便于堆迭运送,或定量使用。
通过该实施例所制成的生质燃料,由于是利用该生物污泥制成添加的介质,故能省下可应用于其他用途的木材、木屑、稻杆,或者稻草等材料,以落实废弃物资源化而再续利用的环保理念。其中,由于该生物污泥是(废)污水生物处理系统所产生的废弃生物污泥,因此制成介质时通常为无害的纯天然有机成分,在回收废弃物而可持续利用的角度而言,较无使用安全上的疑虑。另外,所述的纯天然有机成分的热值,通常会高于一般使用的介质(木材、木屑、稻杆、稻草等),燃烧后能产生较大的能量,故该实施例所制成的生质燃料也具有较好的燃烧效能。
Claims (7)
1.一种生物污泥制成生质燃料的方法;其特征在于:该生物污泥制成生质燃料的方法包含:
一个溶胞步骤,利用臭氧及水力对生物污泥中所含的微生物的细胞壁进行破坏,以改变该生物污泥的物理及化学特性;
一个压滤步骤,利用直接加压过滤的方式,对该生物污泥进行固液分离;
一个干燥步骤,将所分离出的固体予以干燥,使该生物污泥形成干燥物;
一个磨料步骤,将干燥物研磨为细料;及
一个混合步骤,将细料与油泥混合,制成生质燃料。
2.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该溶胞步骤中,每1克干基重量的生物污泥,是与0.06至0.13克的臭氧进行反应。
3.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该压滤步骤中,分离水分后的生物污泥的含水率为55%至65%。
4.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该干燥步骤中,干燥物的含水率是在8%以下。
5.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该干燥步骤中是在60℃至105℃的温度下干燥生物污泥。
6.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该磨料步骤中是将干燥物研磨成料径在0.2公厘以下的细料。
7.根据权利要求1所述生物污泥制成生质燃料的方法,其特征在于:在该混合步骤中,细料与油泥的体积混合比为1:1至2:1。
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