CN109022079B - 利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，城镇污水厂污泥经稀释、加絮凝剂调理、压榨脱水后得到含水率≤60％，含砂率≤5％的污泥，再经低温高速离心干化出后得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的污泥；生活垃圾经大件垃圾分选、袋装垃圾破带、大块有机物破碎、风选、筛分、磁选，除去城市生活垃圾中的泥沙、石头、铁磁器等硬质物质，再经低温高速离心干化出后得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的生活垃圾；最后将污泥和生活垃圾一起混合造粒制取成型燃料。该方法不仅使城镇污水厂污泥和生活垃圾达到了减量化、无害化和稳定化处理，还解决了污泥和生活垃圾的资源化利用问题。

Description

利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法
技术领域
本发明涉及污泥干化的技术领域，尤其涉及一种利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法。
背景技术
目前我国污泥处理方式主要有干化+焚烧、卫生填埋、好氧堆肥、厌氧发酵等方式，厌氧发酵和好氧堆肥存在处理规模小、占地面积大、减量化程度低等技术局限，现阶段主要以深度脱水+卫生填埋为主，随着国家的发展，土地资源变得稀缺，卫生填埋终究会被淘汰，未来将以干化+焚烧为主要处理方式。由于污泥热值较低，干化后直接焚烧并不经济，而生活垃圾中含有很多塑料、纸张、织物、木片等高热值物质，若将其分选出来进行破碎干化形成粉末状物质，则可与污泥一起进行混合造粒制取成型燃料，不仅解决了城镇污水厂污泥和生活垃圾的减量化、无害化和稳定化问题，还解决了污泥和生活垃圾的资源化利用问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能耗低、效率高的利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，包括以下步骤，
S1，对城镇污水厂污泥来料，加水稀释至含水率为90％～93％，然后加絮凝剂，经压榨脱水后得到含水率≤60％的脱水泥饼；
S2，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S1得到的脱水泥饼进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的污泥；
S3，对生活垃圾来料，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器；
S4，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S3得到的物料进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的生活垃圾；
S5，将S2得到的污泥和S4得到的生活垃圾一起经造粒机造粒，得到成型燃料。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1中的絮凝剂采用三氯化铁和生石灰的混合物，或者PAM与PAC中的一种。进一步优选的，所述絮凝剂用量为城镇污水厂污泥来料总重量的3‰～5％。
在以上技术方案的基础上，优选的，压榨脱水采用隔膜压滤机。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S2和S4中，将脱水泥饼或生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片高速旋转将脱水泥饼或生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼或生活垃圾进行吹气，泥饼或生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼或生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼或生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼或生活垃圾中的污泥形成颗粒，经重力分离后收集。
本发明的城镇污水厂污泥与生活垃圾干化方法，相比现有技术具有以下有益效果：
(1)采用低温离心干化技术，污泥或生活垃圾中的水分以水雾形式去除，不是以水蒸气的形式去除，能耗远低于常规热干化；干燥器内气流速度高，物料停留时间短，有效防止污泥或生活垃圾粘壁，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序；污泥或生活垃圾细度和出料含水率可调，并有效提高污泥或生活垃圾的干燥均匀度；占地面积小，连续进、出料；
(2)不仅解决了城镇污水厂污泥和生活垃圾的减量化、无害化和稳定化问题，还解决了污泥和生活垃圾的资源化利用问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明城镇污水厂污泥与生活垃圾干化方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的城镇污水厂污泥与生活垃圾干化方法，包括以下步骤：
S1，对城镇污水厂污泥来料，加水稀释至含水率为90％～93％，然后加絮凝剂，经压榨脱水后得到含水率≤60％的脱水泥饼。具体的，步骤S1中的絮凝剂采用三氯化铁和生石灰的混合物，或者PAM与PAC中的一种，优选采用三氯化铁和生石灰的混合物。具体的，絮凝剂用量为城镇污水厂污泥来料总重量的3‰～5％。具体的，压榨脱水采用隔膜压滤机。
S2，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S1得到的脱水泥饼进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的污泥。采用低温离心干化技术，污泥中的水分以水雾形式去除，不是以水蒸气的形式去除，能耗远低于常规热干化；干燥器内气流速度高，物料停留时间短，有效防止污泥粘壁，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序；污泥细度和出料含水率可调，并有效提高污泥的干燥均匀度；占地面积小，连续进、出料。具体的，将脱水泥饼置于干燥器内，研磨叶片高速旋转将脱水泥饼初步破碎，同时往干燥器内通入循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼进行吹气，泥饼中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼中的污泥形成颗粒，经重力分离后收集。
S3，对生活垃圾来料，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器。
S4，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S3得到的物料进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的生活垃圾。采用低温离心干化技术，生活垃圾中的水分以水雾形式去除，不是以水蒸气的形式去除，能耗远低于常规热干化；干燥器内气流速度高，物料停留时间短，有效防止污泥粘壁，并可一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序；生活垃圾细度和出料含水率可调，并有效提高生活垃圾的干燥均匀度；占地面积小，连续进、出料。具体的，将生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片高速旋转将生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的生活垃圾进行吹气，生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；生活垃圾中的污泥形成颗粒，经重力分离后收集。
S5，将S2得到的污泥和S4得到的生活垃圾一起经造粒机造粒，得到成型燃料。
以下结合具体实施例，介绍本发明的城镇污水厂污泥与建筑垃圾混合制砖的方法。
实施例1
S1，取城镇污水厂污泥来料1t，含水率为85％，加水稀释至含水率为90％，然后分别加入3kg三氯化铁和3kg生石灰，经隔膜压滤机压榨脱水，得到含水率为50％的脱水泥饼。
S2，将步骤S1得到的脱水泥饼置于干燥器内，研磨叶片以500r/min的转速旋转，将脱水泥饼初步破碎，同时往干燥器内通入60℃的循环空气，风量6000Nm3/h，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼进行吹气，泥饼中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼中的污泥形成粒径2000μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率30％的污泥颗粒。
S3，取生活垃圾来料1t，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器。
S4，将生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片以500r/min的转速旋转，将生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入60℃的循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的生活垃圾进行吹气，风量6000Nm3/h，生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；生活垃圾中的污泥形成粒径2000μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率30％的生活垃圾颗粒。
S5，将S2得到的污泥颗粒和S4得到的生活垃圾颗粒一起经造粒机造粒，得到成型燃料。
实施例2
S1，取城镇污水厂污泥来料1t，含水率为85％，加水稀释至含水率为91％，然后加入10kgPAM，经隔膜压滤机压榨脱水，得到含水率为55％的脱水泥饼。
S2，将步骤S1得到的脱水泥饼置于干燥器内，研磨叶片以1000r/min的转速旋转，将脱水泥饼初步破碎，同时往干燥器内通入70℃的循环空气，风量13000Nm3/h，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼进行吹气，泥饼中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼中的污泥形成粒径500μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率20％的污泥颗粒。
S3，取生活垃圾来料1t，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器。
S4，将生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片以1000r/min的转速旋转，将生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入70℃的循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的生活垃圾进行吹气，风量13000Nm3/h，生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；生活垃圾中的污泥形成粒径500μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率20％的生活垃圾颗粒。
S5，将S2得到的污泥颗粒和S4得到的生活垃圾颗粒一起经造粒机造粒，得到成型燃料。
实施例3
S1，取城镇污水厂污泥来料1t，含水率为85％，加水稀释至含水率为93％，然后加入50kgPAC，经隔膜压滤机压榨脱水，得到含水率为60％的脱水泥饼。
S2，将步骤S1得到的脱水泥饼置于干燥器内，研磨叶片以2000r/min的转速旋转，将脱水泥饼初步破碎，同时往干燥器内通入80℃的循环空气，风量20000Nm3/h，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼进行吹气，泥饼中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼中的污泥形成粒径50μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率10％的污泥颗粒。
S3，取生活垃圾来料1t，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器。
S4，将生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片以2000r/min的转速旋转，将生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入80℃的循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的生活垃圾进行吹气，风量20000Nm3/h，生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；生活垃圾中的污泥形成粒径50μm的颗粒，经重力分离后收集，得到含水率10％的生活垃圾颗粒。
S5，将S2得到的污泥颗粒和S4得到的生活垃圾颗粒一起经造粒机造粒，得到成型燃料。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，对城镇污水厂污泥来料，加水稀释至含水率为90％～93％，然后加絮凝剂，经压榨脱水后得到含水率≤60％的脱水泥饼；
S2，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S1得到的脱水泥饼进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的污泥；
S3，对生活垃圾来料，对其中的大件垃圾进行分选，对袋装垃圾进行破带，对大块有机物进行破碎，然后进行风选、筛分、磁选，除去生活垃圾中的泥沙、石头和铁磁器；
S4，采用循环空气，研磨叶片以500～2000r/min的转速旋转，循环空气在60～80℃下对准步骤S3得到的物料进行热风循环，风量6000～20000Nm3/h，得到含水率10～30％，粒径50～2000μm的生活垃圾；
S5，将S2得到的污泥和S4得到的生活垃圾一起经造粒机造粒，得到成型燃料，
所述步骤S2和S4中，将脱水泥饼或生活垃圾置于干燥器内，研磨叶片高速旋转将脱水泥饼或生活垃圾初步破碎，同时往干燥器内通入循环空气，循环空气从底部向上对准初步破碎的脱水泥饼或生活垃圾进行吹气，泥饼或生活垃圾中的水分被释放到空气中，形成水雾，泥饼或生活垃圾颗粒和水雾一起随着气流漩涡快速旋转上升，在离心力的作用下，密度较大的水雾被甩出漩涡，脱水泥饼或生活垃圾中的水分以水雾的形式被高效分离出来，进入污水处理系统；脱水泥饼或生活垃圾中的污泥形成颗粒，经重力分离后收集。
2.如权利要求1所述的利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，其特征在于：步骤S1中的絮凝剂采用三氯化铁和生石灰的混合物，或者PAM与PAC中的一种。
3.如权利要求2所述的利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，其特征在于：所述絮凝剂用量为城镇污水厂污泥来料总重量的3‰～5％。
4.如权利要求1所述的利用城镇污水厂污泥与生活垃圾制备成型燃料的方法，其特征在于：压榨脱水采用隔膜压滤机。
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