CN111534339A - 一种利用污泥制备水煤浆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用污泥制备水煤浆的方法，包括以下步骤：将污水处理后的污泥干化到水分低于20％并研磨后过60目筛；再将过筛后的污泥与有机危险废物混合；然后研磨或和煤一起研磨至制备水煤浆所要求的粒度即可制成水煤浆。本发明污水处理污泥和煤粉一起用于制备水煤浆，实现循环经济；本发明污水处理污泥和煤粉一起用于制备水煤浆，并将该水煤浆用于制备水煤气，彻底消除含二噁英、NOx污染物的废气排放的同时实现循环经济；本发明利用干污泥的强吸附性，吸附有机物，成为松散的小颗粒，有利于和煤粉一起制备水煤浆流体；本发明利用干污泥的强吸附性，吸附不同性质的危险废物，成为松散的小颗粒，再将小颗粒混合均匀，减少不同危险废物间相互反应而发生安全事故的风险。

Description

一种利用污泥制备水煤浆的方法
技术领域
本发明涉及污泥处理及新能源技术领域，尤其涉及一种利用污泥制备水煤浆的方法。
背景技术
由于污水处理产生的污泥中含有大量病原体、重金属以及持久性有机物等有毒有害物质，未经恰当处理处置的污泥进入环境后，会直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。目前已有的主要污泥处理处置工艺包括:填埋、消化、堆肥、干化、焚烧、湿式氧化、冻结熔融法、高温烧结法等。作为处理污泥的方法之一，焚烧因速度快、污染物分解彻底、占地面积小、不需要长期储存等显著优点，已经成为当前污泥处理的主要方向。
然而，焚烧污泥时也产生了新的环境污染问题。尤其是污泥焚烧过程中产生的污染性气体，包括粉尘、重金属、二噁英、氮氧化物等。CN102563666A的中国专利中公布了一种污泥焚烧方法和污泥焚烧设备，该发明并未对焚烧过程中产生的污染性气体进行处理，可能会对环境造成不利影响。
为此，CN 110513693A提出的焚烧方案是将脱水干泥在焚烧炉内充分燃烧的同时还进行一次脱硫、脱硝处理，燃烧产生的烟气经过旋风分离器、静电除尘、布袋除尘、湿法脱硫、脱硝后达标排放。但这套工艺的流程长且复杂，使处理成本大幅上升，同时依然需要排放含各种污染物(达标)的废气。
CN108410505A提出一种利用有机危险废物制备水煤气的方法，将有机危险废物与水煤浆一起用于制备水煤气。提供一种工艺简单、不产生二次污染，还具有循环综合利用的特点，产生良好的经济效益和社会效益，有利于节约社会资源，符合国家关于发展循环经济、资源综合利用的要求，并可减少排污总量，达到节能减排增效的一种利用有机物高温气化制备水煤气的技术。但由于社会上有机危险废物种类繁多，理化性质差别大，相互混合困难且有风险(不同危险废物间可能产生反应等)，使其与煤一起制备水煤浆带来困难，水煤浆的稳定性受到影响而不利于高温高压的煤气化炉安全、稳定、长周期运转的要求。
污泥干化后热值在6000～10000kJ/kg，热值低，单独进气化炉造气无法维持反应需要的高温热平衡，并且干污泥遇水后发生水化，流变性质极差存在无法进炉等情况。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用污泥制备水煤浆的方法。
本发明的技术方案如下：
一种利用污泥制备水煤浆的方法，包括以下步骤：
A、将污水处理后的污泥干化到水分低于20％并研磨后过60目筛；
B、再将过筛后的污泥与有机危险废物混合；
C、然后研磨或和煤一起研磨至制备水煤浆所要求的粒度即可制成水煤浆。
优选的，所述的步骤A中，污泥干化到水分低于20％以下，其热值在6000kJ/kg以上。
优选的，所述的步骤B中，所述的有机危险废物与污泥的重量比为(25～90)：(10～75)。
优选的，所述的有机危险废物为加热能熔化成液体，并且40℃时运动粘度大于1mm2/s的有机危险废物。
进一步优选的，所述的有机危险废物为热值在20000kJ/kg以上的危险废物，如煤气净化过程中洗油再生产生的残渣；初酚精馏生产间苯二酚的精馏脚料；内燃机、汽车、轮船等集中拆解过程产生的废矿物油及油泥；不合格沥青等等。
本发明的有益之处在于：
1、本发明污水处理污泥和煤粉一起用于制备水煤浆，实现循环经济；
2、本发明污水处理污泥和煤粉一起用于制备水煤浆，彻底消除含二噁英、NOx污染物的废气排放；
3、本发明利用干污泥的强吸附性，吸附的有机物，成为松散的小颗粒，有利于和煤粉可以一起制备水煤浆流体；
4、采用本法发明，可以使高热值污泥应用于制造合成气；
5、本发明利用干污泥的强吸附性，吸附不同性质的危险废物，成为松散的小颗粒，再将小颗粒混合均匀，减少不同危险废物间相互反应而发生安全事故的风险。
具体实施方式
实施例1
A、按质量百分比将城市生活污水处理后的污泥，干燥到含水分为18％的粉末，热值为7500kJ/kg，研磨至过60目筛；
B、再与有机危险废物混合(煤气净化过程中洗油再生产生的残渣，有机危险废物，热值为34000kJ/kg)，研磨至过20目筛即得污泥粉料；
C、污泥粉料再与煤一起进棒磨机制备出水煤浆。
实施例1-1
所述的步骤B中，煤气净化过程中洗油再生产生的残渣量的重量百分比含量为40％，干污泥的重量百分比含量为60％；
所述的水煤浆的固含量为60.1％。
实施例1-2
所述的步骤B中，煤气净化过程中洗油再生产生的残渣的重量百分比含量为50％，干污泥的重量百分比含量为50％；
所述的水煤浆的固含量为61.2％。
实施例1-3
所述的步骤B中，煤气净化过程中洗油再生产生的残渣量的重量百分比含量为65％，干污泥的重量百分比含量为35％；
所述的水煤浆的固含量为57.5％。
实施例2
A、按质量百分比将综合污水处理后的污泥，干燥到含水分为5％的粉末，热值为9500kJ/kg，研磨至过60目筛；
B、再与有机危险废物混合(初酚精馏生产间苯二酚的精馏脚料，有机危险废物，热值为38000kJ/kg)，研磨至过20目筛即得污泥粉料；
C、污泥粉料再与煤一起进棒磨机制备出含量为59.5％的水煤浆。
实施例2-1
所述的步骤B中，精馏脚料量的重量百分比含量为30％，干污泥的重量百分比含量为70％；
所述的水煤浆的固含量为59.5％。
实施例2-2
所述的步骤B中，精馏脚料量的重量百分比含量为42％，干污泥的重量百分比含量为58％；
所述的水煤浆的固含量为55.8％。
实施例2-3
所述的步骤B中，精馏脚料量的重量百分比含量为55％，干污泥的重量百分比含量为45％；
所述的水煤浆的固含量为52.4％。
实施例3
A、按质量百分比将印染污水处理后的污泥，干燥到含水分为8％的粉末，热值为9600kJ/kg，研磨至过60目筛；
B、再与有机危险废物混合(内燃机、汽车、轮船等集中拆解过程产生的废矿物油及油泥，有机危险废物，热值为28000kJ/kg)，研磨至过20目筛即得污泥粉料
C、煤进棒磨机磨粉后与污泥粉料一起制备出水煤浆。
实施例3-1
所述的步骤B中，废矿物油及油泥的重量百分比含量为60％，干污泥的重量百分比含量为40％；
所述的水煤浆的固含量为60.8％。
实施例3-2
所述的步骤B中，废矿物油及油泥的重量百分比含量为55％，干污泥的重量百分比含量为45％；
所述的水煤浆的固含量为61.5％。
实施例3-3
所述的步骤B中，废矿物油及油泥的重量百分比含量为65％，干污泥的重量百分比含量为35％；
所述的水煤浆的固含量为58.2％。
实施例4
按质量百分比将污水处理后的污泥，干燥到含水分为15％的粉末，热值为6600kJ/kg，研磨至过60目筛，再与有机危险废物混合(不合格沥青，热值为36000kJ/kg)，研磨至过20目筛即得污泥粉料。
污泥粉料再与煤一起进棒磨机制备出水煤浆。
实施例4-1
所述的步骤B中，不合格沥青的重量百分比含量为85％，干污泥的重量百分比含量为15％；
所述的水煤浆的固含量为61.2％。
实施例4-2
所述的步骤B中，不合格沥青的重量百分比含量为70％，干污泥的重量百分比含量为30％；
所述的水煤浆的固含量为60.5％。
实施例4-3
所述的步骤B中，不合格沥青的重量百分比含量为75％，干污泥的重量百分比含量为25％；
所述的水煤浆的固含量为60.9％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将污水处理后的污泥干化到水分低于20％并研磨后过60目筛；
B、再将过筛后的污泥与有机危险废物混合；
C、然后研磨或和煤一起研磨至制备水煤浆所要求的粒度即可制成水煤浆。
2.如权利要求1所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的步骤A中，污泥干化到水分低于20％以下，其热值在6000kJ/kg以上。
3.如权利要求1所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的有机危险废物与污泥的重量比为(25～90)：(10～75)。
4.如权利要求1所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的有机危险废物为加热能熔化成液体，并且40℃时运动粘度大于1mm2/s的有机危险废物。
5.如权利要求4所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于，有机危险废物的热值在20000kJ/kg以上。
6.如权利要求1所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于制备得到的水煤浆用于制备水煤气的原料。
7.如权利要求1或6所述的利用污泥制备水煤浆的方法，其特征在于水煤浆在气化炉内停留时间≥3s；反应得到的水煤气在急冷水冷却后温度≤300℃,急冷时间≤1s。
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