申请日2016.10.20
公开(公告)日2017.02.15
IPC分类号C02F11/10; C10J3/00
摘要
本发明涉及一种污泥复配及直接热解的方法，其特征在于：在污泥中添加固化剂和生物质进行共热解，所述固化剂的质量比为3～10%，生物质的质量比为20～30%，污泥的质量比为60～77%;将以一定比例混合的污泥、生物质和固化剂搅拌均匀后投放至热解炉内，升温至500～700℃，保温20～30min，再进一步升至热解温度800～1200℃，保温10～20min，同时完成原料的干燥、气化和裂解。本发明适用范围广，对污泥种类和含水率要求低，可较广谱地实现污泥的无害化处置和资源化利用。
权利要求书
1.一种污泥复配及直接热解的方法，其特征在于：在污泥中添加固化剂和生物质进行共热解，其中固化剂的质量比为3～10%，生物质的质量比为20～30%，污泥的质量比为60～77%;具体步骤为：将按比例混合的污泥、生物质和固化剂搅拌均匀后投放至热解炉内，升温至500～700℃，保温20～30min，再升温至热解温度800～1200℃，保温10～20min，完成原料的干燥、气化和裂解。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固化剂为凹凸棒土、高岭土、蒙脱石或水滑石中的至少一种;其中固化剂中硅铝的质量比为60～80%;固化剂的粒度为10～20目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的污泥为经过板框式过滤的脱水污泥，其含水质量比为40～80%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的生物质为破碎后的秸秆或树枝;生物质的含水质量比为10～20%;粒度为1～10mm。
说明书
一种污泥复配及直接热解的方法
技术领域
本发明涉及一种污泥复配及直接热解的方法，属于有机固体废弃物高效热化学处置和环境保护领域。
背景技术
污水处理过程中，绝大多数的污染物都转移到了污泥里，包括各种重金属、有害有机物和病原体等，在进一步的处置过程很容易形成二次污染，特别是重金属污染。经过初步的板框压滤脱水，污泥含水质量比一般仍达80%左右，大多数污泥处置方法要求将含水质量比降至20%以下，干燥过能耗较大。因此，如何实现污泥的高效处置及能源资源化利用是亟待解决的难题。
对于重金属，传统的处理方法是在污泥中添加部分水和固化剂，搅拌均匀后进行养护，反应生成的水化物胶体可对重金属离子进行吸附，降低其浸出特性，后续处置可用作修筑路基和建材，或直接进行填埋。但是这类方法仅是对重金属的单纯固化，浪费了污泥中的有机物资源。
热化学转化法能将有机物资源转化为燃料，有效减少毒性物质的产生，并能将部分重金属减量化后固定于残渣中，具有潜在的应用价值。但是，部分重金属沸点较低，在高温下会进入气相，如后续使用不当，会随气相扩散至大气中，形成严重的大气污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有污泥处置方法的不足，而提出了一种污泥复配及直接热解的方法。
本发明的技术方案为：在湿污泥中添加生物质来调控水份和C、H、和O元素比例，并将富含硅铝的粘土用作污泥直接热解的固化剂，通过调整原料比例和热解条件，获得较好的湿污泥处置和资源化利用效果。
本发明的具体技术方案为：一种污泥复配及直接热解的方法，其特征在于：在污泥中添加固化剂和生物质进行共热解，其中所述固化剂的质量比为3～10%，生物质的质量比为20～30%，污泥的质量比为60～77%;具体步骤如下：按比例混合的污泥、生物质和固化剂搅拌均匀后投放至热解炉内，升温至500～700℃，保温20～30min，再进一步升温至热解温度800～1200℃，保温10～20min，同时完成原料的干燥、气化和裂解。
优选所述的固化剂为凹凸棒土、高岭土、蒙脱石或水滑石中的至少一种;其中固化剂中的硅铝质量比为60～80%，粒度为10～20目。
优选所述的污泥为经过板框式过滤的脱水污泥，含水质量比为40～80%。
优选所述的生物质为破碎后的秸秆或树枝;生物质的含水质量比为10～20%，粒度为1～10mm。
有益效果：
(1)在单个热解炉内完成对污泥、生物质和固化剂的干燥、气化和裂解，简化了工艺流程，其中生物质的添加可以调控污泥中的水份，也可以有效的调整C、H和O元素比例，在利用水蒸气作为气化剂的同时，可减小含水率过高带来的高能耗，提高共气化过程的效率和产气率。
(2)高温下，固化剂可将重金属从具有一定环境毒性的可交换态与可动员态转化为对环境基本无害的残渣态，抑制其从固相到气相的迁移，减小二次环境污染。
(3)本发明适用范围广，对污泥种类和含水率要求低，可较广谱地实现污泥的无害化处置和资源化利用。