申请日2016.08.31
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F11/14; C02F11/12; C10L5/46; C10L5/48
摘要
本发明涉及工业固体废物再利用技术领域，具体涉及一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，包括以下处理步骤：造纸污泥加絮凝剂调理、压滤机压滤、初步干化、与生物质材料混合、螺旋成型、用锅炉废烟气烘干。本发明的生产工艺简单，燃料棒的发热量高，密度低，可单独使用，也可与其他固体燃料(煤炭等)掺用使用，也可用于生物质燃炉的燃料，综合利用率高，不产生再次污染，既解决了造纸污泥的二次污染，同时又解决了工业可燃废弃物的污染问题，变废为宝，生产出的生物质燃料用于工业和民用燃料。
权利要求书
1.一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a.将造纸污泥加絮凝剂调理絮凝;
b.利用压滤机对调理絮凝过的造纸污泥进行脱水处理;
c.利用燃煤锅炉废烟气对造纸污泥进行初步干化;
d.将初步干化后的造纸污泥与高压装饰板生产过程中产生的废弃物按比值范围为3:1～1:1的比例混合均匀;
e.利用螺旋成型机将混合均匀的造纸污泥和装饰板废弃物成型为燃烧棒或者燃烧块;
f.利用燃煤锅炉废烟气对成型的燃烧棒或燃烧块再次进行干化处理。
2.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述造纸污泥添加的絮凝剂为无机絮凝剂聚合氯化铝和高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的添加量范围为1～3‰，所述高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的添加量范围为0.2～0.6‰。
3.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述压滤机的压滤过程为，污泥依次经过重力脱水区、带式压滤机的压力脱水区、加压脱水区三个步骤进行压滤脱水后，所述脱水后的造纸污泥的含水率为75～80%。
4.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述高压装饰板生产加工的废弃物包括粉碎的浸胶废纸、锯边的板边碎料、砂毛和粉尘。
5.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述螺旋成型包括螺旋成型机中使造纸污泥混合物成型为棒状的燃料棒，所述燃烧棒的直径为0.7～1.8mm，长度为10～25mm。
6.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述用锅炉废烟气烘干是用锅炉燃烧产生的废烟气对造纸污泥进行初步干化，干化后含水率为35～40%。
7.根据权利要求1所述的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述用锅炉废烟气对成型的燃烧棒进行干燥，所述干燥之后的燃烧棒的水分低于25%，所述燃烧棒密度为0.9～1.1×103Kg/m3，燃烧值≥3800Kcal/kg。
说明书
一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺
技术领域
本发明涉及一种工业固体废物再利用技术领域，具体涉及一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺。
背景技术
现代工业社会使生产力和人们生活水平大大提高，但生产和生活的废物排放也相应增加。目前，随着人们环保意识的增强、废物再利用的大力推广、国家对不可再生资源替代的提倡以及节能减排的整体要求，在“变废为宝”的思想指导下，对废物利用的要求逐渐提高。随着造纸产业的发展和污染防治设施的建设，造纸废水经治理设施处理后产生的污泥成为新的污染源。造纸污泥是污水处理后的附属品，属于生物固体废弃物，它既含有大量的纤维素类有机质和氮、磷、钾等植物养分，又含有微量重金属和病原菌，除了少部分得到综合利用外，大部分为卫生填埋处理，每年需大量填埋土地，既浪费土地资源，还会产生二次污染。造纸污泥的特点如下：1.产泥量大;2.纤维含量大，较处理其他污水产生的污泥而言，其脱水性能较好，需加絮凝剂量相对较少。
一般造纸废水处理产生的污泥分两大部分：1. 生化处理系统剩余污泥;2. 车间排出废水中流失的纸浆，这两大部分的造纸污泥目前多采用的处理方法为：1、回用于造纸车间：造纸废水中含有大量的纤维，在废水处理过程中，有部分纤维留在污泥中，因此可将其处理后回用，但生化污泥不能用以回用;生化污泥处理流程如下：污泥经过筛选、除砂，再由泵抽至纸机造纸，但缺点是，由于污泥中的纤维较细小，在回用过程中可能造成纸页质量下降，纸机易断头，因此回用于造纸车间时会给造纸车间带来新的问题，弊端太大。2、对造纸污泥压滤处理，处理过程一般先进行污泥调理再进行压滤处理。污泥车间排出的纸浆有很高的纤维含量，进入带式压滤机前加入适量聚丙酰烯胺以达到较好的脱水效果;而生化处理系统排出的污泥需加入适量聚合氯化铝，三氯化铁等，结合聚丙酰烯胺使用。一般压滤处理流程为：前处理中含纤维的物化污泥和生化处理系统产生的剩余污泥，经污泥浓缩池重力浓缩后再经带式压滤机脱水成泥饼后外运处置，这样不仅需要压滤工序上消耗的人力物力，而且需要后期的外运以及妥善处置，增加了造纸行业的成本消耗，整个造纸以及处理污泥的成本增加，效率降低。3、造纸污泥焚烧处理。为达到无害化处理目的，目前造纸污泥处理将方法二和方法三综合应用，但存在最大问题是泥饼压滤后含水率仍然较高，为75～85%，发热量低(≤1200Kcal/Kg)，密度大(≥1.5×103Kg/m3)，不易与其他燃料混合燃烧，且燃烧之后的热量一般废弃不用，对于环境保护和资源化的综合应用不利。
高压装饰层积板是以纸类(包括装饰面纸和基纸)浸渍热固性树脂后经高温高压生产而成的装饰材料，在高压装饰板生产中产生的生产废弃物主要包括：各种损耗的原纸、浸胶纸、锯边的板边、背部砂毛过程中的锯砂粉末等生物质废弃物。未浸渍原纸一般在造纸过程中重新纸浆回抄，浸渍纸虽然可以经脱胶后回用，但处理成本较高，并且处理后的脱胶废水存在二次污染，一般与锯边过程产生的板边、锯砂粉末一起做填埋处理，这样在处理过程中一是脱胶成本较高，二是填埋处理占用土地，且还因存在水溶性含醛树脂，存在对土地、地下水严重的二次污染。
因此，对于造纸污泥和高压装饰板产生的固体废弃物的处理现有技术中均存在一定的问题：成本高，处理不充分，且有二次甚至三次污染的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术，尤其是目前造纸污泥和高压装饰板生产废弃物处理中存在的不足，提供一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，该工艺采用污泥脱水、混料、成型、干化一体成型技术，具有良好的节能、环保、稳定、无害化效益。
本发明造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺的技术方案是：一种造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，包括以下步骤：a.将造纸污泥加絮凝剂调理絮凝;b.利用压滤机对条例絮凝过的造纸污泥进行脱水处理;c.利用燃煤锅炉废烟气对造纸污泥进行初步干化;d.将初步干化后的造纸污泥与高压装饰板生产过程中产生的废弃物按比值范围为3:1～1:1的比例混合均匀;e.利用螺旋成型机将混合均匀的造纸污泥和装饰板废弃物成型为棒状的燃烧棒;f.利用燃煤锅炉废烟气对成型的燃烧棒再次进行干化处理。
所述造纸污泥添加絮凝剂为无机絮凝剂聚合氯化铝和高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的添加量范围为1～3‰，所述高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的添加量范围为0.2～0.6‰。
所述压滤机的压滤过程为，污泥依次经过重力脱水区、带式压滤机的压力脱水区、加压脱水区三个步骤进行压滤脱水后，所述脱水后的造纸污泥的含水率为75～80%。
所述高压装饰板生产加工的废弃物包括粉碎的浸胶废纸、锯边的板边碎料、砂毛和粉尘。
所述螺旋成型是在螺旋成型机中使造纸污泥混合物成型为棒状的燃料棒，所述燃烧棒的直径为0.7～1.8mm，长度为10～25mm。
所述用锅炉废烟气烘干是用锅炉燃烧产生的废烟气对造纸污泥进行初步干化，干化后含水率为35～40%。
所述用锅炉废烟气对成型的燃烧棒进行干燥，所述干燥之后的燃烧棒的水分低于25%，所述燃烧棒密度为0.9～1.1×103Kg/m3，燃烧值≥3800Kcal/kg。
本发明的有益效果是：
1、本发明的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺采用污泥脱水、混料、成型、干化一体成型技术，将污泥机械脱水、锅炉废烟气干化、螺旋制棒成型三种技术融为一体，实现废物资源化利用，变废为宝，具有良好的节能、环保、稳定、无害化效益，既减少了污泥、粉尘等固体废弃物排放对环境的压力，又对废物进行再利用，变废为宝，节约了煤炭、燃料油、气等不可再生资源，从而减少了SO2及工业粉尘的排放，对节约资源及保护环境提供了技术支持，顺应了国家“节能减排”的指导思想，做到清洁生产，有组织排放。
2、经实际应用测试，此造纸污泥资源化利用技术投入使用后，利用该发明生产出的产品可作为燃料使用，其燃烧值≥3800Kcal/kg;1kg棒状物燃烧热值约相当于0.67kg热值为5700Kcal/kg燃料煤，可替代燃料煤，节约能源，提高企业经济效益。
3、增加环境效益和社会效益，造纸污泥与工业固体废弃物综合利用，减少对环境的压力，经测试得出：每燃烧1吨棒状物，可减少二氧化硫产生量4.1kg，若脱硫效率按80%计算，可减少二氧化硫排放量0.82kg。
具体实施方式
下面结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供的造纸污泥与生物质废弃物综合处理工艺，包括以下步骤：a.将造纸污泥加絮凝剂调理絮凝，造纸污泥添加絮凝剂为无机絮凝剂聚合氯化铝和高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的添加量范围为1～3‰，所述高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的添加量范围为0.2～0.6‰，使污泥形成最佳絮体絮凝沉降，提高絮体的机械强度，以免在压滤阶段滤带挤压下污泥随滤液大量渗漏，以提高脱水效果，提高污泥回收率;b.利用压滤机对条例絮凝过的造纸污泥进行脱水处理;c.利用燃煤锅炉废烟气对造纸污泥进行初步干化;d.将初步干化后的造纸污泥与高压装饰板生产过程中产生的废弃物按比值范围为3:1～1:1的比例混合均匀;e.利用螺旋成型机将混合均匀的造纸污泥和装饰板废弃物成型为棒状的燃烧棒;f.利用燃煤锅炉废烟气对成型的燃烧棒再次进行干化处理。
所述聚合氯化铝的添加量范围为1～3‰，所述高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的添加量范围为0.2～0.6‰。
所述压滤机的压滤过程为，污泥依次经过重力脱水区、带式压滤机的压力脱水区、加压脱水区三个步骤进行压滤脱水后，所述脱水后的造纸污泥的含水率为75～80%。
所述高压装饰板生产加工的废弃物包括粉碎的浸胶废纸、锯边的板边碎料、砂毛和粉尘。
所述螺旋成型是在螺旋成型机中使造纸污泥混合物成型为棒状的燃料棒，所述燃烧棒的直径为0.7～1.8mm，长度为10～25mm。
所述用锅炉废烟气烘干是用锅炉燃烧产生的废烟气对造纸污泥进行初步干化，干化后含水率为35～40%。
所述用锅炉废烟气对成型的燃烧棒进行干燥，所述干燥之后的燃烧棒的水分低于25%，所述燃烧棒密度为0.9～1.1×103Kg/m3，燃烧值≥3800Kcal/kg。
污泥浓缩池上清液、污泥压滤滤液排入厂区污水收集系统重新处理。
实施例一
原造纸污泥经2‰的无机絮凝剂聚合氯化铝和0.4‰的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺絮凝剂等进行化学调理后，放入压滤机脱水后含水率为80%，然后由燃煤锅炉废烟气干化至含水率35～40%，与粉碎的高压装饰板浸胶纸、板边、粉尘混合，在螺旋成型机中制成直径1.0mm、长度20mm的棒体或其他形状物，然后由燃煤锅炉废烟气干化至含水率在20%～25%左右，经检测，棒状物热值为3800Kcal/kg，密度1.0×103Kg/m3。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。