申请日2010.06.02
公开(公告)日2011.12.07
IPC分类号C10J3/16; C02F11/10; C02F11/02
摘要
本发明涉及一种利用污泥生产可燃气体的工艺。属于污泥的无害化资源利用领域。将含水量70%-80%并含有大量有害细菌和重金属的污泥生产可燃气体，具体工艺是：在污水处理厂排放的脱水污泥中加入水分调节剂和蓬松剂混合均匀，使含水率调节到40%-70%，在定时翻倒和强制通气的条件下进行好氧发酵。通过发酵杀死有害菌，除去恶臭气味使含水率降到20%-40%，经风干后或直接压块制成燃料块，垛成条垛存放再进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉，在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化，生成混合可燃气体，供锅炉、发电使用，其灰分做建筑材料。
权利要求书
1.一种利用污泥生产可燃气体的工艺，其特征是：在污泥 中加入水分调节剂和蓬松剂使其含水率调节到40%-65%，混合均 匀后进行好氧发酵。发酵后压块成型，垛成条垛存放风干，放入 气化炉在限制通风的条件下高温或中温热解气化，生成可燃混合 气体。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工 艺，其特征是：所述的水分调节剂为秸秆、锯末、果皮、糠、菌 棒、药渣、牲畜粪便，并包括发酵后的物料。
3.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工 艺，其特征是：所述的膨松剂为能对污泥起到蓬松作用的物体。 包括锯末、木屑、截短的细竹竿、内空或多孔的塑料制品。
4.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产可燃气体的工 艺，其特征是：所述的气化炉，其炉体外壳为中间有间隙的夹套， 夹套间隙隔成回转气道(1)。气化炉投料口上部设有燃料块预热 仓(2)，气道(1)下端通过管道与鼓风机(3)连通。气道(1) 上端通过管道与燃料块预热仓(2)的下部连通。燃料块预热仓 (2)的上部连通管道经气化炉底部通入炉内。
说明书
一种利用污泥生产可燃气体的工艺
技术领域
本发明涉及有机固体废弃物资源化利用领域，尤其提出利用 污水处理厂生产的污泥热解气化生产可燃气体，进行资源化利 用。
技术背景
目前我国污水处理厂每年排放污泥近300-600万吨，且排放 数量逐年增加。污泥因其量大、含水量高、并含有害重金属和大 量致病菌，堆放和投弃均会对环境造成二次污染。所以污泥的处 置面临着非常大的困难。国内外污泥处置的方式主要有填埋、投 海、焚烧、堆肥等。但这些方式在实际应用中都存在很多限制条 件。因此，随着民众环保意识的增强，探索污泥处置真正实现减 量化、无害化、资源化且经济简便的方式已成为各国广为关注的 热点问题。
污泥含有有机物质，具有燃料价值，因污泥含水率高(污泥 脱水后含水率在70%以上)如无另外补充能量，靠自身能量很难 实现干燥并直接燃烧。污泥含有絮凝剂，呈胶状，自然风干时间 长、占地多、散发恶臭，污染空气和地下水。如用煤炭、活性碳 或木炭吸附污泥中的水、重金属和有害菌，其成本高、吸附不彻 底。污泥如发酵干燥后直接燃烧、其可燃性非常差，且能量转化 率低。
发明内容：
本发明提供一种利用污泥生产可燃气体的工艺，该工艺实现 污泥的无害化资源利用，工艺简单、运转成本低。利用污泥生产 可燃气体的工艺包括：
(1)污水处理厂排放的含水率在70-85%的脱水污泥，加入 水分调节剂，使含水率调节到40%-65%，同时加入蓬松剂，混合 均匀制成发酵物料。
(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵设施，在定时翻 倒和强制通气的条件下进行高温好氧发酵。通过发酵杀死有害菌 除去恶臭气味，使含水率降到20%-40%，过筛除去较大的蓬松剂 和杂物(蓬松剂可循环使用)，制成燃料粉。
(3)将步骤(2)制得的燃料粉，经风干后或直接压块成型， 垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉，在限制通 风的条件下进行高温或中温热解气化，即生成一氧化碳、氢气、 甲烷气等可燃的混合气体。供锅炉、发电及其它使用，其灰分可 做建筑材料。
所述的水分调节剂为秸秆、锯末、果皮、糠、菌棒、药渣、 牲畜粪便等，并包括步骤2制成的燃料粉。该水分调节剂要求含 水率相对较低，水分调节剂主要吸收降低污泥中的含水率，调节 发酵物料的碳氮比，增加物料的燃烧热值。
所述的膨松剂为颗粒较污泥大，能对污泥起到蓬松作用的物 体。包括锯末、木屑、截短的细竹竿、内空或多孔的塑料制品。 膨松剂的主要作用是增加污泥的通透性，循环使用对发酵起到接 种作用。一些蓬松剂本身也是水分调节剂或也能起到水分调节剂 的作用。
所述的气化炉(见附图1)其炉体外壳为中间有间隙的夹套， 夹套间隙隔成回转气道(1)。气化炉投料口上部设有燃料块预热 仓(2)，气道(1)下端通过管道与鼓风机(3)连通。气道(1) 上端通过管道与预热仓(2)的下部连通。预热仓(2)的上部连 通管道经气化炉底部通入炉内。在作业时，经鼓风机(3)鼓风 进入壳体气道(1)进行预热后通入燃料块预热仓(2)，对燃料 块进行预热和干燥，同时产生水蒸气，其热风和水蒸气经管道从 气化炉底部进入炉内。水蒸气进入气化炉氧化层与高温的碳反 应，产生氢气和一氧化碳等可燃气体。与现有气化炉相比，即节 省了用夹层生成水蒸气的工序，又烘干预热了燃料块。