申请日2012.11.07
公开(公告)日2013.01.30
IPC分类号C10L9/10; C10L5/46
摘要
本发明涉及一种污泥合成燃料及其制备方法，该方法通过如下步骤：1)生化处理混料装置对40%-60%的污泥和生化处理辅料进行混料及生化处理，使污泥除臭、灭菌;2)固化处理混料装置对污泥进行混料及固化处理，同时生化处理混料装置和固化处理混料装置内的污泥废气经吸附塔吸附处理;3)燃料合成混料装置内按重量百分比加入1%-10%秸秆、10%-30%煤粉和10%-35%助燃剂进行混料及燃料合成处理;4)处理后的混合污泥在破碎装置内破碎，然后经破碎混料输送装置将破碎混料进行风力脱水，将产品干燥到含水20%再送至燃料成型机中进行燃料成型处理。本发明污泥处理能力高，合成燃料热值可达5000kcal/kg以上，燃烧后气体排放量低于国家规定的排放标准，制成的燃料适用各类燃烧炉。
权利要求书
1.一种污泥合成燃料，它主要由由污泥、秸秆、煤粉和助燃剂组成，其特征在于， 其配方的重量百分比组成为：污泥40%-60%，秸秆1%-10%，煤粉10%-30%，助燃剂10%-35%， 该污泥合成燃料的大卡值为4000-5000。
2.根据权利要求1所述的污泥合成燃料，其特征在于，所述助燃剂为油焦。
3.根据权利要求1所述的污泥合成燃料，其特征在于，所述秸秆为麦秆、稻草杆、 玉米杆、薯类、油料、棉花、甘蔗、树叶、木屑中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的污泥合成燃料，其特征在于，还包括有固化剂和用于污泥 除臭、灭菌的生化处理辅料。
5.一种污泥合成燃料制备方法，其特征在于，通过污泥合成燃料的制备系统实现， 包括如下步骤：
1)将重量百分比为40%-60%的污泥倒入污泥进料仓，通过污泥输送装置将污泥加入 生化处理混料装置;同时将生化处理辅料加入生化处理辅料仓，然后通过生化处理辅料 输送装置将生化处理辅料加入生化处理混料装置，该生化处理混料装置对污泥和生化处 理辅料进行混料及生化处理，使污泥除臭、灭菌;
2)污泥生化处理后，经由生化处理混料输送装置进入固化处理混料装置，同时将固 化处理辅料加入固化处理辅料仓，然后通过固化处理辅料输送装置将固化处理辅料加入 到固化处理混料装置中，该固化处理混料装置对污泥和固化处理辅料进行混料及固化处 理，使污泥固化;同时生化处理混料装置内的污泥和固化处理混料装置内的污泥经吸附 塔吸附处理废气;
3)依次经生化处理、固化处理和吸附塔吸附废气后的污泥由固化处理混料输送装置 输送至配料仓，经配料仓处理后，经配料输送装置加入到燃料合成混料装置，同时燃料 合成辅料仓内按重量百分比加入的1%-10%的秸秆、10%-30%的煤粉和10%-35%助燃剂，经 由燃料合成辅料输送装置加入到燃料合成混料装置，由燃料合成混料装置进行混料及燃 料合成处理;
4)燃料合成处理后的混合污泥燃料，经由燃料合成混料输送装置输送到破碎装置， 破碎混料经破碎混料输送装置将破碎混料进行风力脱水，将产品干燥到含水20%再输送至 燃料成型机中，进行燃料成型处理。
6.根据权利要求5所述的污泥合成燃料制备方法，其特征在于，所述污泥合成燃料 的制备系统，包括依次连通的污泥进料仓、污泥输送装置、生化处理混料装置、生化处 理混料输送装置、固化处理混料装置、固化处理混料输送装置、配料仓、配料输送装置、 燃料合成混料装置、燃料合成混料输送装置、破碎装置、破碎混料输送装置和燃料成型 机;其中，生化处理混料装置通过生化处理辅料输送装置连接生化处理辅料仓;固化处 理混料装置通过固化处理辅料输送装置连接固化处理辅料仓;生化处理混料装置和固化 处理混料装置分别与吸附塔连接;燃料合成混料装置通过燃料合成辅料输送装置连接燃 料合成辅料仓。
7.根据权利要求6所述的污泥合成燃料制备方法，其特征在于，所述生化处理辅料 输送装置、固化处理辅料输送装置和燃料合成辅料输送装置均为定量输送装置。
8.根据权利要求6所述的污泥合成燃料制备方法，其特征在于，所述污泥输送装置、 生化处理混料输送装置、固化处理混料输送装置、配料输送装置、燃料合成混料输送装 置、固化处理辅料输送装置、生化处理辅料输送装置7和/或燃料合成辅料输送装置8可 为螺旋输送装置。
9.根据权利要求8所述的污泥合成燃料制备方法，其特征在于，所述螺旋输送装置 为无轴螺旋输送机。
10.根据权利要求6所述的污泥合成燃料制备方法，其特征在于，所述破碎混料输 送装置为皮带输送装置。
说明书
污泥合成燃料及其制备方法
技术领域
本发明属于污泥处理系统技术领域，特别涉及一种污泥合成燃料的制备系统。
背景技术
目前，我国污泥的处理方法主要有污泥石灰稳定干化、污泥热干化、污泥焚烧和水 煤浆法等污泥处理方法。
污泥石灰稳定干化法是采用石灰等无机药剂对污泥进行调理，可以降低含水率，提 高污泥横向剪切力和卫生条件，有利于污泥的后续处置，污泥碱化稳定干化技术原理是 使用生石灰稳定污泥，生石灰与水反应生成氢氧化钙，在此过程中每公斤石灰可以化合 0.32kg水、释放1141kJ的热量，将温度提升到70℃，pH值提升到12以上，从而有效杀 灭病原体，并分解有机物，采用石灰稳定干化法，经过处理后污泥含水率可以降低到70% 左右，但需在自然界中堆放1个月后方可使含水率继续降低到60%左右，才能达到《生活 垃圾填埋污染控制标准》和《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》的标准要求，其 处置时间长，污泥利用率低，而且需要大量土地进行自然干化及填埋处理，极易对土地 造成污染。
污泥热干化处理方法，是将污泥与热载体接触从而达到干化处理的目的，污泥热干 化后污泥的臭味、病原物、粘度、不稳定等负面特性得到显著改善，降低了污泥含水率， 目前应用较多的有流化床干化、转盘干燥、喷雾干化和空心桨叶式干化等设备工艺，污 泥热干化过程需要消耗大量的热能，如利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾 和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源，还可能产生安全事 故，须严加防范。
污泥焚烧是指污泥在一定温度、气相充分有氧的条件下，使污泥中的有机物质转化 为CO2、H2O、N2等，反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件，污泥焚烧产生 大量烟气，应进行无害化处理，并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关规定，污 泥焚烧一般采用流化床等设备工艺，如固定(鼓泡)流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和 回转式流化床焚烧炉等设备工艺，污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、 储存、运输，项目投资大，污泥处理难度高，极易造成二次污染。
水煤浆法是将污水处理厂的污泥制成污泥水煤浆，进而在循环流化床锅炉中将此种 污泥水煤浆洁净燃烧，变成可利用的余热或电能;制作污泥水煤浆的过程可先用煤粉和 生石灰粉吸附过滤城市污水生成煤滤泥，加入煤粉制成污泥水煤浆;也可直接用污水处 理厂的污泥加入煤制成污泥水煤浆，由于使用煤的原始状态不同，可以使用粒煤加污泥 球磨制成粒度为50～150μm的混合煤浆，进而制成污泥水煤浆;也可直接用煤粉、污泥、 污水、分散剂、稳定剂一并加入制浆罐，直接制成污泥水煤浆，此方法项目投资比较大， 实用性单一，只能用于电厂燃料，煤水用量大，而污泥利用量小，且存在除臭不良等问 题。
鉴于上述污泥合成燃料的制备方法所产生的缺陷，亟需一种新型的制备污泥合成燃 料的方法。
发明内容
本发明的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够提高污泥利用 率、能耗低、污染小、成本低、安全性高的污泥合成燃料的制备系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种污泥合成燃料，它主要由污泥、秸秆、煤粉和助燃剂组成，其配方的重量百分 比组成为：污泥40%-60%，秸秆1%-10%，煤粉10%-30%，助燃剂10%-35%。
所述助燃剂为油焦。
所述秸秆为麦秆、稻草杆、玉米杆、薯类、油料、棉花、甘蔗、树叶、木屑中的一 种或几种。
还包括有固化剂和用于污泥除臭、灭菌的生化处理辅料。
一种污泥合成燃料制备方法，该方法通过污泥合成燃料的制备系统实现，包括如下 步骤：
1)将重量百分比为40%-60%的污泥倒入污泥进料仓，通过污泥输送装置将污泥加入 生化处理混料装置;同时将生化处理辅料加入生化处理辅料仓，然后通过生化处理辅料 输送装置将生化处理辅料加入生化处理混料装置，该生化处理混料装置对污泥和生化处 理辅料进行混料及生化处理，使污泥除臭、灭菌;
2)污泥生化处理后，经由生化处理混料输送装置进入固化处理混料装置，同时将固 化处理辅料加入固化处理辅料仓，然后通过固化处理辅料输送装置将固化处理辅料加入 到固化处理混料装置中，该固化处理混料装置对污泥和固化处理辅料进行混料及固化处 理，使污泥固化;同时生化处理混料装置内的污泥和固化处理混料装置内的污泥经吸附 塔吸附处理废气;
3)依次经生化处理、固化处理和吸附塔吸附废气后的污泥由固化处理混料输送装置 输送至配料仓，经配料仓处理后，经配料输送装置加入到燃料合成混料装置，同时燃料 合成辅料仓内按重量百分比加入的1%-10%的秸秆、10%-30%的煤粉和10%-35%助燃剂，经 由燃料合成辅料输送装置加入到燃料合成混料装置，由燃料合成混料装置进行混料及燃 料合成处理;
4)燃料合成处理后的混合污泥燃料，经由燃料合成混料输送装置输送到破碎装置， 破碎混料经破碎混料输送装置将破碎混料进行风力脱水，将产品干燥到含水20%再输送至 燃料成型机中，进行燃料成型处理。
所述污泥合成燃料的制备系统，包括依次连通的污泥进料仓、污泥输送装置、生化 处理混料装置、生化处理混料输送装置、固化处理混料装置、固化处理混料输送装置、 配料仓、配料输送装置、燃料合成混料装置、燃料合成混料输送装置、破碎装置、破碎 混料输送装置和燃料成型机;其中，生化处理混料装置通过生化处理辅料输送装置连接 生化处理辅料仓;固化处理混料装置通过固化处理辅料输送装置连接固化处理辅料仓; 生化处理混料装置和固化处理混料装置分别与吸附塔连接;燃料合成混料装置通过燃料 合成辅料输送装置连接燃料合成辅料仓。
所述生化处理辅料输送装置、固化处理辅料输送装置和燃料合成辅料输送装置均为 定量输送装置。
所述污泥输送装置、生化处理混料输送装置、固化处理混料输送装置、配料输送装 置、燃料合成混料输送装置、固化处理辅料输送装置、生化处理辅料输送装置和/或燃料 合成辅料输送装置可为螺旋输送装置。
所述螺旋输送装置为无轴螺旋输送机。
所述破碎混料输送装置为皮带输送装置。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.采用生化处理混料装置和燃料合成混料装置，实现了污泥的无害化以及资源化处 理，同时在生化处理后采用固化装置及吸附装置，简化了设备，节省了成本。
2.采用破碎设备，达到了破碎、风干、减少水分的目的，使燃料成型效果更好。
3.采用固化装置，达到了固化和脱水的目的。
4.本发明污泥处理能力高，合成燃料热值可达5000kcal/kg以上，燃烧后气体 排放量低于国家规定的排放标准，燃烧炉渣还可以制成建筑用砖，污泥利用率高，不产 生废气、废水，污染小，在风力将产品干燥到含水20%形成产品，能耗小，无高压设备及 容器，设备安全性高，制成燃料适用各类燃烧炉。