申请日2009.06.12
公开(公告)日2009.12.16
IPC分类号F23K1/02
摘要
本发明公开了一种垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆及其制备工艺，旨在提供一种节能减排与环境治理相结合的、成本低的生物质水煤浆及其制备工艺。本发明以煤炭、生活污泥、垃圾渗沥液、添加剂作为原料进行混合、粉碎、均化、过滤制备生物质水煤浆，代替燃油进行使用，从而有效节约能源、大幅度降低成本，并且对城市环境起到良好的治理作用，达到促进经济、环境的健康、可持续发展的目的。本发明可广泛用于工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉的代油燃烧领域以及城市环境治理等领域。
权利要求书
1、垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆，其特征在于：按重量百分 比，所述垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆包括以下组分：
煤炭 35%～48% 生活污泥 10%～20%
垃圾渗沥液 35%～50% 添加剂 0.3%～0.5%。
2、根据权利要求1所述的垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆，其 特征在于：所述添加剂包括分散剂和稳定剂。
3、根据权利要求1或2所述的垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤 浆，其特征在于：按重量百分比，所述垃圾渗沥液和生活污泥制备的生 物质水煤浆包括以下组分：
煤炭 40% 生活污泥 20%
垃圾渗沥液 39.7% 添加剂 0.3%。
4、一种权利要求1所述垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质水煤浆的制备 工艺，其特征在于：将所需份量的煤炭、生活污泥输送至喂料机构内， 同时计量投加垃圾渗沥液及添加剂混合经一级粉碎后，再次计量投加所 述添加剂进行二级粉碎，然后进入均化池，均化后经过过滤器进行过滤， 过滤后得到成品水煤浆，装入储罐。
5、根据权利要求4所述垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质水煤浆的制备 工艺，其特征在于：所述一级粉碎采用滚筒式磨机研磨粉碎。
6、根据权利要求4或5所述垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质水煤浆的制 备工艺，其特征在于：所述二级粉碎采用行星式磨机研磨粉碎。
说明书
垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种水煤浆，尤其涉及一种垃圾渗沥液和生活污泥制备的生 物质水煤浆及其制备工艺。
背景技术
水煤浆是一种新型的煤基流体燃料，是当今世界洁净煤技术的重要分支， 与传统的煤炭燃料相比，通过水煤浆技术可使煤炭燃烧更充分、更完全，因 而具有低污染、高效、节能、运行成本低的突出优点。水煤浆外观类似重油， 其组成为“煤炭+水+化学添加剂”，它具有良好的稳定性和流变性，易于装卸、 储存、管道输送及雾化和流化悬浮燃烧。水煤浆燃烧技术为煤炭洁净燃烧技 术，广泛用于工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉的代油燃烧。2～3吨左右的水 煤浆可替代1吨重油或柴油且燃烧效率大于98%，达到燃油同等水平。众所 周知，能源的利用与环境保护有着的密切的联系，特别是燃料能源对环境的 破坏日益严重，为使社会协调、可持续发展，人们对燃料能源的节能、减排、 环保使用要求越来越高。现有的水煤浆其原料需消耗大量的煤炭资源和水资 源，而煤炭和水都是传统的宝贵资源，由此导致现有的水煤浆在生产过程中 投入成本较高，不利于水煤浆洁净煤技术的进一步发展;为此，现有的水煤 浆必须在技术上取得更大的完善和突破才能更好的满足新时代节能、减排、 环保的使用要求。
城市垃圾污染是环境问题的另一个难题。随着生活水平的提高，城市垃 圾数量、城市污水排放量迅猛增长，城市排放的污水经过污水处理厂的处理 产生大量的有机污泥及垃圾填埋场产生的垃圾渗沥液已成为城市急需解决 的、突出的环境问题;城市生活污水处理厂产生的生活污泥处理方法，目前 有三种：一是送到垃圾填埋场进行直接填埋;二是进行固化后填埋;三是干 化焚烧。其中进行固化后填埋和干化焚烧处理成本极高、投资巨大，技术难 度高，并且其处理方法不能从根本上解决二噁英、重金属等对环境的污染; 而若不经任何处理采用直接填埋的方法，则效果极差，由于脱水后的污泥仍 含有70%左右的水分不易去除，因此占用较大的垃圾填埋场库容，并且产生 新的污染问题，产生的二噁英、甲烷等有害气体无法消除，同时由于污泥的 填埋还带来库区内沉降水平的不稳定等其它问题，造成一些城市生活污水处 理厂开开停停，不敢满负荷工作，城市污泥、污水问题得不到有效的解决。
此外，城市泥污及垃圾的填埋过程中，由于垃圾的分解以及降水、地表 水、地下水渗透、灌溉、液体废弃物等综合因素的作用，产生了垃圾渗沥液。 垃圾渗沥液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成，含有浓度极高的BOD、COD、 含氮化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中 不少是致癌物，若排放地表，污染环境;溶入地下，污染水源，是城市环境 和人体健康的一大危害，而且垃圾填埋时间越久，其渗沥液的浓度就越高、 危害越大。在目前所应用的垃圾渗沥液处理工艺中，大部分采用生物法处理， 但由于垃圾渗沥液中COD一般在10000-20000mg/l左右，同时悬浮物、氨氮 浓度也相当高。目前处理垃圾渗沥液的投资运行成本极高。另一方面，由于 垃圾渗沥液中BOD/COD比值低，可生化性差，生物处理效率不高。填埋场填 埋年限达到一定时间后，垃圾渗沥液的水质将发生很大的变化，渗沥液可生 化性将变得更差，COD浓度更高，在这种情况下，生物菌无法适应，并最终 导致全部死亡，整个处理系统完全失败。遇到下雨季节，垃圾填埋场的渗滤 液大量外排，流入城市管网，对城市整体污染严重。
国家在2008年对垃圾填埋场进行了标准修改，要求垃圾渗滤液排放浓度 在100mg/L以下，更是增加了垃圾渗滤液投资和运行成本。因此，垃圾渗滤 液的处理必须寻找新的出路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节能减排 与环境治理相结合的、成本低的垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆 及其制备工艺。
本发明所述的垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆所采用的技术 方案是：按重量百分比，所述垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆包 括以下组分：
煤炭 35%～48% 生活污泥 10%～20%
垃圾渗沥液 35%～50% 添加剂 0.3%～0.5%。
所述添加剂包括分散剂和稳定剂。
按重量百分比，所述垃圾渗沥液和生活污泥制备的生物质水煤浆包括以 下组分：
煤炭 40% 生活污泥 20%
垃圾渗沥液 39.7% 添加剂 0.3%。
本发明所述的垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质水煤浆的制备工艺所采 用的技术方案是：将所需份量的煤炭、生活污泥输送至喂料机构内，同时计 量投加垃圾渗沥液及添加剂混合经一级粉碎后，再次计量投加所述添加剂进 行二级粉碎，然后进入均化池，均化后经过过滤器进行过滤，过滤后得到成 品水煤浆，装入储罐。
所述一级粉碎采用滚筒式磨机研磨粉碎;所述二级粉碎采用行星磨机研 磨粉碎。在实际应用中，所述一级粉碎、二级粉碎还可采用其他磨机。
本发明的有益效果是：本发明所述的垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质 水煤浆有效利用了垃圾渗沥液及生活污泥作为生物质水煤浆的生产原料，避 免了现有的水煤浆中大量利用煤炭和的水等宝贵资源作为原料的局面，从而 有效降低了对煤炭、水等传统资源的依赖程度。比普通水煤浆可节约20%左 右的煤炭资源和40%左右的水资源，实现大幅度降低生产成本的目的。
生物质水煤浆的灰分一般不大于6%，因此燃烧后产生的废渣不多，另外 由于废渣中的主要成分是SiO2(70%左右)，因此是很好的建筑原料，可直接 用作建材陶瓷原料或免烧砖原料。生物质水煤浆在整个生产过程没有废水、 废弃物的排放，达到零排放的目的。
生物质水煤浆作为清洁型燃料，可替代工业燃油进入工业能源市场作为 燃料使用，是一种很好的资源化产品。同时可以极大力度促使城市生活污泥 和垃圾渗沥液处理最大减量化，有效解决了长期以来处理生活污泥和垃圾渗 沥液不能很好减量且只有投入，不能有效达到资源化利用的状况。并且利用 生物质水煤浆技术处理生活污泥，不再占用垃圾填埋场等库容，在一定程度 上延长了垃圾填埋场使用寿命，大大减轻了垃圾填埋场的处理难度和压力。
综上所述，利用城市生活污泥、垃圾渗沥液作原料的生物质水煤浆，一 方面解决了生物质水煤浆的生产原材料问题，降低了水煤浆的生产成本，又 解决了城市环保处理中的老大难问题以及企业的能源成本高举不下等问题， 使城市“三废”最大程度地资源化利用，达到循环经济、节能减排技术目的， 因而具有良好的生态效益、社会效益和经济效益。
生物质水煤浆成浆过程中，所述垃圾渗沥液中的腐植酸类物质有助于水 煤浆中煤粒子的进一步分散和稳定，因此，采用垃圾渗沥液替代普通水不仅 可节约水资源，还可以增进和改善水煤浆的流变特性及在某种程度上减少水 煤浆添加剂的使用量，进一步降低水煤浆的制备成本。
本发明所述垃圾渗沥液和生活污泥制备生物质水煤浆的制备工艺中，采 用多级粉碎研磨，并且利用滚筒式磨机与行星磨机相结合，确保各种原料充 分混合，并得到大小合适的级配。