申请日2018.11.01
公开(公告)日2019.01.25
IPC分类号C02F11/12; C02F11/02; C10L5/46
摘要
本发明涉及一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，属于生活污泥资源化利用技术领域;本发明不聚焦，不追踪，开发出污水厂闲置的太阳能导热油高温介质，辅以电加热，全天候供热，填补锅炉空白;不添加絮凝剂、不机械压滤、不消耗污泥热值、使污泥胶质体结合水的细胞膜蒸发破壁脱水,从蒸发器下部渗透排放，湿热空气从上部由冷凝器用中水冷凝排放，一次性把含水99%以上的污泥，用60℃低温干化至20%以下;同时喷淋高温生物菌，去除污泥中90%的硫化氢、95%的氨氮等腐败病原体，消除恶臭来源;保留污泥热值，添加各种生物质原料制备为生物质耦合颗粒燃料燃烧，炉灰作为建材使用;终结污泥填埋污染和土地占用，变废为宝。
权利要求书
1.一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1)在污水池上方架设钢结构，将太阳能真空管导热油装置安装于钢结构上，管口朝下，管尾朝上，用硅胶管塞封堵管口不漏热，不聚焦，不追踪获得200℃以上的太阳辐射闷晒热能;
2)串联于真空管内的金属流道，使导热油在流动中吸收闷晒热能，置换出100℃以上的高温介质，用蓄热罐存储，用电辅助加热，全天候提供蒸发器采用60℃低温高效烘干,避免污泥高温裂解释放恶臭;
3)含水率99%以上的湿污泥由蒸发器上部泵入，高温导热油通过夹套接触式搅拌加热，促使污泥胶质体结合水的细胞膜蒸发破壁，泥水分离;
4)脱出的污水经过涂有透水树脂的透水混凝土从下部排水口渗透排放，罐体内产生的湿热气体由上部抽出，利用污水厂达标排放的中水经过冷凝器冷却至露点，成为凝结水排放回污水池;污泥60℃加热脱水消耗的热能仅为蒸汽加热的1/20;
5)同时向蒸发器喷淋60℃快速繁殖的高温生物菌稀释液，去除污泥中90%的硫化氢、95%的氨氮等腐败病原体，消除恶臭来源;
6)污泥一次性干化到20%以下，充分保留其50%以上有机热值，按比例添加各种生物质原料混匀，用造粒机制备为生物质耦合颗粒燃料使用。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，太阳能真空管导热油装置由U型管串联增加温度，并联增加流量。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：步骤2)中，设于真空管内的金属流道内径为齿状内壁，增加换热表面积。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：步骤2)中，金属流道由内径不同的射流雾化连接器密闭连接，使导热油用高压泵输入时射流雾化，增加换热表面积。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：步骤3)中，将每克有50亿个生物活体高温菌种，按照1:300倍兑水稀释，在60℃温度中快速繁殖，去除90%的硫化氢和95%的氨氮等腐败病原体，消除恶臭来源，无害化燃烧。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，其特征在于：步骤7)中，充分保留污泥2500-3200Kcal热值，加入各种生物质原料，制备为不同热值的生物质耦合颗粒燃料使用。
说明书
一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法
技术领域
本发明属于污泥资源化利用技术领域，具体说，涉及一种太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法。
背景技术
我国近5000座污水处理厂，每年处理约1.92亿吨污水，产生约5000万吨污泥。其中：约有90%使用絮凝剂破壁压滤，脱水到80%左右填埋，占用土地，二次污染;约有8%消耗污泥自身热值干化、碳化为只剩无机质的废渣，每吨处置设施投资高达数百万元;约有2%由垃圾发电厂、水泥厂协同处置，需要增加成本焚烧含水80%的污泥。
国家禁止污水处理厂使用锅炉，理论学术界试图利用发电厂、水泥厂余热的设想难以实现。
围绕污泥干化还有许多缺陷明显的做法：污泥干化项目难以消纳太阳能槽式、塔式、菲涅尔式等聚焦、追踪装置巨大投资;太阳能光伏难以解决干化热源;太阳能阳光房占地大，恶臭污染难以处理;目前普遍采用热泵间接式干化，需要数百度电才能干化1吨污泥等。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明不聚焦，不追踪，开发出污水处理厂闲置的太阳能导热油高温热源，保温存储、辅助加热、全天候干化;无需添加絮凝剂，无需机械压滤，无需消耗污泥自身热值，使污泥胶质体结合水细胞膜接触式蒸发破壁，一次性把99%含水率干化到20%以下,污泥用60℃脱水消耗的热能仅为蒸汽脱水的1/20;用生物菌繁殖，去除腐败恶臭病原体;充分保留污泥有机热值，按比例添加生物质原料，制备为优于褐煤的生物质耦合颗粒燃料，炉灰作为建材利用，终结污泥填埋，破解了污泥无害化、减量化、稳定化、资源化难题。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的太阳能导热油干化生活污泥为燃料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)在污水池上方架设钢结构，将太阳能真空管导热油装置安装于钢结构上，管口朝下，管尾朝上，用硅胶管塞封堵管口，不聚焦，不追踪获得200℃以上闷晒热能;
2)通过串联于真空管内的金属流道，使导热油在流动中吸收闷晒温度，低成本置换出100℃以上的高温介质，保温存储，辅助加热，全天候工作;
3)含水率99%以上的污泥，无需离心脱水和机械压滤直接泵入，用高温导热油接触式蒸发破壁，一次性干化至20%以下，能耗仅为蒸汽的1/20;
4)污水由涂有透水树脂的透水混凝土渗透排放;湿热气体通过冷凝器，利用中水冷却为凝结水排放;
5)喷淋高温生物菌稀释液，快速繁殖，去除硫化氢、氨氮等腐败病原体，消除恶臭来源;
6)视污泥热值，按比例添加生物质原料，用造粒机制备为不同热值的生物质耦合颗粒燃料使用。
进一步的，步骤1)中，太阳能真空管导热油装置用U型管串联增加温度，并联增加流量;
进一步的，步骤2)中，设于真空管内的金属流道内径为齿状内壁，增加换热表面积;
进一步的，步骤2)中，真空管内的金属流道由内径不同的射流雾化连接器密闭连接，使导热油在高压泵输入时射流雾化，增加换热表面积;
进一步的，步骤4)中，蒸发器罐体外有保温层;罐体内有夹套和中空的搅拌装置供导热油循环加热;罐体内有透水树脂和透水混凝土涂层，渗透排放污水;罐体上部有排气口，冷却排放凝结水;
进一步的，步骤5)中，将每克有50亿个活体菌种，按照1:300倍兑水稀释喷洒，在60℃环境中快速繁殖，去除污泥90%的硫化氢和95%的氨氮等腐败病原体，消除恶臭来源;
进一步的，步骤6)中，视污泥不同热值，加入不同比例的生物质原料，制备为不同热值的生物质耦合颗粒燃料使用。
本发明的有益效果：
本发明采用的太阳能真空管导热油装置，不聚焦，不追踪，开发出污水处理厂闲置的太阳能导热油可再生热源，保温存储，辅以电加热，全天候工作;无需添加絮凝剂，无需机械压滤，无需消耗污泥热值，接触式蒸发破壁脱水，一次性把含水率99%以上的污泥干化至20%以下;利用生物菌去除污泥腐败病原体，消除恶臭来源;保留有机热值，按比例添加生物质原料制备为优于褐煤的生物质耦合燃料，无害化燃烧，炉灰作为建材利用，终结污泥填埋历史;与现在普遍使用的热泵间接式干化设备相比，投资只有1/3，运营成本只有1/8,能耗只有1/20。