申请日2019.10.14
公开(公告)日2019.12.31
IPC分类号C10L5/00; C10L5/46; C02F11/00
摘要
本发明提供了一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法，包括以下步骤：(1)将城市污泥与污泥改性剂混合，通过剪切搅拌得到改性含水污泥;(2)将所述改性含水污泥与煤颗粒混合并进行球磨，得到所述可燃泥。这一制备、输送过程全部采用管道密闭输送，没有废水、废气产生，生产过程零排放，不会对空气、土壤和地下水造成二次污染，完全提高了污泥处理过程中的环保标准，并能资源化利用。并且该方法与传统的干化处理方式相比，无需经过压滤、干燥和搅拌过程，可燃泥放置90日不会产生硬沉淀，并且流动性好，适合螺杆泵送。
权利要求书
1.一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将城市污泥与污泥改性剂混合，通过剪切搅拌得到改性含水污泥;
(2)将所述改性含水污泥与煤颗粒混合并进行球磨，得到所述可燃泥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)在搅拌罐内进行，罐内温度为15～20℃，剪切搅拌过程中同时完成重金属的分离沉降。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)剪切搅拌完成后，所述改性含水污泥中的污泥质量百分含量为30%～35%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述污泥改性剂包括pH值调节剂、阴离子型表面活性剂和氯基抑生剂，
和/或，所述pH值调节剂选自盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠、醋酸、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种;
和/或，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、木质素磺酸钙中的至少一种;
和/或，所述氯基抑生剂为氯化钙或次氯化钙。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述城市污泥、阴离子型表面活性剂与氯基抑生剂的质量比为100:(1～2):(0.1～0.5)。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述改性含水污泥的pH值为6.5～7.5，粪大肠菌群菌值≤103个/L，20℃下的表观粘度为400～500mPa·s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述改性含水污泥与所述煤颗粒的质量比为1:(2～4)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中还向球磨机中加入水和化学添加剂，所述煤颗粒、水和化学添加剂的质量比为(55～65):(35～45):1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的化学添加剂包括活性剂和消毒剂，所述活性剂为烷基苯磺酸盐，所述消毒剂为氯基消毒剂，选自次氯酸钠、次氯酸钙、氯化磷酸三钠中的至少一种，
和/或，所述活性剂与消毒剂的质量比为1:(0.1～0.5)。
10.根据权利要求1～5和7～9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述可燃泥中的固体粒径≤0.1mm，固体物质量百分含量≥58%，20℃下的表观粘度为800～1000mPa·s。
说明书
一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法。
背景技术
发达国家的城市污泥在农业利用中占有很大比例，我国污水处理存在生活和工业污水混排的现象，有害物质含量高，因此我国的城市污泥不适宜进行农业利用。以焚烧为核心的处理方法是目前污泥处置最彻底、快捷和经济的方法，它能使有机物全部碳化，可最大限度地减少污泥体积，同时可以将污泥中可燃质的能量转换为电能或者热能，变废为宝，使污泥得到充分的利用。污泥焚烧处置虽然一次性投资稍高，但由于它具有一些其它工艺不可替代的优点，特别是在污泥的减量化、无害化、节约土地资源和节能等方面，成为污泥最终出路的解决方法。
目前国内研究机构已发明了一些以污泥干化焚烧为主要技术路线的污泥处置系统与方法，在污泥处置的“减量化”上取得了可观的效果，但对于污泥处置的“无害化”和“资源化”利用还不够充分。例如，专利CN107954585A公开了一种生活污泥协煤干化成型装置，能够将污泥和煤粉混合，并控制污泥成型颗粒的粒径和长度，制备用于焚烧处理的污泥成型颗粒。专利CN108117906A公开了一种造纸污泥环保型煤，其以造纸污泥和煤为原料，混合经过匀和熟化后，将混合物放入型煤成型机压制成型，风干得到纸污泥环保型煤。
上述方法可以对污泥进行干燥除湿，干燥后的污泥内水分较低，将处理后的污泥与煤粉混合后固定成型，可广泛用于城市污泥处理。但是，将湿态污泥干燥需要耗费大量热能，产生大量的废气、废水，易对周边环境造成二次污染和不安全因素。并且污泥处理系统还需要控制干燥产品的形状和大小，限制了上述方法的应用。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法，包括以下步骤：
(1)将城市污泥与污泥改性剂混合，通过剪切搅拌得到改性含水污泥;
优选地，步骤(1)在搅拌罐内进行，罐内温度为15～20℃，剪切搅拌过程中同时完成重金属的分离沉降。
剪切搅拌完成后，所述改性含水污泥中的污泥质量百分含量为30%～35%。
优选地，所述污泥改性剂包括pH值调节剂、阴离子型表面活性剂和氯基抑生剂，
所述pH值调节剂选自盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠、醋酸、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种;
所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、木质素磺酸钙中的至少一种;
所述氯基抑生剂为氯化钙或次氯化钙;
优选地，所述城市污泥、阴离子型表面活性剂与氯基抑生剂的质量比为100:(1～2):(0.1～0.5)。
优选地，所述改性含水污泥的pH值为6.5～7.5，粪大肠菌群菌值≤103个/L，20℃下的表观粘度为400～500mPa·s。
(2)将所述改性含水污泥与煤颗粒混合并进行球磨，得到所述可燃泥;
优选地，所述改性含水污泥与所述煤颗粒的质量比为1:(2～4)，优选1:3。
优选地，所述煤颗粒的粒径为1～5mm。
优选地，所述球磨机转速为16～20r/min，球磨时间为20～40min。
优选地，步骤(2)中还向球磨机中加入水和化学添加剂，所述煤颗粒、水和化学添加剂的质量比为(55～65):(35～45):1。
优选地，所述化学添加剂包括活性剂和消毒剂，所述活性剂优选烷基苯磺酸盐，如烷基苯磺酸钠，所述消毒剂为氯基消毒剂，选自次氯酸钠、次氯酸钙、氯化磷酸三钠中的至少一种。
优选地，所述活性剂与消毒剂的质量比为1:(0.1～0.5)。
优选地，所述可燃泥中的固体粒径≤0.1mm，固体物质量百分含量≥58%，20℃下的表观粘度为800～1000mPa·s。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种通过城市污泥和燃煤制备可燃泥的方法，通过将含水污泥与污泥改性剂混合得到改性含水污泥，然后将其与煤颗粒、水和化学添加剂混合研磨得到可燃泥。其制备、输送过程全部采用管道密闭输送，没有废水、废气产生，生产过程零排放，不会对空气、土壤和地下水造成二次污染，完全提高了污泥处理过程中的环保标准，并能资源化利用。
并且，该方法与传统的干化处理方式相比，无需经过压滤、干燥和搅拌过程，可燃泥中固体物质量百分含量在58%以上，20℃下的表观粘度为800～1000mPa·s，无需额外投加稳定剂，将其放置90日不会产生硬沉淀，并且流动性好，适合螺杆泵送。
该可燃泥中含有质量百分含量为40%左右的水分，经900～1100℃高温裂解燃烧后，有机物裂解失去毒性。可燃泥中的水分转化为水蒸气，与燃烧产生的细小颗粒抱团，形成飞灰凝汽抱团。抱团后的飞灰颗粒比重较大，可在燃烧室内沉降，沉降量大约为总体燃烧生成物的35%～40%，大大降低了尾部环保处理设施的处理压力，可实现达标超低排放。并且该可燃泥的收到基低位发热值为3600～4000大卡，可作为锅炉燃料。（发明人宋合富）