申請(qǐng)日2015.09.18
公開(公告)日2016.01.06
IPC分類號(hào)C02F11/12; C02F11/14; C10L5/46
摘要
污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，包括以下步驟：步驟1、將污泥、生物質(zhì)粉、1%鈉基膨潤(rùn)土、0.8%氧化鈣粉、0.5%羧甲基纖維素混合攪拌，攪拌到壓制成球團(tuán)條件，直接壓制成球。步驟2、然后采用豎窯進(jìn)行干燥，即得污泥球團(tuán)燃料，污泥球團(tuán)燃料作為干燥熱源。本發(fā)明提供的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，首次提出污泥團(tuán)化處理模式，即污泥復(fù)合球團(tuán)燃料化處理，有效增加了污泥的表面積，提高干燥效率，能耗降低;同時(shí)將污泥燃料化，使得污泥處理的更徹底，燃燒區(qū)溫度大于1200℃，優(yōu)于普通的焚燒法;其制成的污泥生物質(zhì)球團(tuán)燃料，可使用于工業(yè)層燃爐窯和民用采暖。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、將污泥、生物質(zhì)粉、鈉基膨潤(rùn)土、氧化鈣粉、羧甲基纖維素混合攪拌，攪拌到壓球條件，直接壓制成球;
步驟2、然后采用豎窯進(jìn)行干燥，即得污泥球團(tuán)燃料。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述生物質(zhì)粉與污泥的比為1:(2～3)，所述鈉基膨潤(rùn)土、氧化鈣粉、羧甲基纖維素的添加量分別為生物質(zhì)粉與污泥總重量的1%、0.8%、0.5%。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述生物質(zhì)粉為木粉、秸稈粉、稻殼粉，所述生物質(zhì)粉細(xì)度為20目，所述鈉基膨潤(rùn)土細(xì)度為90目，所述氧化鈣粉細(xì)度為90目。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述木粉與污泥的比為1:3。
5.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述秸稈粉與污泥的比為1:2.5。
6.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述稻殼粉與污泥的比為1:2。
7.如權(quán)利要求1所述的壓球條件，其特征在于，所述壓球條件是將攪拌好的混合物料倒入直徑50mm、高50mm的杯中，上表面施加1.5公斤/cm2壓力，3s后，將物料從杯中倒出，仍能保持容器形狀即為具備壓制條件。
8.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述球團(tuán)最大直徑處50mm，最小直徑處25mm。
9.如權(quán)利要求1所述的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，其特征在于，所述污泥為污水處理廠產(chǎn)生的污泥，含水量75%～90%。
10.如權(quán)利要求1所述的污泥球團(tuán)燃料，其特征在于，所述污泥球團(tuán)燃料可以供應(yīng)干燥爐、層燃工業(yè)鍋爐或民用采暖，所述干燥爐為層燃機(jī)械化爐排。
說(shuō)明書
污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法。
背景技術(shù)
目前污泥的處理方法有：直接填埋、農(nóng)業(yè)利用、干化和直接焚燒。
污泥直接填埋：此種方式是早期污泥處理的方式，由于污泥本身難分解，造成污染嚴(yán)重，尤其是地下水資源污染嚴(yán)重，且往往會(huì)占用大量土地，造成周邊環(huán)境的污染，所以這種處置方式最終將被淘汰。
污泥堆肥農(nóng)用：根據(jù)污泥本身成分的分析，污泥富含大量微量元素，對(duì)于土地有一定的肥沃作用，加入添加劑消除有害元素，使其通過(guò)物理或者化學(xué)方式成為一種肥料，作為農(nóng)用或者城市綠化用肥，這是一種理想的污泥處理方式。但是，添加劑或者發(fā)酵用酶的尋找和制造是其難點(diǎn)，因?yàn)槲勰啾旧硇再|(zhì)和成分的不確定因素，沒有萬(wàn)能的添加劑，所以污泥堆肥農(nóng)用的處理方式?jīng)]有廣泛推廣開來(lái)，這種處置方式日漸被邊緣化。
污泥干化：在污泥機(jī)械脫水后，進(jìn)一步進(jìn)行干燥，經(jīng)過(guò)干化后的污泥或者利用或者焚燒。干化的目的是使污泥進(jìn)一步脫水，從機(jī)械脫水后含水率大概為80%的狀態(tài)，進(jìn)一步脫水到10%～50%，一方面進(jìn)行了有效的減容，另一方面干化后的污泥運(yùn)輸、利用都很方便。但是，此種方法處理成本和技術(shù)要求高，干化后污泥依然存在出路問(wèn)題。
污泥的焚燒：可以直接焚燒高含水率的污泥，也可以焚燒干化后低含水率的、污泥，焚燒可以使污泥的體積減少，焚燒后需要處置的物質(zhì)很少，焚燒后的物質(zhì)可再利用制成有用的成品;另外，焚燒處理速度快，減少了污泥存儲(chǔ)時(shí)間;焚燒可以使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，消除有害物質(zhì);焚燒釋放污泥所含的化學(xué)能量，可以有效回收，用于污泥自身的干化或者供熱發(fā)電，真正實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無(wú)害化和資源化處理，是一種比較安全有效的污泥處置方式，代表了當(dāng)前國(guó)際上污泥處理的主流方向，也是國(guó)內(nèi)目前發(fā)展的主要方向。
上述中提到的污泥處理方式中唯污泥干化和焚燒是國(guó)內(nèi)外的首選方式，但是，這種處理方式最關(guān)鍵的問(wèn)題是都必須對(duì)污泥進(jìn)行干燥。
通常把采用熱物理方式將熱量傳給含水的物料，并將此熱量作為潛熱而使水分蒸發(fā)、分離操作的過(guò)程稱為干燥。污泥的大規(guī)模、工業(yè)化處理工藝中需要干燥。目前，污泥干燥系統(tǒng)有轉(zhuǎn)鼓式、立式、多盤式、盤式、槳葉式、流化床干化等。近年來(lái)，也有采用增鈣干化技術(shù)，采用含生石灰(堿性)和硫酸鐵鋁(酸性)雙組分發(fā)熱劑，通過(guò)污泥高效干燥系統(tǒng)對(duì)有機(jī)酸腐污泥進(jìn)行干燥、脫水、改性后，向穩(wěn)定化無(wú)機(jī)材料轉(zhuǎn)化。
上述的方法存在投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、干燥耗能大、效率低等缺點(diǎn)。主要原因?yàn)椋?1)污泥具有粘性，不易破碎，被加熱表面積小，無(wú)法將熱量快速傳遞到污泥中。(2)污泥初加熱時(shí)，污泥表面很快被烘干，烘干的表面結(jié)成硬殼，猶如一層保溫層，熱量很難傳導(dǎo)到內(nèi)部，需長(zhǎng)時(shí)間烘干才能達(dá)到要求，干燥熱效率很低。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，將高含水污泥直接用生物質(zhì)粉吸水，使其具備壓制成球團(tuán)的條件，壓制球團(tuán)前無(wú)需對(duì)污泥進(jìn)行干燥，更加方便快捷，有效解決了現(xiàn)有污泥處理方式中存在的對(duì)污泥進(jìn)行干燥的技術(shù)問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，包括如下步驟。
步驟1、將污泥、生物質(zhì)粉、鈉基膨潤(rùn)土、氧化鈣粉、羧甲基纖維素混合攪拌，攪拌到具備壓球條件，直接壓制成球。
步驟2、然后采用豎窯進(jìn)行干燥，即得污泥球團(tuán)燃料。
所述生物質(zhì)粉為木粉、秸稈粉、稻殼粉等，所述生物質(zhì)粉細(xì)度為20目。
所述生物質(zhì)粉與污泥的質(zhì)量比為1:(2～3)，所述鈉基膨潤(rùn)土、氧化鈣粉、羧甲基纖維素的添加量分別為生物質(zhì)粉與污泥總重量的1%、0.8%、0.5%。
所述1%鈉基膨潤(rùn)土的細(xì)度為90目、0.8%氧化鈣粉的細(xì)度為90目。
所述壓球條件是將攪拌好的混合物料倒入直徑50mm、高50mm的杯中，上表面施加1.5公斤/cm2壓力，3s后，將物料從杯中倒出，如仍能保持容器形狀即為具備壓制條件。
所述球團(tuán)最大直徑處50mm，最小直徑處25mm。
所述污泥為污水處理廠產(chǎn)生的污泥，含水量75%～90%。
所述污泥球團(tuán)燃料可以供應(yīng)干燥爐、層燃工業(yè)鍋爐或民用采暖，所述干燥爐為層燃機(jī)械化爐排。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果。
本發(fā)明提供的污泥生物質(zhì)球團(tuán)化、燃料化處理方法，首次提出污泥團(tuán)化處理模式，即污泥復(fù)合球團(tuán)燃料化處理，將高含水污泥直接用生物質(zhì)粉吸水，使其具備壓制成球團(tuán)的條件，壓制球團(tuán)前無(wú)需對(duì)污泥進(jìn)行干燥，更加方便快捷;在污泥和生物質(zhì)粉球團(tuán)中加入鈉基膨潤(rùn)土、氧化鈣粉和羧甲基纖維素，冷強(qiáng)度大于40公斤/平方厘米。該處理方法將污泥球團(tuán)化，有效增加了污泥的表面積，提高干燥效率，能耗降低;同時(shí)將污泥燃料化，使得污泥處理的更徹底，燃燒區(qū)溫度大于1200℃，優(yōu)于普通的焚燒法;其制成的污泥生物質(zhì)球團(tuán)燃料，可使用于工業(yè)層燃爐窯和民用采暖。
