申請(qǐng)日2015.11.04

　　公開(公告)日2017.10.31

　　IPC分類號(hào)C10L5/46; C02F11/02; C02F11/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污泥生物質(zhì)燃料的制備方法，屬于燃料制備領(lǐng)域。本發(fā)明的生物質(zhì)燃料是取污泥于處理池，加入碳酸鈉溶液混合，種植伊樂藻，測(cè)其含硫量在所需范圍時(shí)，移除伊樂藻，再對(duì)污泥進(jìn)行曝氣，靜置后取出晾干，與小麥秸稈、木屑和米糠按比例混合，再反復(fù)噴灑營養(yǎng)液，然后密封通入氧氣發(fā)酵，測(cè)其含氮量在所需范圍時(shí)，停止發(fā)酵和密封，種植野生莧、紫葉花苕及蜈蚣草，當(dāng)發(fā)酵物內(nèi)重金屬在所需范圍時(shí)，移除植物，取出烘干，擠壓成塊而得。本發(fā)明的有益效果是：充分利用污泥制備生物質(zhì)燃料，既解決了污泥對(duì)環(huán)境的二次污染和占用大量土地等問題，又實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)、合理化利用;燃料使用安全、環(huán)保，燃燒熱值高、耗量小。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污泥生物質(zhì)燃料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

　　(1)取5～8kg含水量為80～90%的污泥放入處理池內(nèi)，向其中加入3～4L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的碳酸鈉溶液，攪拌均勻，按每平方米種植3～5棵伊樂藻，保持溫度為25～35℃，檢測(cè)污泥中的含硫量，待其含量小于0.1%時(shí)，將培養(yǎng)池內(nèi)的伊樂藻移除;

　　(2)待伊樂藻移除后，從污泥底部進(jìn)行曝氣1～3h后，靜置30～40min，去除上層液體，然后將處理池內(nèi)的污泥取出進(jìn)行自然晾曬，待其含水量為20～30%時(shí)，將污泥、小麥秸稈、木屑和米糠按質(zhì)量比10:3:2:1進(jìn)行混合，將所得的混合物放入發(fā)酵池內(nèi)，按固液比3:1，每1～2天向發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行噴灑營養(yǎng)液，如此3～4次，所述的營養(yǎng)液為按質(zhì)量比4:7:5:1，取磷酸銨、硝酸鉀、硝酸鈣及硫酸亞鐵，混合均勻，然后按固液比1:6，與水混合均勻而得;

　　(3)待上述噴灑完成后，密封發(fā)酵池，向發(fā)酵池內(nèi)通入氧氣，保證發(fā)酵池內(nèi)的含氧量為45～50%，控制發(fā)酵池內(nèi)的溫度為35～45℃，攪拌發(fā)酵3～6天后，停止向發(fā)酵池內(nèi)通入氧氣及攪拌，密封發(fā)酵，檢測(cè)發(fā)酵物內(nèi)的含氮量低于1.2%時(shí)，停止發(fā)酵;

　　(4)待上述發(fā)酵結(jié)束后去除密封，按每平方米種植1～3棵野生莧、1～2棵紫葉花苕及2～4棵蜈蚣草，保持溫度為25～35℃，待發(fā)酵物內(nèi)的總金屬含量低于150mg/kg時(shí)，去除種植的植物，將發(fā)酵物取出，放入烘干機(jī)中，溫度設(shè)定為100～110℃，待其含水為15～25%時(shí)，將其取出;

　　(5)將上述取出的發(fā)酵物放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到污泥生物質(zhì)燃料。

　　說明書

　　一種污泥生物質(zhì)燃料的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污泥生物質(zhì)燃料的制備方法，屬于燃料制備領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　污泥是污水處理廠和污水處理的必然產(chǎn)物。據(jù)估算，我國每年產(chǎn)生的污泥量為300萬噸，而且年增長率大于10%，如果國內(nèi)的城市污水全部得到處理，則每年將會(huì)產(chǎn)生污泥干重約840萬噸，約占我國固體廢棄物總量的0.2%，即使在我國城市化水平較高的幾個(gè)城市與地區(qū)，污泥處理問題也已十分突出。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，直接給水體和大氣帶來二次污染，不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類的活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

　　目前污泥的處理方法有污泥焚燒、污泥堆肥和污泥填埋，焚燒法是采用流化床焚燒爐處理，雖然可以迅速和較大程度地使底泥減容，在惡劣的天氣條件下不需要存儲(chǔ)設(shè)備，但在燃燒過程中，污泥的一部分重金屬已經(jīng)隨煙塵擴(kuò)散到空氣中，還會(huì)產(chǎn)生有致癌物質(zhì)二噁英，需配置去除二噁英的裝置，不僅污染了環(huán)境，其所需基建投資和運(yùn)行費(fèi)用也較高，工藝操作復(fù)雜;污泥堆肥的方法在我國研究還不夠深入，由于不能有效去除污泥中的重金屬和有害物質(zhì)，重金屬離子易在土壤和植物體內(nèi)積累，使土地受到不同程度的污染，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)、安全性能低，投資難以回收;污泥填埋投資成本較大，運(yùn)行費(fèi)用高，需要專門的填埋場(chǎng)，占用大量土地資源，對(duì)防滲及填埋作業(yè)要求較高，如運(yùn)行不慎，污泥滲瀝液將會(huì)對(duì)土壤及地下水造成二次污染，可控性差。因此研究出一種運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、安全性能高、可控性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境無污染的污泥處理方法，具有重要的意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)污泥堆積、焚燒、填埋處理，運(yùn)行費(fèi)用高且占用大量土地資源，導(dǎo)致污泥處理安全性能低、可控性差，對(duì)環(huán)境易造成二次污染的弊端，提供了一種污泥生物質(zhì)燃料的制備方法，本發(fā)明是取污泥于處理池，加入碳酸鈉溶液混合，種植伊樂藻，測(cè)其含硫量在所需范圍時(shí)，移除伊樂藻，再對(duì)污泥進(jìn)行曝氣，靜置后取出晾干，與小麥秸稈、木屑和米糠按比例混合，再反復(fù)噴灑營養(yǎng)液，然后密封通入氧氣發(fā)酵，測(cè)其含氮量在所需范圍時(shí)，停止發(fā)酵和密封，種植野生莧、紫葉花苕及蜈蚣草，當(dāng)發(fā)酵物內(nèi)重金屬在所需范圍時(shí)，移除植物，取出烘干，擠壓成塊而得。本發(fā)明充分利用污泥制備生物質(zhì)燃料，既解決了污泥對(duì)環(huán)境的污染，又實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

　　(1)取5～8kg含水量為80～90%的污泥放入處理池內(nèi)，向其中加入3～4L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的碳酸鈉溶液，攪拌均勻，按每平方米種植3～5棵伊樂藻，保持溫度為25～35℃，檢測(cè)污泥中的含硫量，待其含量小于0.1%時(shí)，將培養(yǎng)池內(nèi)的伊樂藻移除;

　　(2)待伊樂藻移除后，從污泥底部進(jìn)行曝氣1～3h后，靜置30～40min，去除上層液體，然后將處理池內(nèi)的污泥取出進(jìn)行自然晾曬，待其含水量為20～30%時(shí)，將污泥、小麥秸稈、木屑和米糠按質(zhì)量比10:3:2:1進(jìn)行混合，將所得的混合物放入發(fā)酵池內(nèi)，按固液比3:1，每1～2天向發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行噴灑營養(yǎng)液，如此3～4次，所述的營養(yǎng)液為按質(zhì)量比4:7:5:1，取磷酸銨、硝酸鉀、硝酸鈣及硫酸亞鐵，混合均勻，然后按固液比1:6，與水混合均勻而得;

　　(3)待上述噴灑完成后，密封發(fā)酵池，向發(fā)酵池內(nèi)通入氧氣，保證發(fā)酵池內(nèi)的含氧量為45～50%，控制發(fā)酵池內(nèi)的溫度為35～45℃，攪拌發(fā)酵3～6天后，停止向發(fā)酵池內(nèi)通入氧氣及攪拌，密封發(fā)酵，檢測(cè)發(fā)酵物內(nèi)的含氮量低于1.2%時(shí)，停止發(fā)酵;

　　(4)待上述發(fā)酵結(jié)束后去除密封，按每平方米種植1～3棵野生莧、1～2棵紫葉花苕及2～4棵蜈蚣草，保持溫度為25～35℃，待發(fā)酵物內(nèi)的總金屬含量低于150mg/kg時(shí)，去除種植的植物，將發(fā)酵物取出，放入烘干機(jī)中，溫度設(shè)定為100～110℃，待其含水為15～25%時(shí)，將其取出;

　　(5)將上述取出的發(fā)酵物放入擠壓機(jī)中擠壓成塊，即可得到污泥生物質(zhì)燃料。

　　本發(fā)明的應(yīng)用方法：將制備的生物質(zhì)燃料置于冶金爐中，添加量為2～3kg/次，觀察每次添加后燃料可使用8～10天，該燃料的消耗成本低于其他燃料的20～35%，燃燒熱值為8500卡/千克～9500卡/千克。

　　本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

　　(1)充分利用污泥制備生物質(zhì)燃料，既解決了污泥對(duì)環(huán)境的二次污染和占用大量土地等問題，又實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)、合理化利用;

　　(2)該方法處理污泥效果好，可控性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益高，環(huán)保、安全;

　　(3)所得產(chǎn)品使用安全、環(huán)保，無有害氣體產(chǎn)生、對(duì)環(huán)境無污染、對(duì)人體健康無危害，燃燒熱值高、耗量小。