一种复合污泥煤及其制备方法和一种燃料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合污泥煤及其制备方法和一种燃料，所述复合污泥煤含有污泥和煤粉。本发明通过将污泥制备成复合污泥煤，并将所述复合污泥煤制成燃料而对污泥中的有机物所含的热值进行了充分利用，并解决了污泥的后处理问题。
【专利说明】一种复合污泥煤及其制备方法和一种燃料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合污泥煤及其制备方法和一种燃料。
【背景技术】
[0002]目前，污水处理产生的生物污泥、化工污泥(石化行业含油废水处理过程中产生的“三泥”(即隔油池底泥、浮选池浮渣和生化池剩余活性污泥))以及炼油产生的污泥，如隔油池产生的油泥和清罐油泥通常作为高危废物而必须进行后续处理，从而减少污泥的排放量以防止对环境产生污染。但是，对上述污泥进行后续处理的费用昂贵，且如果处理不得当，很容易造成对环境的二次污染。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的污泥的后处理易造成环境的二次污染，且处理费用高的问题而提供一种能够对污泥进行有效利用而得到的复合污泥煤及其制备方法以及一种燃料，本发明通过将污泥制备成复合污泥煤，并将所述复合污泥煤制成燃料而对污泥中的有机物所含的热值进行了充分利用，从而解决了污泥的后处理问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种复合污泥煤，其中，所述复合污泥煤含有污泥和煤粉。
[0005]本发明还提供了一种复合污泥煤的生产方法，其中，该方法包括将污泥和煤粉混合均匀。
[0006]本发明还提供了一种燃料，所述燃料含有石油焦，其中，所述燃料还含有本发明所述的复合污泥煤。
[0007]优选情况下，为了进一步降低煤氧化反应的活化能，提高煤的氧化速度，使煤炭充分燃烧，并将排放的有害物质通过化学反应变成无害物质，达到环境保护之目的，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1-10重量％，所述煤粉的含量为90-99重量％，更优选，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2-8重量％，所述煤粉的含量为92-98重量％。
[0008]优选情况下，本发明所述的复合污泥煤还含有能够促进煤燃烧的添加剂，以进一步提高煤的氧化速度，使煤炭充分燃烧。
[0009]本发明通过将污泥制成复合污泥煤，并将复合污泥煤制成燃料而彻底解决了污泥的出路问题，实现了固体废弃物不出厂、不转移的目的，并大大减少了污泥的后处理废用。
[0010]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0011]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012] 按照本发明，所述复合污泥煤含有污泥和煤粉。
[0013]尽管只要所述复合污泥煤中含有污泥和煤粉即可，但是为了进一步降低煤氧化反应的活化能，提高煤的氧化速度，使煤炭充分燃烧，并将排放的有害物质通过化学反应变成无害物质，达到环境保护之目的，优选情况下，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1-10重量％，所述煤粉的含量为90-99重量％，优选情况下，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2-8重量％，所述煤粉的含量为92-98重量％。
[0014]按照本发明，能够促进煤燃烧的添加剂能够起到通过催化、氧化、金属离子间的交换等作用，降低煤氧化反应的活化能，提高煤的氧化速度，使煤炭充分燃烧，因此，优选情况下，本发明所述复合污泥煤还含有能够促进煤燃烧的添加剂。所述添加剂的种类只要能够实现上述作用即可，例如，可以选自腐植酸和木质素中的一种或多种。为了更加便于燃烧，所述添加剂优选为膏状物或粉体，粉体的颗粒直径通常为5-10毫米。
[0015]优选情况下，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1-10重量％，所述煤粉的含量为89.9-98.9重量％，所述添加剂的含量为0.1-1重量％,进一步优选情况下，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2-8重量％，所述煤粉的含量为91.5-97.5重量％，所述添加剂的含量为0.3-0.8重量％。
[0016]按照本发明，为了使所述复合污泥煤更加易于燃烧，优选情况下，所述污泥的含水率小于40重量％，更优选为小于20重量％。将污泥脱水使所述污泥的含水率达到本发明优选的含水率要求的方法为本领域技术人员所公知，此外，本领域技术人员可以根据污泥的种类选择适当的脱水方法，例如，压滤、离心、干燥等方法，所述压滤、离心以及干燥的方法可以为本领域常规的各种方法，例如，所述压滤可以采用真空过滤机、压力过滤机、真空转鼓过滤机、滚压带式过滤机等进行；所述干燥可以采用真空干燥、自然干燥、鼓风干燥、烘干等方法，所述压滤、离心或干燥的温度可以为30-50°C，压滤、离心或干燥的时间依污泥含水率而定，只要使其优选满足污泥的含水率要求即可。
[0017]按照本发明，所述复合污泥煤中所用的污泥可以为本领域技术人员所公知的各种污泥，例如，可以选自污水处理产生的生物污泥、化工污泥和炼油污泥中的一种或多种。其中，所述生物污泥指的是在污水处理过程中产生的含有有机物的固体悬浮物与水的混合物，通常包括初沉池污泥(来自初沉池无机物含量较高)、腐殖污泥(来自生物膜法处理的污泥)、剩余污泥(来自火星污泥法处理二沉池排出的污泥)、消化污泥(生化处理排出污泥再经厌氧处理后的熟化污泥)、化学污泥(混凝、气浮、化学沉淀所产生的污泥)；所述化工污泥指的是石化行业含油废水处理过程中产生的“三泥”(即隔油池底泥、浮选池浮渣和生化池剩余活性污泥)；所述炼油污泥指的是石油化工企业的污水处理系统产生的污泥，主要来自隔油池的底泥、浮选池浮渣、剩余活性污泥，统称为“三泥”。
[0018]按照本发明，所述煤粉可以选自各种能够用于燃烧的煤粉，例如，可以为烟煤。为了更加便于燃烧，所述煤粉的颗粒直径优选小于30毫米，更优选为10-20毫米。
[0019]按照本发明，所述复合污泥煤的生产方法包括将污泥和煤粉混合均匀。
[0020]尽管只要将污泥和煤粉混合均匀即可，但是，优选情况下，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为1-10重量％，煤粉的含量为90-99重量％，更优选，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为2-8重量％，煤粉的含量为92-98 重量 ％。
[0021]按照本发明，优选，该方法还包括将污泥、煤粉与能够促进煤燃烧的添加剂混合均匀，通过能够促进煤燃烧的添加剂的加入起到通过催化、氧化、金属离子间的交换等作用，降低煤氧化反应的活化能，提高煤的氧化速度，使煤炭充分燃烧的作用，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为1-10重量％，煤粉的含量为89.9-98.9重量％，添加剂的含量为0.1-1重量％，更优选，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为2-8重量％，煤粉的含量为91.5-97.5重量％，添加剂的含量为0.3-0.8重量％。
[0022]其中，该方法还包括在将污泥和煤粉或者污泥、煤粉与添加剂混合均匀之前将污泥脱水，使所述污泥的含水率小于40重量％，更优选为小于20重量％。
[0023]其中，将所述污泥脱水的方法、污泥的种类以及所述煤粉的种类、颗粒直径大小以及所述添加剂的种类和颗粒直径大小的选择已经在上文中详细描述，在此不再赘述。
[0024]本发明提供的所述燃料含有石油焦，其中，所述燃料还含有本发明提供的复合污泥煤。将所述复合污泥煤制成燃料，不但可以提供一定的热值，而且，所述燃料中的复合污泥煤中的污泥里的有害成分可以被充分燃烧，达到大气排放标准，实现有害污泥的无害化综合利用，实现炼油化工装置的循环利用，确保固体废物不出厂、不转移的目的。所述燃料的应用广泛，例如，可以用于循环流化床锅炉的燃烧。
[0025]按照本发明，尽管只要所述燃料中含有本发明所述的复合污泥煤即可，但是，优选情况下，为了能够使复合污泥煤得到充分利用，并能够满足一定的热值要求，以所述燃料的总重量为基准，所述石油焦的含量不低于60重量％，为了充分利用所述复合污泥煤，所述复合污泥煤的含量不低于5重量％，更优选，以所述燃料的总重量为基准，所述石油焦的含量为60-90重量％,所述复合污泥煤的含量为10-40重量％ ;进一步优选,所述石油焦的含量为65-75重量％，所述复合污泥煤的含量为25-35重量％。此外，为了提高燃料的热值，所述燃料中还可以含有煤炭，煤炭的含量的可调节范围较宽，例如，在石油焦的含量不低于燃料总重量60重量％的前提下，煤炭与本发明所述复合污泥煤的重量比可以为0.1-7:1。所述燃料中的煤炭和石油焦的种类的可选择范围较宽，其中，所述煤炭可以为烟煤；所述石油焦可以选自炼油焦化产品中的一种或多种。
[0026]通常情况下，为了便于燃料的燃烧，优选将制得的燃料粉碎至颗粒直径为1-50_，优选 5_30mm。
[0027]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0028]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0029]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
[0030]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0031]以下实施例中，化工污泥包含两部分:一是燕山石化公司西区炼油污水处理装置危险废物，另外一部分水处理产生的污泥来自于牛口峪车间氧化沟。所述煤粉是通过将煤炭(购自同煤集团的烟煤)经过粉碎得到的颗粒直径为10-20毫米的煤粉。所述石油焦购自燕山石化公司。
[0032]实施例4中所用的能够促进煤燃烧的添加剂为腐植酸，购自吕梁市盛大生物发展有限公司，实施例5中所用的能够促进煤燃烧的添加剂为木质素，购自廊坊盛祥龙节能材料有限公司。
[0033]实施例1
[0034]本实施例用于说明复合污泥煤的制备以及燃料的制备。
[0035]在40°C下，将污泥烘干5小时，得到含水率为30重量％的脱水污泥。
[0036]将上述经过烘干的污泥和煤粉混合均匀，得到复合污泥煤，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为8重量％，所述煤粉的含量为92重量％。
[0037]将上述复合污泥煤和石油焦混合均匀，并粉碎至30毫米，得到燃料，以所述燃料的总重量为基准，所述复合污泥煤的含量为35重量％，所述石油焦的含量为65重量％。
[0038]实施例2
[0039]本实施例用于说明复合污泥煤的制备以及燃料的制备。
[0040]在40°C下，将污泥烘干5小时，得到含水率为30重量％的脱水污泥。
[0041]将上述经过烘干的污泥和煤粉混合均匀，得到复合污泥煤，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2重量％，所述煤粉的含量为98重量％。
[0042]将上述复合污泥煤、煤炭和石油焦混合均匀，并粉碎至小于30毫米，得到燃料，以所述燃料的总重量为基准，所述复合污泥煤的含量为30重量％，所述石油焦的含量为70重量％。
[0043]实施例3
[0044]本实施例用于说明复合污泥煤的制备以及燃料的制备。
[0045]在40°C下，将污泥烘干5小时，得到含水率为30重量％的脱水污泥。
[0046]将上述经过烘干的污泥和煤粉混合均匀，得到复合污泥煤，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为5重量％，所述煤粉的含量为95重量％。
[0047]将上述复合污泥煤、煤炭和石油焦混合均匀，并粉碎至20毫米，得到燃料，以所述燃料的总重量为基准，所述复合污泥煤的含量为25重量％，所述石油焦的含量为75重量％。
[0048]实施例4
[0049]本实施例用于复合污泥煤的制备以及燃料的制备。
[0050]在40°C下，将污泥烘干5小时，得到含水率为30重量％的脱水污泥。
[0051]将上述经过烘干的污泥、煤粉和添加剂腐植酸混合均匀，得到复合污泥煤，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1.2重量％，所述煤粉的含量为98重量％，所述添加剂的含量为0.8重量％。
[0052]将上述复合污泥煤、煤炭和石油焦混合均匀，并粉碎至30毫米，得到燃料，以所述燃料的总重量为基准，所述复合污泥煤的含量为10重量％，所述煤炭的含量为15重量％，所述石油焦的含量为75重量％。
[0053]实施例5
[0054]本实施例用于复合污泥煤的制备以及燃料的制备。
[0055]在40°C下，将污泥烘干5小时，得到含水率为30重量％的脱水污泥。
[0056]将上述经过烘干的污泥、煤粉和添加剂木质素混合均匀，得到复合污泥煤，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为8重量％，所述煤粉的含量为91.7重量％，所述添加剂的含量0.3为重量％。
[0057]将上述复合污泥煤和石油焦混合均匀，并粉碎至30毫米，得到燃料，以所述燃料的总重量为基准，所述复合污泥煤的含量为35重量％，所述石油焦的含量为65重量％。
[0058]实施例6-10
[0059]本实施例用于说明复合污泥煤以及燃料的性能测试。
[0060]下述实施例说明将实施例1-5制得的燃料进行燃烧性能的测试。
[0061]低位发热量通过GB/T213煤的发热量测定方法进行测定，灰分、挥发分通过GB/T212煤的工业分析方法测定，硫含量通过GB/T214煤的工业分析方法测定。
[0062]表1
[0063]
【权利要求】
1.一种复合污泥煤，其特征在于，所述复合污泥煤含有污泥和煤粉。
2.根据权利要求1所述的复合污泥煤，其中，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1-10重量％，所述煤粉的含量为90-99重量％，优选，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2-8重量％，所述煤粉的含量为92-98重量％。
3.根据权利要求1所述的复合污泥煤，其中，所述复合污泥煤还含有能够促进煤燃烧的添加剂。
4.根据权利要求3所述的复合污泥煤，其中，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为1-10重量％，所述煤粉的含量为89.9-98.9重量％，所述添加剂的含量为0.1-1重量％，优选，以所述复合污泥煤的总重量为基准，所述污泥的含量为2-8重量％，所述煤粉的含量为91.5-97.5重量％，所述添加剂的含量为0.3-0.8重量％。
5.根据权利要求3或4所述的复合污泥煤，其中，所述添加剂选自腐植酸和木质素中的一种或多种。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的复合污泥煤，其中，所述污泥选自污水处理产生的生物污泥、化工污泥和炼油污泥中的一种或多种，优选，所述污泥的含水率小于40重量％。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的复合污泥煤，其中，所述煤粉的颗粒直径小于30毫米，所述煤粉为烟煤。
8.权利要求1所述复合污泥煤的生产方法，其特征在于，该方法包括将污泥和煤粉混合均匀。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为1-10重量％，煤粉的含量为90-99重量％，优选，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为2-8重量％，煤粉的含量为92-98重量％。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括将污泥、煤粉与能够促进煤燃烧的添加剂混合均匀，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为1-10重量％，煤粉的含量为89.9-98.9重量％，添加剂的含量为0.1-1重量％，优选，各物质的用量使得以复合污泥煤的总重量为基准，污泥的含量为2-8重量％，煤粉的含量为91.5-97.5重量％，添加剂的含量为0.3-0.8重量％。
11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括在将污泥和煤粉或者污泥、煤粉与添加剂混合均匀之前将污泥脱水，使所述污泥的含水率小于40重量％，所述污泥选自污水处理产生的生物污泥、化工污泥和炼油污泥中的一种或多种；所述煤粉的颗粒直径小于30毫米，所述煤粉为烟煤；所述添加剂选自腐植酸和木质素中的一种或多种。
12.一种燃料，所述燃料含有石油焦，其特征在于，所述燃料还含有权利要求1-7中任意一项所述的复合污泥煤或者由权利要求8-11中任意一项所述的方法制备得到的复合污泥煤。
【文档编号】C10L5/00GK104073312SQ201310108999
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】华炜, 罗强, 姜琳, 宋金栋, 陈贻种, 陈立国, 白永宏 申请人:中国石油化工股份有限公司, 北京燕通水煤浆有限公司