一种污泥生物质燃料生产工艺的制作方法

文档序号:11245929

本发明属于新能源加工技术领域,具体地,涉及一种污泥生物质燃料生产工艺。



背景技术:

我国可再生资源开发利用程度很低。随着经济的发展,能源消费呈持续上升趋势,优质能源供应不足,能源利用效率较低。

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。生物质能源燃料是一种洁净低碳的可再生能源,作为新型燃料,它的燃烧时间长,而且经济实惠,同时对环境无污染,是替代煤炭等常规能源的优质环保燃料。经查,目前市面主要是利用农林废弃物为原料,制成生物质能源燃料的技术和产品,无利用污泥为主要原料制作生物质能源燃料的技术和产品。

我国生产的污泥已达900万吨/年,随着环保力度的加强和人们对已有的污泥处理技术局限性的进一步认识,世界各国都在投入重金研究开发新技术,争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。目前处理的主要方式是填埋、焚烧和农用,局限性十分明显。填埋场选址或运行不当会污染地下水环境,填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧;焚烧:处理费用、能源的消耗高;农用:经有关研究资料表明,长期大量使用会对作物产生污染。

污泥中含有微生物和有机物,将其进行生物质能的生产含具有良好的开发前景。本发明就此进行探索实践,取得了意想不到的结果。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种污泥生物质燃料,利用污泥和农作物废弃物作为主要原料制作生物质能源燃料,是污泥处理的一种新方式;相比污泥的其他处理方式,更加环保、经济,费用更低,可有效解决环境污染问题;生产生物质能的成本低,附加值高,使用成本远低于石油能源,且跟没有掺污泥的同类型生物质燃料比较具有热值高的优势,燃值4000大卡以上。

根据本发明提供的一种污泥生物质燃料生产工艺,所述污泥生物质燃料生产工艺包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎,使得粉碎后的玉米秸秆长度为0.05-0.16cm,得玉米秸秆粉末;

(2)取污泥在60-80℃条件下进行干燥,使得污泥的含水量在15%以下;

(3)将污泥平铺一层,得第一层,在污泥上平铺一层玉米秸秆粉末,得第二层,玉米秸秆粉末上再平铺一层污泥,得第三层,污泥上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第四层,玉米秸秆粉末上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第五层,上述复合层自然状态下晾干;

(4)将晒干后的复合层置于压块机中压块成型,制得生物质块,生物质块为椭圆形,在生物质块上具有3个通孔;

(5)将生物质块进行热化反应,生产含有焦油和木醋液的混合燃气;

(6)对混合燃气进行气液分离器,分离出焦油、木醋液和可燃性气体,可燃性气体从气液分离器的出气口排出后收集;

(7)焦油和木醋液的混合液流入静置分离罐,采用冷却、静置分层的方法将焦油和木醋液分离,即可收集焦油和木醋液;

(8)收集污泥生物质燃料,即可。

优选地,生物质块加入生物能热化反应炉中进行热化反应。

优选地,所述混合燃气进入气液分离器进行气液分离器。

优选地,所述复合层中第一层的厚度为20-30cm,第二层的厚度为20-35cm,第三层的厚度为25-30cm,第四层的厚度为20-45cm,第五层的厚度为20-30cm。

优选地,所述生物能热化反应炉包括反应床、火道和搅拌输料机构。

优选地,所述反应床是由内壁和外壁构成,内壁构成火道,且可以旋转。

优选地,所述在生物能热化反应炉的预热干馏区温度设置为550-655℃,在生物能热化反应炉主燃烧区温度设置为890-1055℃。

优选地,所述污泥中加入污泥处理剂,所述污泥处理剂的加入量是3kg/吨污泥。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明的目的是提供一种污泥生物质燃料,利用污泥和农作物废弃物作为主要原料制作生物质能源燃料,是污泥处理的一种新方式;相比污泥的其他处理方式,更加环保、经济,费用更低,可有效解决环境污染问题;生产生物质能的成本低,附加值高,使用成本远低于石油能源,且跟没有掺污泥的同类型生物质燃料比较具有热值高的优势,燃值4000大卡以上。

(2)本发明采用特别的压块机和生物能热化反应炉,制得的生物质块具有3个通孔,使生物质块充分燃烧;

(3)本发明实施成本低,废产物较少,能够充分利用生物质能源,具有较好的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明的目的是提供一种污泥生物质燃料,利用污泥和农作物废弃物作为主要原料制作生物质能源燃料,是污泥处理的一种新方式;相比污泥的其他处理方式,更加环保、经济,费用更低,可有效解决环境污染问题;生产生物质能的成本低,附加值高,使用成本远低于石油能源,且跟没有掺污泥的同类型生物质燃料比较具有热值高的优势,燃值4000大卡以上。

根据本发明提供的一种污泥生物质燃料生产工艺,所述污泥生物质燃料生产工艺包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎,使得粉碎后的玉米秸秆长度为0.05-0.16cm,得玉米秸秆粉末;

(2)取污泥在60-80℃条件下进行干燥,使得污泥的含水量在15%以下;

(3)将污泥平铺一层,得第一层,在污泥上平铺一层玉米秸秆粉末,得第二层,玉米秸秆粉末上再平铺一层污泥,得第三层,污泥上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第四层,玉米秸秆粉末上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第五层,上述复合层自然状态下晾干;

(4)将晒干后的复合层置于压块机中压块成型,制得生物质块,生物质块为椭圆形,在生物质块上具有3个通孔;

(5)将生物质块进行热化反应,生产含有焦油和木醋液的混合燃气;

(6)对混合燃气进行气液分离器,分离出焦油、木醋液和可燃性气体,可燃性气体从气液分离器的出气口排出后收集;

(7)焦油和木醋液的混合液流入静置分离罐,采用冷却、静置分层的方法将焦油和木醋液分离,即可收集焦油和木醋液;

(8)收集污泥生物质燃料,即可。

优选地,生物质块加入生物能热化反应炉中进行热化反应。

优选地,所述混合燃气进入气液分离器进行气液分离器。

优选地,所述复合层中第一层的厚度为20-30cm,第二层的厚度为20-35cm,第三层的厚度为25-30cm,第四层的厚度为20-45cm,第五层的厚度为20-30cm。

优选地,所述生物能热化反应炉包括反应床、火道和搅拌输料机构。

优选地,所述反应床是由内壁和外壁构成,内壁构成火道,且可以旋转。

优选地,所述在生物能热化反应炉的预热干馏区温度设置为550-655℃,在生物能热化反应炉主燃烧区温度设置为890-1055℃。

优选地,所述污泥中加入污泥处理剂,所述污泥处理剂的加入量是3kg/吨污泥。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(4)本发明的目的是提供一种污泥生物质燃料,利用污泥和农作物废弃物作为主要原料制作生物质能源燃料,是污泥处理的一种新方式;相比污泥的其他处理方式,更加环保、经济,费用更低,可有效解决环境污染问题;生产生物质能的成本低,附加值高,使用成本远低于石油能源,且跟没有掺污泥的同类型生物质燃料比较具有热值高的优势,燃值4000大卡以上。

(5)本发明采用特别的压块机和生物能热化反应炉,制得的生物质块具有3个通孔,使生物质块充分燃烧;

本发明实施成本低,废产物较少,能够充分利用生物质能源,具有较好的经济效益。

实施例1

本实施例提供的一种污泥生物质燃料生产工艺,所述污泥生物质燃料生产工艺包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎,使得粉碎后的玉米秸秆长度为0.16cm,得玉米秸秆粉末;

(2)取污泥在60℃条件下进行干燥,使得污泥的含水量在15%以下;

(3)将污泥平铺一层,得第一层,在污泥上平铺一层玉米秸秆粉末,得第二层,玉米秸秆粉末上再平铺一层污泥,得第三层,污泥上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第四层,玉米秸秆粉末上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第五层,上述复合层自然状态下晾干;

(4)将晒干后的复合层置于压块机中压块成型,制得生物质块,生物质块为椭圆形,在生物质块上具有3个通孔;

(5)将生物质块进行热化反应,生产含有焦油和木醋液的混合燃气;

(6)对混合燃气进行气液分离器,分离出焦油、木醋液和可燃性气体,可燃性气体从气液分离器的出气口排出后收集;

(7)焦油和木醋液的混合液流入静置分离罐,采用冷却、静置分层的方法将焦油和木醋液分离,即可收集焦油和木醋液;

(8)收集污泥生物质燃料,即可。

生物质块加入生物能热化反应炉中进行热化反应。

所述混合燃气进入气液分离器进行气液分离器。

所述复合层中第一层的厚度为30cm,第二层的厚度为20cm,第三层的厚度为30cm,第四层的厚度为20cm,第五层的厚度为30cm。

所述生物能热化反应炉包括反应床、火道和搅拌输料机构。

所述反应床是由内壁和外壁构成,内壁构成火道,且可以旋转。

所述在生物能热化反应炉的预热干馏区温度设置为655℃,在生物能热化反应炉主燃烧区温度设置为890℃。

所述污泥中加入污泥处理剂,所述污泥处理剂的加入量是3kg/吨污泥。

实施例2

本实施例提供的一种污泥生物质燃料生产工艺,所述污泥生物质燃料生产工艺包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎,使得粉碎后的玉米秸秆长度为0.05cm,得玉米秸秆粉末;

(2)取污泥在60-80℃条件下进行干燥,使得污泥的含水量在15%以下;

(3)将污泥平铺一层,得第一层,在污泥上平铺一层玉米秸秆粉末,得第二层,玉米秸秆粉末上再平铺一层污泥,得第三层,污泥上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第四层,玉米秸秆粉末上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第五层,上述复合层自然状态下晾干;

(4)将晒干后的复合层置于压块机中压块成型,制得生物质块,生物质块为椭圆形,在生物质块上具有3个通孔;

(5)将生物质块进行热化反应,生产含有焦油和木醋液的混合燃气;

(6)对混合燃气进行气液分离器,分离出焦油、木醋液和可燃性气体,可燃性气体从气液分离器的出气口排出后收集;

(7)焦油和木醋液的混合液流入静置分离罐,采用冷却、静置分层的方法将焦油和木醋液分离,即可收集焦油和木醋液;

(8)收集污泥生物质燃料,即可。

生物质块加入生物能热化反应炉中进行热化反应。

所述混合燃气进入气液分离器进行气液分离器。

所述复合层中第一层的厚度为20cm,第二层的厚度为35cm,第三层的厚度为25cm,第四层的厚度为45cm,第五层的厚度为20cm。

所述生物能热化反应炉包括反应床、火道和搅拌输料机构。

所述反应床是由内壁和外壁构成,内壁构成火道,且可以旋转。

所述在生物能热化反应炉的预热干馏区温度设置为550-℃,在生物能热化反应炉主燃烧区温度设置为1055℃。

所述污泥中加入污泥处理剂,所述污泥处理剂的加入量是3kg/吨污泥。

实施例3

本实施例提供的一种污泥生物质燃料生产工艺,所述污泥生物质燃料生产工艺包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎,使得粉碎后的玉米秸秆长度为0.15cm,得玉米秸秆粉末;

(2)取污泥在70℃条件下进行干燥,使得污泥的含水量在15%以下;

(3)将污泥平铺一层,得第一层,在污泥上平铺一层玉米秸秆粉末,得第二层,玉米秸秆粉末上再平铺一层污泥,得第三层,污泥上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第四层,玉米秸秆粉末上再平铺一层玉米秸秆粉末,得第五层,上述复合层自然状态下晾干;

(4)将晒干后的复合层置于压块机中压块成型,制得生物质块,生物质块为椭圆形,在生物质块上具有3个通孔;

(5)将生物质块进行热化反应,生产含有焦油和木醋液的混合燃气;

(6)对混合燃气进行气液分离器,分离出焦油、木醋液和可燃性气体,可燃性气体从气液分离器的出气口排出后收集;

(7)焦油和木醋液的混合液流入静置分离罐,采用冷却、静置分层的方法将焦油和木醋液分离,即可收集焦油和木醋液;

(8)收集污泥生物质燃料,即可。

生物质块加入生物能热化反应炉中进行热化反应。

所述混合燃气进入气液分离器进行气液分离器。

所述复合层中第一层的厚度为25cm,第二层的厚度为26cm,第三层的厚度为28cm,第四层的厚度为35cm,第五层的厚度为28cm。

所述生物能热化反应炉包括反应床、火道和搅拌输料机构。

所述反应床是由内壁和外壁构成,内壁构成火道,且可以旋转。

所述在生物能热化反应炉的预热干馏区温度设置为575℃,在生物能热化反应炉主燃烧区温度设置为955℃。

所述污泥中加入污泥处理剂,所述污泥处理剂的加入量是3kg/吨污泥。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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