城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法

专利名称：：城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法
技术领域：
：本发明属于固体废弃物再利用技术，尤其是利用城市污水处理厂污泥生产燃料的方法。
背景技术：
：城市污水处理厂的污泥含有大量细菌、病毒和重金属污染物，如何处置一直是困扰全国性的环保难题。据专家介绍，目前世界上污泥处置方法有三种一是卫生填埋，但需要占用土地，实践表明，一个5万1112的填埋坑只够用20个月左右，并且易将各种毒物渗入地下，对地下水资源造成污染；二是综合利用，但必须经过无毒无害化处理才可进行；三是干化焚烧，在欧洲、美国和日本，污泥处置大部分采用焚烧技术。在污泥焚烧处理中，建设焚烧锅炉是其技术关键，但技术复杂，投资和运行费用昂贵。经有关企业估算，要建设一个年处理5万吨的污泥焚烧厂，设备投资8000万元，使用期限不足20年，每年运行费1300万元，而且需要财政每年补贴250万元，因而令企业界望而却步。因此，目前国内污泥处置仍采用卫生填埋。因此，寻找一项技术可行、投资少、见效快，并拥有独立自主知识产权的污泥处理方法，实现了城市污染物减量化、无害化和资源化，是当前节能减排，保护生态环境亟待需要解决的重要课题。
发明内容针对国内污泥处理的现状，本发明旨在提供城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方沫。利用城市污水厂污泥中的重金属含量在国家限制标准之内的这一优势，通过生产试验研发出一种实用的生产工艺，通过生物化学技术除掉固定在污泥中的有害气味，在污泥中配比煤矸石、焦沫制做成火力发电厂使用的合成燃料或热力公司型煤锅炉使用的型燃料，利用了煤矿燃料生产的弃渣，实现了污泥处置无害化和资源化，达到废物利用的目的。本发明的目的可以通过以下措施来实现一种城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法，其步骤是a.城市污水处理厂脱水后含水率为75~80%污泥送入稳定搅拌罐内，加入污泥量的812%的CaO，搅拌10min，将含水率降至65%;b.将含水率降至65%的污泥送至除臭搅拌罐内，加入Fe2(S04)、FeS04(NH4)S04*6H20、CuS04、CO(NH2)2和水配成5%的混合溶液，搅拌混合5min，使污泥全部疏松、稳定，成为成品污泥；c.将30~40%成品污泥、40~50%焦沫和20%煤矸石，送至全自动配料斗，同时添加0.050.1gFe203，搅拌、混合5min，制成合成燃料。本发明制作的合成燃料送交陕西省能源质量检验所和北京煤化工分院检验，检验报告见表1和表2:表1陕能检字No:VW2007CII0452合成燃料<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2※本检验报告是在西安有机化工厂4吨蒸气锅炉中试烧的合成燃料中国煤炭科学研究总院北京煤化工分院焦炭或煤分析检测报告<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>※本检验报告是在匕京铁道部培训中心6吨蒸气锅炉中试烧的合成燃料本发明的优点及产生的有益效果1、本发明利用污水厂剩余污泥生产合成燃料，实现了污泥处置无害化、资源化，它不仗解决了污泥的出路问题，也为污泥无害化处置开辟了一条新途径，城市污水厂污泥、制煤产业废弃物煤矸石、焦沬都得到综合利用，符合当前国家节能减排政策。2、目前国内外对污泥处置多采用海洋投弃、卫生填埋、焚烧、干化。海洋投弃，环境和生物受到污染的危险大，美国颁布法律已禁止；填埋需占用大量土地，耗费可观，而且不能从根本上治理污染；堆肥必须在污泥中添加大量调理剂来松散污泥，调理过的污泥N、P、K的含量比化肥低；焚烧运行温度高，工艺复杂、昂贵，并且对污泥的含水量和有机物含量有要求；污泥干化设备投资大、湿污泥的拖运费高。与上述五种污泥处置的方法相比，本发明无二次排放，处理规模大，无需建设污泥烘干设施，大大降低了投资和运行成本，有利于工业规模化生产。3、合成^料中污泥配比占40%，本身节能降耗幅度很大，再加上制煤产业废弃物一煤矸石、焦沫，将实现节能50%左右，合成燃料完全达到热力公司的燃料指标，为火力发电厂和热力公司消耗燃料开辟了一条用之不竭的途径。4、本发明在污泥中加入的混合溶液含有一定的金属阳离子(如铁离子、钠离子、.锰离子等)，在加热时金属离子夺臭源物质，分解出的碱性污泥中和去除臭源物质中的酸性物质，起到除臭作用。此外，金属氧化物的存在能够促进碳粒及有机物的完全燃烧，使燃料在炉膛着火后产生微爆，从而使炉内煤层蓬松，使氧气与燃料粒接触面积增大，改善了燃烧状况，使燃烧更充分。合成燃料在燃烧时火焰呈白色。同时烟气和飞灰含碳量大幅度降低，达到节能的效果。5、合成燃料燃烧后的弃渣可进行综合利用，转化制作城市绿化、道路地渗砖或轻质陶粒。6、本发明开发了一种实用的生产工艺，对污水处理厂污泥进行稳定、疏松、除臭处理，配入煤矸石、焦沫(烟煤)，加工成适合火力发电厂使用的合成燃料^^热力公司型煤锅炉使用的型燃料。图1利用剩余污泥制造合成燃料工艺流程框图具体实施方式城市污水处理厂脱水后含水率为78%以上剩余污泥，运至厂内，由螺旋输送机(河，省巩义市长城机械厂)输送至污泥料仓贮存。污泥料仓为圆柱体筒仓(德i普茨迈斯特公司)，底部有液压驱动的污泥滑架和无轴螺旋输送机，防止污泥结块。料仓中污泥通过螺旋输送机送入稳定搅拌罐(河南红星矿山机器有限公司、郑州)内，加入污泥量的10%的CaO，搅拌10min，可以起到泥水分离和脱水10%的作用，还可以起到固硫的效果。将含水率降至65%的污泥；通过螺旋输送机(河南红星矿山机器有限公司、郑州)将稳定污泥送至除臭搅拌罐内，加入污泥量的1.24%Fe2(S04)、0.496%FeSO4(NH4)SO4*6H2O、0.174%CuSO4、0.124%0),2)2和2，976%水配成5%的混合溶液，搅拌混合5min，使污泥全部疏松，实现除臭的效果。经过稳定、除臭后的污泥为成品污泥。将40%的成品污泥、40%的焦沬和20°/。的煤矸石，并添加0.05gFe2O3，搅拌、混合5min，制成助燃、消烟、固硫、除灰的合成燃料。成品污泥由lt述稳定及除臭环节连续生产，经过水平皮带秤计量，然后由皮带输送机(江苏无锡市长荣输送机械有限公司)输送至燃料制备装置混合仓的起端；焦汰由装载机运至粉料仓，配置过程中采用螺旋电子秤(型号LXCS系列螺旋鬼子秤，唐山汇中衡器有限公司)计量，按比例自动投加至混合仓起端；煤矸石由装载机运至配料斗(河南省巩义市长城机械厂)，配置过程中采用螺旋电子秤计量，按比例自动投加至混合仓起端。混合仓搅拌机(型号SLJ300，河南省巩义市长城机械厂)采用双卧轴连续强制式搅拌，混合搅拌后形成合成燃料，合成燃料含水率为30%左右。整个过程可实现自动化运行。合成燃料通过皮带输送机输送至燃料棚，在厂内停留12天，即可运至电厂作为燃料使用。当本工艺方法用于小规模生产时，以上的输送搅拌过程可酌情采用人工操作。权利要求1、一种利用城市污水处理厂污泥制作合成燃料的工艺方法，其步骤是a.城市污水处理厂脱水后含水率为75～80％污泥送入稳定搅拌罐内，加入污泥量的8～12％的CaO，搅拌10min，将含水率降至65％；b.将含水率降至65％的污泥送至除臭搅拌罐内，加入Fe2(SO4)、FeSO4(NH4)SO4·6H2O、CuSO4、CO(NH2)2和水配成5％的混合溶液，搅拌混合5min，使污泥全部疏松、稳定，成为成品污泥；c.将30～40％成品污泥、40～50％焦沫和20％煤矸石，送至全自动配料斗，同时添加0.05～0.1gFe2O3，搅拌、混合5min，制成合成燃料。全文摘要本发明涉及一种利用城市污水处理厂污泥制做合成燃料的工艺方法。其步骤包括a.城市污水处理厂脱水后含水率为75～80％污泥送入稳定搅拌罐内，加入污泥量的8-12％的CaO，搅拌10min，将含水率降至65％；将含水率降至65％的污泥送至除臭搅拌罐内，加入Fe₂(SO₄)、FeSO₄(NH₄)SO₄·6H₂O、CuSO₄、CO(NH₂)₂和水配成5％的混合溶液，搅拌混合5min，使污泥全部疏松、稳定，成为成品污泥；将30～40％成品污泥、40～50％焦沫和20％煤矸石，送至全自动配料斗，同时添加0.05～0.1gFe₂O₃，搅拌、混合5min，制成合成燃料。本发明实现了污泥处置无害化和资源化，并实现了制煤产业废弃物的综合利用。文档编号C10L5/46GK101250456SQ20081001751公开日2008年8月27日申请日期2008年2月1日优先权日2008年2月1日发明者刘志刚,安王申请人:刘志刚