专利名称：利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法
技术领域：
本发明涉及一种可将城市污泥脱水后加入辅料制成复合燃料的方法，特别是利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。据统计，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量非常巨大，而且年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理，则将年产污泥量(干重)为3000万吨，占我国总固体废弃物的
3.2%。据估算，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20 50%，可以看出，污泥处理处置处于严重滞后状态。目前，我国污泥处理处置主要方法主要有三种:一是农用堆肥；约占44.8%、二是陆地填埋；约占31 %、三是焚烧处置；约8.5%、其它方式约2%，没有处置的约13.7%。根据国家污泥处理的政策规定:我国污泥处理要符合“安全环保，循环利用，节能降耗，因地制宜，稳妥可靠”的原则。(引自国家城乡住房保障部与国家发改委2011年3月发布的《城市污水处理厂污泥处理技术指南》)从以上三种方法看，都存在很多问题。(一)；污泥填埋法，不但占用大量的土地，而且不能‘循环利用’，还会造成土地和地下水源的二次污染，既不稳妥，又不可靠；欧洲和亚洲很多国家已禁止使用污泥填埋法；(二)；生物堆肥法，这种方法虽然在国内外都有使用，但污泥没有减量，占地面积大，操作周期长，病原微生物和重金属难以消除，达不到‘安全环保’的原则；(三)；干化焚烧法，是现行的污泥处理中，在污染防治和减容量方面的最佳选择，但是该方法工艺复杂，投资和运行费用高，耗能耗电量惊人，不符合节能降耗的要求。另外，很多锅炉燃烧产生的温度较高的余热大部分被排入空中，既浪费了大量能源，使能源没有得到充分利用，还容易对环境造成不利影响。
发明内容
本发明就是为克服现有技术的不足，提供一种节能环保，成本低廉，利用锅炉废弃余热对城市污泥进行脱水干燥，再给干燥后的半干污泥料中加入精煤和助燃剂而制成复合燃料的方法。本发明的技术解决方案在于:干燥塔与锅炉余热管相通，污泥被送入干燥塔，进入干燥塔的热空气与至上而下逐级下落的污泥散落料进行热交换，污 泥散落料再经过干燥室二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3%。的助燃剂搅拌均匀。本发明的进一步技术解决方案在于:
锅炉余热与污泥散落料互相逆向运行。所述送入干燥塔的污泥含水率为50% ;经干燥室二次干燥后的半干污泥含水率为20%。所述干燥塔内的温度为100_160°C ;所述干燥室内的温度为80_130°C。也可以将加入精煤和助燃剂的半干污泥散料进入成型机制成粒状或块状。本发明所产生的积极作用是:(I)变废为宝，把污泥转化为燃料，形成新的能源。(2)节能环保，利用锅炉余热干燥污泥，同时减少和净化了锅炉尾气排放，符合现代社会低碳高能的要求。(3)干燥塔利用自重和配重原理使物料自动下落与余热进行热交换，节约能源，解决以往污泥干燥耗费大量洁净能源的问题。(4)因地制宜，将污水处理，污泥处理和锅炉余热有机的组合起来，可以有效的节约燃煤，节约运力，减少管网排设，节约大量土地。(5)用燃煤锅炉余热干燥污泥，再将污泥复合成燃料送回锅炉燃烧，真正达到能源要“吃干榨净，循环利用”的最高境界。(6)与现有污泥处理企业相比，本工艺有前期投资小，建成后运行费用低的特点，远远低于目前国内污泥干化成本。
综上所述，本工艺不仅达到我国污泥处理要符合“安全环保，循环利用，节能降耗，因地制宜，稳妥可靠”的原则，而且为节约能源，低碳减排，以及新能源的循环利用迈出了坚
实的一步。
图1是本发明的工艺框图。图2是干燥塔和干燥室的结构示意图。
具体实施例方式参见图1、图2，本发明所述的干燥塔8及干燥室11建立在锅炉房的附近，由锅炉排出的余热通过管道送入干燥塔8底部和干燥室11内。进入干燥塔的余热温度为100——160°C，到干燥室内的余热温度为80——130°C。由传送带I和料斗2构成的上料机构与干燥塔8的上部相连，在干燥塔8内设有溜槽7，溜槽7底部间隔设置的转轴4上均连接有接料板6，每一个接料板6的一端都具有配重块3。所说转轴4和接料板6由下至上阶梯式设置，并且每下一级接料板6的面积大于相邻上一级接料板6的面积，相应的每下一级接料板6的配重块3的重量大于相邻上一级配重块6的重量；溜槽7的下料口与干燥室11连通，干燥室11内水平布置有传动链条12。所说的溜槽7为全封闭或者上部开放的结构，并且由传送带I上端至干燥室11倾斜设置。所说干燥室11内传动链条12的上面设有的喷淋头13可以对传动链条12进行清洗，传动链条12的下面设有排水槽14和排水口 15。所说干燥塔8的侧面设有送风机9。所说干燥塔8的上部具有排风口 5 ;干燥塔8的下部具有进风口 16。现以污泥池沉淀并经初步处理后的污泥为例。含水率80% (+ ；-5% )的污泥源源不断地由泥浆泵送入压滤机，挤出大部分水分，使污泥含水率保持在50%，再经粉碎机粉碎后通过传送带I和料斗2输送至干燥塔8上口，陆续下落的污泥散料落至接料板6上，当污泥的重量大于配重块3的重量时，污泥就会靠自重下落至下一级接料板6上。由于下一级接料板6的面积大于上一级接料板6的面积，并且下一级配重块3的重量要大于上一级配重块3的重量，所以，下一级接料板6上要接受比上一级接料板6数量更多的污泥，并且要克服下一级配重块3的重量后即自动发生倾斜，污泥靠自重下落。以此类推，污泥逐级由上一级落至下一级，直至从下料口排至干燥室11内的传送链条12上。由于干燥室11内也有温度为80——130°C的锅炉余热，污泥在传送链条12上向前运动的同时又一次与锅炉余热进行热交换，直至排出干燥室11。干燥塔8内的热量由干燥塔8底部向上运动，加上送风机9的作用，与下落的污泥进行充分热交换后又由排风口 5排出。由于锅炉余热的温度大约为100-160°C，进入干燥塔8的污泥含水量约为50%,经过干燥塔8和干燥室11充分热交换后，二次干燥后排出的污泥含水量可达20%以下。因为锅炉使用的煤粉中也要加入一定的水分，所以干燥到20%就可以满足锅炉的正常使用。排出干燥室11的半干污泥在传送带的输送过程中再加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤，同时加入占半干污泥重量1.5%0 -3的助燃剂，进入搅拌机拌合均匀后即成为复合燃料。这种复合燃料既可以散料的形式直接进入锅炉燃烧，也可以通过成型机制成粒状或者块状进入锅炉或者入库存放及外运。经检测，这种复合燃料的热值为5000——5200大卡/千克，是一种 热值高、成本低的新型燃料。所说的助燃剂是选用曾获得国家发明专利(专利号:99115556.4，名称:高效脱硫节煤剂及其生产工艺，专利权人:王在仕)的“保灵牌”燃煤节能增效剂。该助燃剂是北京炭宝科技发展有限公司的产品，已在市场销售多年，并在各地都有销售。本发明所述的方法可根据应用场所的不同可以有以下几种实施方案:1、在没有基础设施的新区，在规划设计时就将热电厂或供暖中心等与污水厂、污泥厂设计在一起，这样把污水厂的污泥直接被送到污泥厂，把热电厂锅炉的余热通过管道接到污泥干燥塔和干燥室，再将干燥污泥和精煤、助燃剂按上述比例搅拌制成的污泥复合燃料送回热力锅炉燃烧。这是一个最合理，最经济，最实用，最环保的方案。2、在有热电厂而无污水厂的地区，把污泥厂建在锅炉排放区旁边，以便利用余热。用污泥车将污泥拉到储泥池，将干燥塔和干燥室与锅炉的尾部并连，利用锅炉余热干燥污泥。将按上述比例搅拌制成的污泥复合燃料直接送回热电厂的锅炉燃烧，多余的外运或入库存放待用。3、在有污水厂而无热电厂的场所，污泥厂的污泥可以直接用管道与污泥厂的进口连接。同时建一个燃煤烟气热风炉，将其热风出口与干燥塔和干燥室并联，代替锅炉余热干燥污泥。将按上述比例搅拌生产出的复合燃料可供燃煤烟气热风炉使用，多余的外运或入库存放待用。
权利要求
1.一种利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是干燥塔(8)底部与锅炉余热管相通，污泥被送入干燥塔(8)，进入干燥塔(8)的热空气与至上而下逐级下落的污泥散落料进行热交换，污泥散落料再经过干燥室(11) 二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3%。的助燃剂搅拌均匀。
2.如权利要求1所述利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是送入干燥塔(8)的污泥含水率为50% ;经干燥室二次干燥后的半干污泥含水率为20%。
3.如权利要求1所述利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是所述干燥塔(8)内的温度为100-160°C ;所述干燥室(11)内的温度为80-130°C。
4.如权利要求1所述利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是锅炉余热与污泥散落料互相逆向运行。
5.如权利要求1所述利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是可以将加入精煤和助燃剂的 半干污泥散料进入成型机制成粒状或块状。
全文摘要
一种利用锅炉余热和城市污泥制取复合燃料的方法，其特征是干燥塔(8)与锅炉余热管相通，污泥被送入干燥塔，进入干燥塔的上升热空气与至上而下逐级下落的污泥散落料进行热交换，污泥散落料再经过干燥室(11)二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3‰的助燃剂搅拌均匀。这种复合燃料既可以散料的形式直接进入锅炉燃烧，也可以通过成型机制成粒状或者块状进入锅炉或者入库存放及外运。经检测，这种复合燃料的热值为5000——5200大卡/千克，是一种热值高、成本低的新型燃料。本发明变废为宝，把污泥转化为燃料而形成新的能源。利用锅炉余热干燥污泥，节能环保，同时减少和净化了锅炉尾气排放，符合低碳高能的要求。
文档编号C10L5/46GK103194290SQ201210003318
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者田丰, 郭秀吉 申请人:田丰