一种污泥制固体燃料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污泥制固体燃料的方法，属于污泥回收利用的技术领域。
【背景技术】
[0002]污泥是在污水处理过程中产生的半固态或固态物质。随着城镇污水处理量不断增加，污水处理产生的污泥处理问题日趋突出。目前我国污泥的处理处置多采用填埋，其他处理方式处理污泥的量很小，填埋污泥对周围环境和地下水资源影响很大，存在严重的二次污染。据不完全统计我国已填埋的污泥超过几亿吨，现在每年填埋量超过3000万吨。这些填埋的污泥还在大量制造新的污染，对周边的环境造成极大的恶果。现有技术中对污泥的处理还有如:干化焚烧法、作为土地或建材利用等处理手段，但这些技术均存在二次污染等缺陷。
[0003]针对上述缺陷，中国专利CN 103922553 A公开了一种从污泥中制备原料油的方法，该方法可以回收利用污泥中的部分有用成分，但是其制备工艺中需要高温催化裂解，成本高;另外也难以处理大批量的污泥。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是，以低成本的方式对污泥进行大批量的处置，使其可以制成固体环保燃料。
[0005]本发明的技术方案是，提供一种污泥制固体燃料的方法，包括以下步骤:
(1)按重量份，在100份湿污泥中加入10-30份破水剂，混合搅拌，经过压滤脱水后得到含水率不超过30%的污泥中间体；
所述破水剂的制备方法如下:按重量份，在50-200份湿污泥中加入100份粒径为80-120目的添加剂，混合搅拌，经压滤脱水后制成含水率不超过20%的破水剂;其中，100份的添加剂中包含50-70份的组分A、10-40份的组分B和10-20份的组分C;组分A为脱硫褐煤和/或脱硫烟煤;组分B为木肩、稻壳、无烟煤中的一种或几种;组分C为废轮胎粉和/或废矿物油；
(2)将所述污泥中间体压制成固体燃料。
[0006]进一步地，所述添加剂还包含按重量份为10-20份的组分D，所述组分D为中药药渣。
[0007]进一步地，所述压滤脱水均为带式压滤脱水。
[0008]进一步地，将所述污泥中间体干燥至含水率不超过5%后，配料压制成固体燃料。
[0009]进一步地，所述湿污泥的含水率为75%以上。
[0010]下面对本发明做进一步解释和说明。
[0011]对高含水率的污泥进行低成本的脱水一直是一个技术难题，本发明利用自制的添加剂与湿污泥混合配制成破水剂用于湿污泥的破水，使得湿污泥在带式压滤机的作用下即可使污泥的含水率降低至30%以下。本发明的添加剂不但可以破水，还可以除臭，同时还需要有较高的热值，即可以燃烧放出热量;更重要的是，这些添加剂大多为废弃物，如废旧轮胎、废矿物油、药渣等。鉴于本发明的添加剂的多种作用，在制备破水剂的过程中，添加剂在湿污泥中的添加量可以很大，添加量一般不低于湿污泥重量的50wt%，可超过了湿污泥的重量的2倍。本发明的破水剂是由添加剂和湿污泥脱水后制成，由于添加剂的比重大，制成破水剂后再可与大量的湿污泥混合破水，可以充分利用添加剂的破水作用。
[0012]破水的原理是主要是吸附，污泥中有四种水，其中，自由水约占60-75%，表面吸附水占15-20%，毛细吸附水10-15%;结合水5-10%;我们自制的破水剂，其实也是很好的吸附剂，对水有很强的吸附性。破水剂吸附了水份后，再用较少的外力，带式压滤机脱水即可达到含水率30%以下。
[0013]值得强调的是，本发明还将中药药渣作为一种添加剂的组分用于污泥的脱水中，中药药渣是中药煎药后剩的残渣，由于药用的有效成分大部分被提取，药渣作为一种废弃物难以回收利用。本发明发现将中药药渣作为添加剂的一种组分使用后，其破水效果更好，同时中药药渣的燃烧也可以提供高的热值。
[0014]本发明直接将脱水后的污泥与煤混合制成燃料，但是发现其燃烧是不成功的，其原因可能是燃烧过程不同，煤的燃烧是固定碳的燃烧，而污泥是高挥发成分的析出再燃烧。本发明将污泥与含煤成分的添加剂配合后经过实验发现其是成功的，制成的固体燃料在保证高热值的条件下，利用了低热值的烟煤和褐煤。
[0015]污泥的含水率是指污泥中含水的质量百分数;wt%表示质量百分数。
[0016]污泥中间体的热值的高低可以经合适的配料来使得固体燃料的热值相对稳定。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
(1)将污泥直接制成固体燃料，利用了多种废弃物作为添加剂，资源利用率高；
(2)添加剂的破水效果好，污泥经过带式压滤脱水后，含水率很低，节省了大量的能量；
(3)不需要高温处理，工艺过程简单，容易实现规模化，处理成本低。
[0018](4)由于原料中不含硫，所以本固体燃料燃烧后，没有二氧化硫等二次污染物。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0020]实施例1
本实施例提供一种污泥制固体燃料的方法，具体步骤为:
(1)在100kg含水率为78%的湿污泥中加入100kg粒径为100目的添加剂，混合搅拌，经带式压滤脱水后制成含水率15%的破水剂;其中，100kg添加剂含:60kg的组分A、20kg的组分B和20kg的组分C;组分A为脱硫褐煤和脱硫烟煤各30kg;组分B为木肩、稻壳各5kg、无烟煤10kg;组分C为废轮胎粉15kg、废矿物油5kg;
(2)在100kg含水率为78%的湿污泥中加入20kg破水剂，混合搅拌，经过带式压滤脱水后得到的污泥中间体；
(3)将所述污泥中间体直接压制成固体燃料。
[0021]将上述步骤得到的固体燃料制成两个样品，在湖南省煤安检测检验中心进行检测，根据相关国标(GB/T212-2008、GB/T213-2008、GB/T211-2007、GB474-2008)测得的含水率分别为29.5%和29.4%，干燥基高位发热量为23.32MJ/kg和23.33MJ/kg，收到基低位发热量为 15.27MJ/kg 和 15.28MJ/kg。
[0022]实施例2
本实施例提供一种污泥制固体燃料的方法，具体步骤为:
(1)在100kg含水率为82%的湿污泥中加入100kg粒径为100目的添加剂，混合搅拌，经带式压滤脱水后制成含水率为12%的破水剂;其中，100kg添加剂含:60kg的组分A、15kg的组分B、10kg的组分C和15kg的组分D;组分A为脱硫褐煤和脱硫烟煤各30kg;组分B为木肩、稻壳、无烟煤各5kg;组分C为废轮胎粉5kg、废矿物油5kg;组分D为中药药渣15kg;
(2)在100kg含水率为82%的湿污泥中加入20kg破水剂，混合搅拌，经过带式压滤脱水后得到的污泥中间体；
(3)将所述污泥中间体直接压制成固体燃料。
[0023]将上述步骤得到的固体燃料制成两个样品，在湖南省煤安检测检验中心进行检测，根据相关国标(GB/T212-2008、GB/T213-2008、GB/T211-2007、GB474-2008)测得的含水率分别为24.7%和25.0%，干燥基高位发热量为24.36MJ/kg和23.79MJ/kg，收到基低位发热量为 17.40MJ/kg 和 16.87MJ/kg。
【主权项】
1.一种污泥制固体燃料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量份，在100份湿污泥中加入10-30份破水剂，混合搅拌，经过压滤脱水后得到含水率不超过30%的污泥中间体； 所述破水剂的制备方法如下:按重量份，在50-200份湿污泥中加入100份粒径为80-120目的添加剂，混合搅拌，经压滤脱水后制成含水率不超过20%的破水剂;其中，100份的添加剂中包含50-70份的组分A、10-40份的组分B和10-20份的组分C;组分A为脱硫褐煤和/或脱硫烟煤;组分B为木肩、稻壳、无烟煤中的一种或几种;组分C为废轮胎粉和/或废矿物油； (2 )将所述污泥中间体压制成固体燃料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加剂中还包含重量份为10-20份的组分D，所述组分D为中药药渣。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压滤脱水均为带式压滤脱水。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述污泥中间体干燥至含水率不超过5%后，配料压制成固体燃料。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿污泥的含水率为75%以上。
【专利摘要】本发明公开了一种污泥制固体燃料的方法，包括以下步骤：（1）按重量份，在100份湿污泥中加入10-30份破水剂，混合搅拌，经过压滤脱水后得到含水率不超过30%的污泥中间体；所述破水剂的制备方法如下：按重量份，在50-200份湿污泥中加入100份粒径为80-120目的添加剂，混合搅拌，经压滤脱水后制成含水率不超过20%的破水剂；其中，100份的添加剂中包含50-70份的组分A、10-40份的组分B和10-20份的组分C；组分A为脱硫褐煤和/或脱硫烟煤；组分B为木屑、稻壳、无烟煤中的一种或几种；组分C为废轮胎粉和/或废矿物油；（2）将所述污泥中间体压制成固体燃料。该方法可以将污泥低成本、大批量地制成固体燃料，变废为宝。
【IPC分类】C10L5/46
【公开号】CN105419902
【申请号】CN201510886475
【发明人】章亮庄
【申请人】章亮庄
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月7日