[發明專利]一種復合型污泥燃料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010221587.0
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101880567A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 令狐文生
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C10L5/46
• 分類號: C10L5/46;C10L5/04;C10L5/10
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種復合型污泥燃料及其制備方法，主要應用于污泥的資源化利用，屬于化工技術領域。

背景技術

隨著我國國民經濟的快速發展和城市人口的不斷膨脹，城市污水排放量飛速增加，同時也伴隨著污水處理廠污泥產量的大量增加。污泥中不僅含有大量容易腐爛發臭的有機質，而且含有大量大腸桿菌、蛔蟲卵等對環境有害的病原體和不同程度的易富集、危害大的重金屬離子。如果不對污泥進行合理化處理，而是隨意堆放，必將造成新的環境污染問題。

目前污泥處理技術大體可以分為兩大類：拋棄型和資源利用型。拋棄型主要包括填埋和投海。填埋方法容易帶來地下水層污染，在國際上已逐漸成為被淘汰的污泥處理方法；而污泥投海導致海洋的污染，美國已經于1998年開始禁止向海洋拋棄污泥，歐共體也決定從1999年開始禁止在海洋中處置污泥。資源利用型主要包括用作農用肥料、制作建筑材料和污泥燃料化技術。污泥中含有N、P、K等營養元素以及植物必需的微量元素Fe、Ca、Mg等，用作農用肥料是污泥資源化利用的有效方式。但是由于污泥中含有病菌、病原體等對環境有害的微生物和不同程度的重金屬離子，用作農用時可能導致土壤污染，致使污泥作為農用肥料利用受到一定的限制。污泥燃料化技術主要包括污泥用作燃料焚燒和污泥熱解制油技術。該技術不僅使污泥得到減量化處理，而且污泥作為新的能源得到了利用。在美國，歐洲、日本等發達國家，污泥焚燒技術的使用率逐年增長。污泥焚燒工藝被認為是污泥處理中最具發展前景的實用技術之一。

盡管污泥焚燒已經取得很大進展，但是由于污泥含水率不太穩定、密度小，熱值較低(干污泥的熱值大約為8000-12000KJ/Kg，比褐煤熱值還低)，單一焚燒存在不容易著火、燃燒不穩定、容易結焦等問題，即使與其它高熱值燃料直接混合燃燒，也存在燃燒時間不同步、燃燒波動大，容易結焦影響正常運轉等問題。不管是將污泥單一焚燒還是與其它燃料混合燃燒都存在一定的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種復合型污泥燃料及其制備方法，本發明的復合型污泥燃料與單一的干污泥成型固體相比，熱值提高1倍，燃燒變得更容易；污泥燃料中重金屬離子固化率提高了5-10％。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種復合型污泥燃料，包括以下重量百分比的原料：

干污泥20-50％；

煤粉20-50％；

渣油10-20％；

粘土5-10％；

生物質4-10％。

所述的一種復合型污泥燃料，還包括如下重量百分比的原料：添加劑1-5％。

所述的添加劑采用氧化鈣、硫酸鈉中的1種或2種。

所述的生物質采用木粉。

一種復合型污泥燃料的制備方法，包括如下步驟：

(1)污泥前處理：根據復合污泥燃料配比不同，將污泥脫水處理至含水率40-60％，備用；

(2)復合型污泥燃料制備：根據上述配比，分別稱取一定重量的煤粉、渣油、粘土、生物質以及添加劑加入到一定含水量污泥中，攪拌均勻后，在成型設備上擠壓成型后，自然晾曬干燥，成為復合型污泥燃料成品。

所述的一定含水量污泥為含水率為40％-60％的含水污泥。

復合型污泥燃料燃燒測定主要包括兩個方面：熱值測定采用氧彈燃燒法，燃燒試驗在固定床焚燒器中進行，污泥殘渣含量測定采用稱重法，污泥殘渣中主要重金屬離子含量采用電感耦合等離子體原子發射光譜法測定。

本發明的有益效果為：本專利基本思路在于：將污泥與粘土、重質渣油、煤粉以及生物質廢棄物(如木粉等廢棄生物質)按一定比例混合，添加適量添加劑(氧化鈣、硫酸鈉等)，擠壓成形后加工為一種組成和熱值比較穩定、容易儲存、便于運輸的復合型污泥燃料(熱值約20000KJ/kg左右，相當與一般褐煤的熱值)。在復合型污泥燃料添加渣油和煤是為了提高熱值；添加生物質可以減小復合型污泥燃料密度，增加燃料內部微孔和表面積，使污泥燃料更容易燃燒；添加適量添加劑(氧化鈣、硫酸鈉等)目的在于盡可能抑制燃燒過程中硫、重金屬離子等的釋放，將污染物盡可能固定在殘渣中。本發明制備的復合型污泥燃料與單一的干污泥成型固體相比，本發明的復合型污泥燃料的熱值提高了大約1倍，燃燒變得更容易。加入適當添加劑后，復合型污泥燃料主要重金屬離子Pb、Cr、Cu和Cd在燃燒過程中的固化率(殘渣中重金屬離子含量)提高了5-10％。

具體實施方式

實施例1

單一污泥燃料(不添加其他組分)制備。首先將含水污泥脫水至15％，然后在成型設備上擠壓成型后，自然晾曬干燥，即得單一污泥燃料。