[發(fā)明專利]一種城市污泥潔凈燃料化系統(tǒng)及污泥燃料化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210566895.6
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103013613A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵水源;昝麗娜;龐青濤;韓瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: C10L5/46
• 分類號: C10L5/46;C10L1/32;C10L9/10;C10L1/12;C10L1/24;C10L1/198;C10L1/238;C10L1/14;F23G7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.城市污泥潔凈燃料化處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對城市生活污泥進(jìn)行處理的濃縮池，以及對濃縮后的污泥進(jìn)行性能測試的污泥測試機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述污泥測試機(jī)構(gòu)與機(jī)械擠壓干燥機(jī)構(gòu)或混合反應(yīng)器相連；所述機(jī)械擠壓干燥機(jī)構(gòu)分別連接燃燒鍋爐和氣體處置設(shè)備，所述混合反應(yīng)器連接燃燒鍋爐；所述燃燒鍋爐分別連接氣體處置設(shè)備、城市供熱系統(tǒng)和污泥粉煤灰處置設(shè)備，污泥粉煤灰處置設(shè)備連接污泥粉煤灰測試系統(tǒng)；所述氣體處置設(shè)備與冷凝裝置相連，冷凝裝置依次連接脫氮裝置、脫硫裝置和除氨裝置，除氨裝置分別連接氨水儲(chǔ)罐和燃燒鍋爐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污泥潔凈燃料化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械擠壓干燥機(jī)構(gòu)包括依次相連的機(jī)械擠壓設(shè)備、捏合機(jī)和干燥設(shè)備。

3.一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，該方法包括下述步驟：

1）將城市生活污泥置于濃縮池內(nèi)進(jìn)行濃縮處理；

2）將經(jīng)濃縮處理后的城市生活污泥于污泥測試機(jī)構(gòu)中進(jìn)行性能測試；

3）將測試后的城市生活污泥置于機(jī)械擠壓設(shè)備中擠壓或置于混合設(shè)備中；

4）置于機(jī)械擠壓設(shè)備中擠壓后的城市生活污泥與助燃劑及添加劑通過捏合機(jī)制備成一定形狀的污泥型煤半成品，將污泥型煤半成品置于干燥設(shè)備中烘干至含水量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的污泥型煤；

5）置于混合設(shè)備中按照與城市生活污泥一定的質(zhì)量比向混合設(shè)備中先加入改性劑對污泥改性后，再加入添加劑、煤粉充分混合，得到污泥水煤漿；

6）污泥型煤或污泥水煤漿經(jīng)燃燒鍋爐燃燒后產(chǎn)生的熱蒸汽供給城市供熱系統(tǒng)和設(shè)備供熱系統(tǒng)，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的污染氣體被輸送至氣體處置設(shè)備；鍋爐燃燒后產(chǎn)生的污泥粉煤灰被輸送至污泥粉煤灰處置設(shè)備，經(jīng)污泥粉煤灰測試系統(tǒng)測試后，含鋁＞6.40%或鐵＞1.90%，直接制備低分子絮凝劑，否則用于建筑材料或路基材料；

7）同時(shí)，干燥設(shè)備中烘干時(shí)產(chǎn)生的污染氣體和燃燒鍋爐產(chǎn)生的污染氣體被輸送至氣體處置設(shè)備處理；

8）經(jīng)處理后的污染氣體進(jìn)入冷凝裝置冷凝后，蒸餾水回用，余氣依次進(jìn)入脫氮裝置、脫硫裝置和除氨裝置進(jìn)行脫氮、脫硫和除氨后被輸送至燃燒鍋爐回用，氨水回用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述將城市生活污泥置于濃縮池內(nèi)進(jìn)行濃縮處理后，使得城市生活污泥含水量在80～85%。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述污泥性能測試機(jī)構(gòu)測試污泥的水份達(dá)到80～85%、發(fā)熱量達(dá)到3300kCa/kg～4000kCa/kg。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述濃縮處理后的城市生活污泥經(jīng)機(jī)械擠壓設(shè)備擠壓使城市生活污泥水分達(dá)到50%～60%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述步驟4）中助燃劑為木屑、秸稈、沙柳或煤粉一種或兩種以上以任意質(zhì)量比混合的混合物，助燃劑的添加量為與之混合污泥的5%～35%；所述添加劑為氧化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉，添加量為與之混合污泥的0.5%～2%；污泥型煤半成品在壓力為-0.03MPa～-0.1MPa下于80～110℃下烘干到污泥型煤含水量為10%～20%；烘干時(shí)采用密閉循環(huán)體系。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述木屑、秸稈、沙柳和煤粉的粒徑為0.1mm～5mm，所述污泥型煤的形狀為塊狀或粒狀，粒狀粒徑為0.5mm～5mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述步驟5）中污泥型水煤漿是按照下述質(zhì)量比的原料配制：

城市生活污泥3～15%，添加劑29.5～37%，煤粉55～65%，改性劑0.0001～0.03%；

所述添加劑為分散劑、pH調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑和水按照質(zhì)量比為10～15：0.5～1：1～2：320～350的比例混合的混合物；

所述改性劑為雙氧水或氧化鈣；

所述煤粉選用的煤粉為成漿性較差的低階煤，煤粉采用粒徑分別為10～20um和45～56um的煤粉按照質(zhì)量比為7：3的比例進(jìn)行復(fù)配。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，其特征在于，所述分散劑為木質(zhì)磺酸鈣、木質(zhì)磺酸鈉、萘磺酸鈉、腐殖酸鈉或烷基酚聚氧乙烯醚與萘磺酸鈉按質(zhì)量比20～30:1復(fù)配；

所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀與硫酸鈉按質(zhì)量比2～3:1復(fù)配；

所述穩(wěn)定劑為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素或羥乙基纖維素。