[發明專利]一種城市污泥潔凈燃料化系統及污泥燃料化方法

有效

• 申請號: 201210566895.6
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103013613A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 邵水源;昝麗娜;龐青濤;韓瑾
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 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任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.城市污泥潔凈燃料化處理系統，該系統包括對城市生活污泥進行處理的濃縮池，以及對濃縮后的污泥進行性能測試的污泥測試機構，其特征在于，所述污泥測試機構與機械擠壓干燥機構或混合反應器相連；所述機械擠壓干燥機構分別連接燃燒鍋爐和氣體處置設備，所述混合反應器連接燃燒鍋爐；所述燃燒鍋爐分別連接氣體處置設備、城市供熱系統和污泥粉煤灰處置設備，污泥粉煤灰處置設備連接污泥粉煤灰測試系統；所述氣體處置設備與冷凝裝置相連，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罐和燃燒鍋爐。

2.根據權利要求1所述的城市污泥潔凈燃料化處理系統，其特征在于，所述機械擠壓干燥機構包括依次相連的機械擠壓設備、捏合機和干燥設備。

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進行濃縮處理；

2）將經濃縮處理后的城市生活污泥于污泥測試機構中進行性能測試；

3）將測試后的城市生活污泥置于機械擠壓設備中擠壓或置于混合設備中；

4）置于機械擠壓設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備中烘干至含水量達到一定標準的污泥型煤；

5）置于混合設備中按照與城市生活污泥一定的質量比向混合設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燃燒鍋爐燃燒后產生的熱蒸汽供給城市供熱系統和設備供熱系統，鍋爐燃燒后產生的污染氣體被輸送至氣體處置設備；鍋爐燃燒后產生的污泥粉煤灰被輸送至污泥粉煤灰處置設備，經污泥粉煤灰測試系統測試后，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，干燥設備中烘干時產生的污染氣體和燃燒鍋爐產生的污染氣體被輸送至氣體處置設備處理；

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

4.根據權利要求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進行濃縮處理后，使得城市生活污泥含水量在80～85%。

5.根據權利要求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構測試污泥的水份達到80～85%、發熱量達到3300kCa/kg～4000kCa/kg。

6.根據權利要求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機械擠壓設備擠壓使城市生活污泥水分達到50%～60%。

7.根據權利要求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%；烘干時采用密閉循環體系。

8.根據權利要求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.根據權利要求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調節劑、穩定劑和水按照質量比為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的煤粉按照質量比為7：3的比例進行復配。

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

所述pH調節劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀與硫酸鈉按質量比2～3:1復配；

所述穩定劑為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素或羥乙基纖維素。