[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

技術領域

本發明涉及對城市污水處理廠的污泥進行無害化系統處理的系統及處理方法，特別是一種城市污泥潔凈燃料化系統及方法。

背景技術

隨著我國經濟的持續快速發展和城市化步伐的加快，城市水處理事業發展迅速，污水處理廠數量快速增長，污水處理能力及處理率增長迅速，隨之而來的是城市污泥產量的迅速增加。截止到2010年年底，全國城鎮污水處理量達到343億立方米，脫水污泥產生量接近2200萬噸(含水率80%)。根據調研結果顯示，我國污水處理廠所產生的污泥，有80%沒有得到妥善處理，污泥隨意堆放所造成的污染與再污染問題已經凸顯而出，引起了社會各界的關注，也推動了污泥處置市場的形成。

立足于目前國內外采用的城市污泥處置方法上，選用污泥燃料化技術，對城市生活污泥進行無害化處置。污泥是廢水處理過程中產生的沉淀物質，包括混入生活污水或工礦廢水中的泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒及其凝結的絮狀物、各種膠體、有機質及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵等物質的綜合固體物質，簡單地說，它是污水的固體部分。污泥（指含水率為80%左右的濕污泥）量通常占污水量的0.7‰～1‰，隨著污水處理效率的提高，污泥的產量會進一步增加。隨著污泥量的遞增及污泥成分的變化，現有的污泥處理技術逐漸不能滿足要求，因此，尋找一種適合處理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，實現減量化、資源化、無害化和穩定化的污泥處理技術，是當前污泥處理技術研究開發的方向。

據調查，我國對于污水處理廠所產的污泥主要采用填埋為主，少量采用生物法進行處理。城市污水處理廠所產的污泥為生活污泥，里面含有大量的有機質成分，如植物油、動物脂肪等，具有較高的燃燒值，據初步實驗可知，城市生活污泥的發熱量大約為3500Kcal/kg左右，與褐煤的發熱量相當，達到工業燃料發熱量的75%。由于污泥的發熱量較高，因此可以將污泥用作燃料。

在這兩種方式中最大的亮點如下所述：在污泥型煤制備和污泥燃料應用過程中，采取密閉循環的方式對制備過程和應用過程中產生的污染氣體進行處理；對污泥水煤漿及污泥型煤燃燒后產生的粉煤灰進行綜合利用，制備低分子絮凝劑或作為水泥的基本原料等。這兩種處置方式完全可以達到綠色污泥的綠色環保利用。

發明內容

針對現有對污泥處理技術中的不足及問題，本發明的目的之一在于提供一種城市污泥潔凈燃料化系統，這種系統對于揮發性物質使用密閉循環體系進行處理，對于污泥燃料燃燒之后的殘渣粉煤灰進行利用，進而達到綠色污泥的綠色環保利用。

本發明的另一目的在于提供一種城市污泥潔凈燃料化方法，該方法制備污泥型煤和污泥水煤漿的工藝簡單，易于操作。對于在污泥型煤及污泥水煤漿烘干及燃燒過程中產生的揮發性物質和粉煤灰進行重復利用，整個系統密閉循環，過程無害無污染，綠色環保。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

一種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，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。

優選地，在所述系統中，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。

相應地，本發明給出了一種城市污泥潔凈燃料化處理方法，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；