[發明專利]一種污泥與生物質共熱解處理活性污泥的方法

在審

• 申請號: 201811177895.0
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109135785A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 周衛紅;王玉杰;莊約翰
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10J3/00;C02F11/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種污泥與生物質共熱解處理活性污泥的方法，將生物質和污泥直接混合,將混合原料加入到固定床熱解爐，在無氧條件下，熱解溫度控制在700℃?900℃，進行恒溫熱解，熱解反應時間為1h以上；混合共熱解后產生的氣體經冷凝、凈化、干燥處理后，得到熱解合成氣，熱解合成氣體中低沸點物質在冷凝過程中析出熱解油；共熱解后的剩余殘渣為硅酸鹽類物質和生物半焦的混合物。優點是：采用生物質與污泥共熱解，生物質可以為污泥熱解提供熱源，污泥中含有的硅酸鹽類組分能夠促進生物質熱解過程中的傳熱效果，降低了熱解主要區間的活化能，在污泥熱解過程中降低了熱解油的產率，提高了熱解氣和半焦的產率。

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域，尤其涉及一種污泥與生物質共熱解處理活性污泥的方法。

背景技術

城市化進程的加快，市政污水處理量逐年增加，污泥處置問題亟待解決。污泥中存在著大量病原體，微生物及重金屬，直接排放會污染環境。據相關部門數據統計到了2018年市政污泥將飛速增加到5369萬噸，到2022年這個數值將在2018年的基礎上復合增長，達到8909萬噸。傳統的污泥處置技術(填埋法、焚燒法、堆肥法)等雖然能解決污泥污染問題，但也存在著占地空間大，滲濾液二次污染，廢氣污染等弊端。近年來，熱解技術興起，將污泥在封閉系統中進行熱解處理，避免了對環境的污染，同時產生可用能源，實現了污泥穩定化、無害化、資源化處置。

污泥含水率高，有機物含量有限，雖然熱解過程中產生了高品質的燃氣，但是產氣量少，熱值低，可回收利用價值較低，限制污泥熱解技術的工業化發展。為了增大污泥熱解產物熱值，采用一些高熱值的能源物質摻混其中。專利公開號：CN107858167A，公開了在污泥中加入煤可以有效的改善污泥的熱解性能，增加產氣量，熱值變大，但是煤本身就是一種具有較高熱值的化石燃料，污泥摻混煤粉熱解增大了熱解過程中前期的經濟投入，而且工業化的污泥混煤燃燒產生大量的CO₂，加重了溫室效應。專利公開號CN107986592A，公開了在污泥中摻混微藻共熱解方法，可以提高污泥熱值，提高熱解工藝能量效率，但微藻來源有限，還沒有實現大范圍培植，含水率也較高等問題。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種污泥與生物質共熱解處理活性污泥的方法，采用不同含水率污泥、不同摻混比的污泥與生物質共熱解處理活性污泥，工藝操作簡單，熱解氣產量增幅明顯。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種污泥與生物質共熱解處理活性污泥的方法，包括以下步驟：

1)將生物質和污泥直接混合，得到混合原料；

2)將混合原料加入到固定床熱解爐，在無氧條件下，熱解溫度控制在700℃-900℃，進行恒溫熱解，熱解反應時間為1h以上；

3)混合共熱解后產生的氣體經冷凝、凈化、干燥處理后，得到熱解合成氣，熱解合成氣體中低沸點物質在冷凝過程中析出熱解油；共熱解后的剩余殘渣為硅酸鹽類物質和生物半焦的混合物；

所述的生物質包括農林業生產過程中除糧食、果實以外的木質纖維素類物質；農產品加工業中下腳料或者農林廢棄物的一種以上混合物；

所述的污泥含水率為10％～30％；

混合原料中，污泥與生物質的重量比為1:1～9:1。

所述的生物質粒徑為5-10mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明采用生物質與污泥共熱解，生物質可以為污泥熱解提供熱源，污泥中含有的硅酸鹽類組分能夠促進生物質熱解過程中的傳熱效果，污泥中的部分水分可以作為共熱解過程中的氣化劑參與氣化反應，兩者共熱解有很好協同作用，降低了熱解主要區間的活化能，在污泥熱解過程中降低了熱解油的產率，提高了熱解氣和半焦的產率。有效的改善了熱解氣組分。