[發明專利]混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的工藝方法及裝置

在審

• 申請號: 202110658523.5
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113402135A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 胡艷軍;邱陽;郭倩倩;焦龍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/143;C02F11/121;C02F11/122;C02F11/127;C10L5/46
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的工藝方法，對污泥進行調質、除雜等預處理，同時協同空化旋流初步分離污泥中的有機與無機組分，將分離出的有機組分經過高壓脫水以制備衍生燃料，為污泥后續高效資源化利用奠定基礎。以及提供一種混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的裝置。本發明適用范圍廣，脫水效果明顯，除雜徹底，泥餅有機質含量高具有作衍生材料的應用潛力。

技術領域

本發明屬于污泥處置與利用領域，提出一種混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的工藝方法及裝置，通過調質、除雜等預處理協同空化旋流初步分離污泥中的有機與無機組分，將分離出的有機組分進一步經過高壓脫水以制備衍生燃料。

背景技術

隨著社會發展與城市化規模的不斷擴大，污泥產量逐年增加，污泥的處理問題急需得到解決。現階段，污泥的減量化和穩定化處理處置已初有成效，但污泥的資源化利用技術仍需發展，其中利用污泥制備衍生燃料作為污泥資源化處理的一種途徑得到越來越多的重視。由于污泥具有含水率高、有機物豐富、不利于運輸、性質不穩定等特點，因此在污泥處理處置前期有必要進行調質改性以降低初始含水率、分離有機與無機組分。

現有污泥調理技術，按調理機質可分為三大類：化學法、物理法、生物法，其中化學法因其具有效果可靠、設備簡單、操作方便、節省投資和運行成本等優點而得到廣泛應用?；瘜W法所使用的調理劑又可以分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類，無機絮凝劑包括常用的鋁鹽類絮凝劑、鐵鹽類絮凝劑等，然而化學調理劑在生產和改性過程中會消耗大量的化學藥劑，調理劑的使用雖然顯著降低了污泥的含水率，但會污染生態環境。隨著污泥調理技術的不斷發展，相繼出現了比傳統絮凝劑絮凝效果更好的無機高分子絮凝劑和有機絮凝劑。此外，單獨使用一種絮凝劑易出現投加量過大導致污泥脫水效果急劇下降，而對絮凝劑進行合理的聯用則可避免這種情況發生，且效果更佳。

因此，考慮到傳統化學調理劑在制取和調理中存在的不足以及藥劑聯用取得的調理效果，本申請發明了一種摻雜陽離子型絮凝劑的污泥基生物炭，其中陽離子型絮凝劑為硫酸鐵絮凝劑。經證實，由活化污泥通過一定的方法制得的污泥基生物炭有助于污泥調質改性，可以將初始含水率較大的污泥降低至含水率50％以下。利用摻雜硫酸鐵絮凝劑的污泥基生物炭作為污泥調理劑具有以下優點：1、污泥調理效果好，含水率可以降至50％以下；2、摻雜硫酸鐵絮凝劑可以提高調理劑的調理效果，且無鋁、氯及重金屬離子等有害物質，對生態環境破壞??；3、適用的污泥初始PH值范圍寬，對處理設備腐蝕性??；4、不會改變污泥有機質含量，且一定程度上能夠提高污泥的有機性能，調質后有利于進行無機和有機組分分離。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本發明提供一種混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的工藝方法及裝置，對污泥進行調質、除雜等預處理，同時協同空化旋流初步分離污泥中的有機與無機組分，將分離出的有機組分經過高壓脫水以制備衍生燃料，為污泥后續高效資源化利用奠定基礎。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種混合污泥調質改性協同高壓脫水制備衍生燃料的工藝方法，包括以下步驟：

1)調質改性

將摻雜硫酸鐵絮凝劑的污泥基生物炭用以調質改性的調理劑，污泥基生物炭通過活性污泥除雜熱解后制得；污泥基生物炭的添加不僅能夠提高污泥的脫水性能，同時在一定程度上增加了污泥的有機質含量，調質也有利于后期無機和有機組分分離，并且鐵鹽類絮凝劑的摻混可以提高污泥基生物炭的脫水性能，同時鐵鹽也有利于污泥中重金屬的穩定化；

2)稀釋除雜

金屬除雜過程為：設置濕式磁選機、污泥儲存箱和金屬雜物收集箱，濕式磁選機內部設置有上下履帶，且上下履帶水平放置并有部分重疊，上履帶重疊部分具有磁性。當下履帶輸送加水稀釋后的混合污泥經過與上履帶重疊部分時，混合污泥中的金屬雜物將會被磁性吸附至上履帶，經過上履帶后端無磁性段時會落入下方的金屬雜物收集箱。脫除金屬后的混合污泥再通過下履帶送至污泥儲存箱，繼續后期無機除雜處理；