[发明专利]环保型污泥固体燃料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明环保型污泥固体燃料及其制备方法涉及的是利用污泥制造 成固体环保燃料的生产工艺，属于污泥处置处理技术、方法领域。

背景技术

随着国内污水处理厂的不断增加，每天处理污水后都会产生数量庞 大的污泥，这些污泥的成份非常复杂，是由多种微生物形成的菌胶团及 与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水份(可高达 99.3％)，还含有难以降解的有机物、重金属和盐类，以及病原微生物和 寄生虫卵等，污泥中有机物含量高，极易腐败，并产生恶臭，大量未经 处理的污泥堆放和排放对环境造成了新的污染。由于污泥中含有大量病 菌、寄生虫卵及病毒，极易造成传染病的传播。如何将污水处理厂每天 产生的数量巨大、成份复杂且污染严重的污泥进行无害化处理及资源化 利用是我国乃至世界各国政府深为关切的问题。据相关资料显示，到 2010年，国内所有城市都要建设污水处理设施，城市污水处理率不低于 70％，全国城市污水处理能力将达到1亿吨/日，按每处理1000吨污水 产生5吨污泥计算，全国每天产生的污泥达50万吨！全年就有18250 万吨！对这些数量庞大的污泥的有效治理，成为我国现代化进程中对环 境污染治理的头号难题！

综观世界各地政府或企业目前对污泥的处理技术主要有填埋、堆肥、 脱水干化、焚烧等方式，这些处理方式都普遍存在着大大小小不同的缺 陷。污泥脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式，但由于此处理 方式需要的消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大，实际 运行经验表明往往难以达到预期的效果，况且脱水污泥含水率大大高于 普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30％含水率，因此需再经处理才能送 往生活垃圾填埋场填埋，此种方法需设置专用的污泥填埋场，且要根据 污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋，难以实际操作。此法缺 点是占地较大、选址受限及存在二次污染等，特别是二次污染难以消除， 所以现今各地已逐渐淘汰或不再使用此方法；污泥脱水后堆肥农用是目 前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，污泥除了具有肥料 价值外，还有作为“土壤改良剂”的作用。尽管污泥含有丰富的养分， 但是也含有大量病原菌、寄生虫(卵)，铜、锌、铬、汞等重金属以及 一些致癌物质等，这些物质对环境和人类以及动物健康都有可能造成极 大的危害。去除这些有害物质往往需要很高的成本，同时要求较高的检 测检验设备和技术。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求，致癌物质 和重金属化合物得不到彻底的清除，处理成本无法和经济效益相平衡， 化肥普遍应用不广造成销售市场难以开发等，凡此种种使得此种处置方 式也难以在社会上得到普遍推广。以焚烧为核心的处理方法是最为彻底 的处理方法，主要可分为两大类：一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚 烧，另一类是将脱水污泥先干化后再焚烧。但这两类技术都存在如下缺 陷：1、投资巨大，占地面积大。2、此方式处理综合成本可高达700 元每吨以上，并且只是单纯地将污泥作减量化处理，而没有利用污泥产 生新的经济效益，不单没什么经济效益可言，还要付出高昂的处理成本。 3、生产现场臭气难以消除。虽然现在出现一密封处理技术，让污泥在 密封罐中进行处理，能在一定程度上防止污泥处理过程中的臭气外泄， 但没有从一开始就对污泥发臭源泉进行处理，导致处理过程中臭味仍然 不断产生，处理车间臭气弥漫。4、处理前半程对污泥细菌、病原菌没 作灭活处理，极易对操作工人造成感染。5、污泥含水分一般在90％以上， 极易流动，不能直接用常规机械挤压脱水。6、污泥中的水分主要以间 隙水、毛细结合水、表面吸附水、内部水的形式存在，现今所普遍采用 的脱水技术方法大都只能脱去间隙水和表面吸附水，对毛细结合水和内 部水去除的不够。7、产品理论热值达到要求，但批量生产后产品的热 值不够，也不够稳定，对产成品的应用推广不利，所以至今市面上没有 形成规模的应用局面。8、燃烧时枕力不够，亦即燃烧耐力不够，且极 易结焦，影响污泥产品在锅炉中的燃烧应用。9、产成品堆放时极易发 臭，或有异味，就使用企业而言，容易影响企业空气质量，有二次污染。 10、燃烧实际温度没有达到800℃以上，易产生二恶英等污染物。11、 对生产过程中所产生的污水没有进行合适处理或处理不当，直接排放对 周围环境造成二次污染。12、许多污泥处理技术或方法，都需要对污泥 进行好氧或厌氧发酵。根据对各地污泥的成分分折，污泥中均含有大量 的有机物，本身就是一种上佳的燃料，并不需要任何形式的发酵。有些 污泥经发酵后，由于发酵时消耗了大量的有机物，反而降低了污泥本身 的热值，不利于污泥作为燃料原料进行生产，这也是一些原生污泥化验 时理论热值很高而实际热值达不到的原因之一，并且污泥发酵过程是污 泥发臭的主要源泉，会产生大量臭气，对生产环境造成空气污染。