[发明专利]一种污泥干化固体燃料

说明书

技术领域

一种污泥干化固体燃料，涉及一种污泥干化制成的固体燃料的配方。属于固 体废物资源化技术领域。

背景技术

随着污水处理设施的日臻完善，如何迅速实现污泥的资源化、无害化等成为 污泥处理处置的发展方向。目前污泥处理处置方式主要有污泥固化填埋、污泥堆 肥和污泥焚烧，其中污泥焚烧作为一种最为迅速的污泥资源化与无害化处理手 段，日益受到人们重视。

污泥是污水处理过程中剩余的微生物残体，污泥中含有大量的有机物和一定 的纤维木质素，具有一定的热值，可以采用焚烧的方式进行处置，但由于污泥含 水率太高，导致其低位热值较低。当低位热值低于6000kJ/kg时，燃料不能稳定 焚烧并用作能源利用。据统计，虽然污泥的干基热值范围为7468kJ/kg～17923 kJ/kg，但实际污水处理厂脱水污泥的含水率为75％～85％，这些水分在污泥焚 烧过程中转变为蒸汽，并以气化潜热的形式带走部分能量。因此，污泥焚烧常常 需要添加辅助燃料。焚烧成本过高成为限制污泥焚烧技术发展的瓶颈。

一种污泥干燥焚烧处理方法(公开号CN 1931753)通过脱水、造粒、与干 燥污泥细粉混合、干燥、升温焚烧等5个步骤进行污泥的干燥焚烧。污泥干燥过 程中产生的蒸汽凝结释放的热量通过换热器对污泥颗粒进行升温预处理，使热能 利用效率有所提高；干燥过程中产生的臭气和其他有害气体，经过加热升温后， 将作为二次风或三次风，送入污泥焚烧炉中进行焚烧处理，可以有效避免对环境 的污染和对人身健康的伤害。此方法通过改变污泥焚烧炉的构造达到污泥干化焚 烧的目的，但炉型改造成本较高，且所涉及的干化方法步骤较繁琐，各步骤准确 温控在实际应用中存在一定难度，不适合污泥的大量处理。

一种污泥型煤的制备方法(公开号CN 1282781A)将煤粉、污泥、木质碎 屑或粉以及脱硫除臭剂按一定的组分配比，在湿润状态下混合搅拌后压制成型 煤。其添加的污泥组分代替了粘土作为型煤粘结剂，同时可以提高型煤的发热量， 节省煤炭用量，减少型煤燃尽后灰的生成量。但此方法仍以煤炭作为主要原料， 污泥的添加量较少(20～35％)，因此作为污泥的资源化方式不够理想。

一种污泥燃料棒及其制备方法(公开号CN 1810940A)将脱水污泥、助燃 剂、粘结剂和脱硫剂按一定配比搅拌均匀后造粒成型，经烘干后制成燃料棒。其 中助燃剂采用粉煤灰、植物秸秆、谷物或煤，加量为20％～50％，粘结剂采用玻 璃胶、粘土或水泥，加量为3％～5％，而脱硫剂采用CaO、炉渣、煤渣或飞灰等， 加量为5％～10％。此方法采用的脱水污泥干基热值为16270kJ/kg，制备的燃料 棒含水率40.9％，低位热值达到11454kJ/kg。这种方法生产的燃料棒虽然热值较 高，但生产过程需要加入粘结剂，烘干过程需要耗能，且助燃剂组分加入量较大， 成本较高。

发明内容

本发明的目底是公开一种成本低，充分混合后能使污泥含水率迅速下降、热 值提高达到污泥干化制固体燃料的发热量，满足火力发电的需求，可以替代部分 中低品位的煤粉的配方。

为达上述目的，本发明改变传统中将污泥作为添加剂的思路，转而将污泥作 为主体制固体燃料，尽量减少脱水剂和提高热值物质的添加量，组成了压制成型 或制成粉状，发热量满足火力发电的需求，可以替代部分中低品位的煤粉的固体 燃料。研究发现，经过不同添加物与污泥适当比例的混合，污泥的含水率可以在 5～10天内从起始80％左右降低至20％以下，低位热值从起初的接近0kJ/kg提高 至8000kJ/kg以上。

本发明由污泥与添加物组成，添加物由矿化垃圾筛上物、木屑、脱水剂和煤 粉组成，添加物各组分的量按污泥重量计量，充分混合压制成型或制成粉状体。

其中，

木屑的添加量是污泥重量的5％～10％重量百分比

煤粉的添加量是污泥重量的0％～20％重量百分比(添加量视污泥干基热值及 固体燃料所需达到热值而定)

矿化垃圾筛上物的添加量是污泥重量的5％～15％重量百分比

脱水剂的添加量是污泥重量的1％～5％重量百分比

上述污泥是污水厂产生的起初含水率80％左右、干基热值为7000kJ/kg ～18000kJ/kg的污水厂脱水污泥；

上述脱水剂为氧化钙、氧化镁、氯化镁和氯化铝；氧化钙∶氧化镁∶氯化镁∶ 氯化铝＝1∶5.5～10∶1∶2.5～3份质量比。