[发明专利]一种利用污泥生产可燃气体的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物资源化利用领域，尤其提出利用污水处理厂生产的污泥热解气化生产可燃气体，进行资源化利用。

技术背景

目前我国污水处理厂每年排放污泥近300-600万吨，且排放数量逐年增加。污泥因其量大、含水量高、并含有害重金属和大量致病菌，堆放和投弃均会对环境造成二次污染。所以污泥的处置面临着非常大的困难。国内外污泥处置的方式主要有填埋、投海、焚烧、堆肥等。但这些方式在实际应用中都存在很多限制条件。因此，随着民众环保意识的增强，探索污泥处置真正实现减量化、无害化、资源化且经济简便的方式已成为各国广为关注的热点问题。

污泥含有有机物质，具有燃料价值，因污泥含水率高(污泥脱水后含水率在70％以上)如无另外补充能量，靠自身能量很难实现干燥并直接燃烧。污泥含有絮凝剂，呈胶状，自然风干时间长、占地多、散发恶臭，污染空气和地下水。如用煤炭、活性碳或木炭吸附污泥中的水、重金属和有害菌，其成本高、吸附不彻底。污泥如发酵干燥后直接燃烧、其可燃性非常差，且能量转化率低。

发明内容：

本发明提供一种利用污泥生产可燃气体的工艺，该工艺实现污泥的无害化资源利用，工艺简单、运转成本低。利用污泥生产可燃气体的工艺包括：

(1)污水处理厂排放的含水率在70-85％的脱水污泥，加入水分调节剂，使含水率调节到40％-65％，同时加入蓬松剂，混合均匀制成发酵物料。

(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵设施，在定时翻倒和强制通气的条件下进行高温好氧发酵。通过发酵杀死有害菌除去恶臭气味，使含水率降到20％-40％，过筛除去较大的蓬松剂和杂物(蓬松剂可循环使用)，制成燃料粉。

(3)将步骤(2)制得的燃料粉，经风干后或直接压块成型，垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉，在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化，即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等可燃的混合气体。供锅炉、发电及其它使用，其灰分可做建筑材料。

所述的水分调节剂为秸秆、锯末、果皮、糠、菌棒、药渣、牲畜粪便等，并包括步骤2制成的燃料粉。该水分调节剂要求含水率相对较低，水分调节剂主要吸收降低污泥中的含水率，调节发酵物料的碳氮比，增加物料的燃烧热值。

所述的膨松剂为颗粒较污泥大，能对污泥起到蓬松作用的物体。包括锯末、木屑、截短的细竹竿、内空或多孔的塑料制品。膨松剂的主要作用是增加污泥的通透性，循环使用对发酵起到接种作用。一些蓬松剂本身也是水分调节剂或也能起到水分调节剂的作用。

所述的气化炉(见附图1)其炉体外壳为中间有间隙的夹套，夹套间隙隔成回转气道(1)。气化炉投料口上部设有燃料块预热仓(2)，气道(1)下端通过管道与鼓风机(3)连通。气道(1)上端通过管道与预热仓(2)的下部连通。预热仓(2)的上部连通管道经气化炉底部通入炉内。在作业时，经鼓风机(3)鼓风进入壳体气道(1)进行预热后通入燃料块预热仓(2)，对燃料块进行预热和干燥，同时产生水蒸气，其热风和水蒸气经管道从气化炉底部进入炉内。水蒸气进入气化炉氧化层与高温的碳反应，产生氢气和一氧化碳等可燃气体。与现有气化炉相比，即节省了用夹层生成水蒸气的工序，又烘干预热了燃料块。

附图说明

图1为本发明中气化炉与现有气化炉不同部分略图。

图2为本发明工艺流程图

具体实施方式

实施例1：

(1)取污水厂排放的脱水污泥(含水率70％-80％)75吨，以棉花秸秆粉(含水量15％-30％)作为水分调节剂加入20吨，以长度为1-5cm的细竹竿段为膨松剂加入5吨。进行充分混合形成发酵物料。

(2)将步骤(1)制得的发酵物料移入发酵槽进行好氧发酵，发酵槽底部设有强制通风设施，上部有物料翻倒机械。翻倒机每天翻倒一次，鼓风机每6个小时鼓风一次。4-7天发酵完成，使物料含水率达到30％以下并杀死有害菌除去恶臭气味。对发酵好的物料分筛，制成燃料粉。筛出较大的杂物和膨松剂(细竹竿段)晾干除去杂物后重复使用。

(3)将步骤(2)制得的燃料粉压块，制成燃料块，垛成条垛进一步风干。把风干后的燃料块放进气化炉，在限制通风的条件下进行高温或中温热解气化，即生成一氧化碳、氢气、甲烷气等可燃混合气体，供锅炉使用，其灰分用于生产地砖等建筑材料。

实施例2：

(1)取污水厂排放的脱水污泥(含水率70％-80％)70吨，以锯末(含水量15％-30％)作为水分调节剂和膨松剂加入30吨，进行充分混合形成发酵物料。