[发明专利]一种污泥多级资源化的综合利用方法及其利用系统

权利要求书

1.一种污泥多级资源化的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)污泥前期处理：在污泥中添加硫酸聚铁以破坏污泥中的絮体结构，硫酸聚铁的加入量为污泥总质量的5～7％，再经脱水处理；利用天然沸石或人工沸石对污泥脱水过程释放的臭气中的杂质进行吸附，吸附后的尾气达标排放，所述脱水处理具体为将污泥通过螺旋污泥泵泵送至污泥脱水机，将污泥强化脱水至50％以下，压滤脱水后的滤液中投加处理剂，以对重金属进行沉淀吸附处理；所述处理剂包括以下重量份的材料：50～55份的聚铝、10～15份的氯化铁和10～12份的泡花碱，所述处理剂的投加量为125～130g/m³；

(2)污泥和热烟气的热解：将来自窑炉的热烟气与经过步骤(1)处理后的污泥进行顺流接触，污泥颗粒吸收热量在缺氧条件下热解产生焦油、热解气和污泥焦，热烟气温度为480～520℃，氧含量为3～5％，热解反应温度为550～580℃；污泥颗粒的粒径为0.5～0.8mm，来自窑炉的热烟气首先通过多级旋风处理器，将直径10μm以上的粗颗粒物沉降，然后再通过布袋除尘器后，直径1～10μm的细颗粒拦截率达到99.9％；

(3)油气分离：将热解产生的油气进行分离，分离后的热解气流出经过除尘单元后，作为燃料和气体脱硝剂，送入窑炉的炉膛再燃烧区；热解气和烟气混合气送入窑炉的炉膛再燃烧区，温度为980～1000℃，空气过剩系数0.8～0.9；分离后的焦油输送到污水处理单元进行处理；

(4)资源化利用：将步骤(2)中生成的污泥焦进行资源化利用，向污泥焦中加入水泥和粉煤灰，水泥、粉煤灰和污泥焦的质量比为2～3:4～5:10～12；搅拌破碎混合，搅拌速度为3800～4200r/min，搅拌时间为1～2h，将混合料输入至陈化仓内进行陈化，陈化仓内保持温度为50～52℃，陈化时间为2～3h，成为陈化料，在搅拌破碎混合之后、混合料输入至陈化仓之前，将污泥通过变径螺旋绞龙进行连续挤压，在变径螺旋绞龙出口处的污泥达到挤压升温，离开变径螺旋绞龙出口的污泥呈松散状态；

(5)制得资源化成品：将上述陈化料导入模具中，将模具置于压力机中，成型压力为22～25Mpa，在最高压力处保压30～35s，放压卸下模具，取出砖坯；将砖坯风干，洒水自然养护10～20d，即得砖成品；

所述硫酸聚铁采用以下步骤制备：

a.将浓硫酸用去离子水稀释，制备硫酸溶液，硫酸溶液中硫酸的摩尔浓度为1～1.5moL/L；

b.将硫酸亚铁固体粉末加入至硫酸溶液中，制备硫酸亚铁溶液，其中硫酸亚铁的摩尔浓度为7～8moL/L；

c.向硫酸亚铁溶液中加入灰锰氧及乙烯基苯，使硫酸亚铁发生氧化、水解及聚合反应，制得硫酸聚铁溶液；

d.将硫酸聚铁溶液降温至1～3℃，同时向其中加入硫酸钾和硫酸锰，三者的质量比为1：1：1搅拌均匀，制备硫酸聚铁晶体。