一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法?，F(xiàn)有方法存在各種不足。本發(fā)明包括以下步驟：選取生活污水污泥作為主原料；將混合物料在發(fā)酵場(chǎng)地堆積形成堆體，并于堆體表面噴灑除臭及促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液；堆制第一預(yù)定時(shí)間后，向堆體表面噴灑堆具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌菌液，并深度翻堆；每隔第二預(yù)定時(shí)間翻堆1次，直至堆體物料含水率降至30%，結(jié)束堆制發(fā)酵過(guò)程；將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料，以混合物含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行充分混合并擠壓成型。本發(fā)明方法操作更為簡(jiǎn)便、工藝參數(shù)穩(wěn)定易于控制，能耗大幅度降低，產(chǎn)品沒(méi)有任何非生物質(zhì)類(lèi)添加材料，更為清潔環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥處理方法，尤其涉及一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)快速發(fā)展，尤其是十一五期間，污水處理市場(chǎng)快速發(fā)展。30年間，污水處理廠從37座增長(zhǎng)到2800余座，污水處理能力從64萬(wàn)噸/日增加到12867萬(wàn)噸/日。全國(guó)城市污水處理率已經(jīng)達(dá)到73%。污水處理能力及處理率增長(zhǎng)迅速的同時(shí)也帶來(lái)了污泥產(chǎn)量的迅速增加。截止到2010年年底，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理量達(dá)到343億立方米，脫水污泥產(chǎn)生量接近2200萬(wàn)噸。但目前大部分污水處理廠缺少良好穩(wěn)定的污泥處置配套設(shè)施，污泥減量化，穩(wěn)定化、無(wú)害化，資源化問(wèn)題亟待解決。
[0003]污泥常見(jiàn)的處置技術(shù)包括堆肥、填埋、焚燒以及農(nóng)業(yè)用回田等。目前，污泥的無(wú)害化焚燒已經(jīng)被越來(lái)越廣泛的使用，是一種較為徹底較為安全的處置方式。污泥焚燒又分為直接焚燒和干化焚燒兩種。直接焚燒任然屬于一種高能耗的焚燒方式，干化焚燒被越來(lái)越多的采用。干化焚燒也存在燃燒熱值低，需要配合煤粉、黑炭等助燃劑進(jìn)行的缺陷。
[0004]目前，也有很多技術(shù)在污泥干化的基礎(chǔ)上，利用污泥為原料制造生物燃料。但是同樣存在以下的技術(shù)弱勢(shì)。①污泥干化多數(shù)采用物理烘干的方式，耗能大；②污泥干化后需要添加煤粉、黑炭或是其它非生物質(zhì)類(lèi)的助燃劑污泥干化即便采用生物發(fā)酵降低了能耗，制造的生物燃料仍然存在干化不徹底，含水率高(30%左右)的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有的污泥處理方法存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的主要目的是:
提供一種更為簡(jiǎn)便，有效，節(jié)能的大批量制造污泥生物質(zhì)致密成型燃料的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其中，包括以下步驟:
步驟1、選取生活污水污泥作為主原料，測(cè)定所述主原料的含水率，以混合物料含水率60%為基準(zhǔn)，向污泥中添加木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料；
步驟2、將混合物料在發(fā)酵場(chǎng)地堆積形成堆體，并于所述堆體表面噴灑除臭及促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液；
步驟3、堆制第一預(yù)定時(shí)間后，向所述堆體表面噴灑堆具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌菌液，并深度翻堆；
步驟4、每隔第二預(yù)定時(shí)間翻堆I次，直至所述堆體物料含水率降至30%，結(jié)束堆制發(fā)酵過(guò)程；
步驟5、將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料，以混合物含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行充分混合后，通過(guò)生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型。[0007]本發(fā)明的另一方面，對(duì)所述步驟I和/或步驟4中添加的木質(zhì)纖維材料進(jìn)行粉碎，粉碎粒度為25#~40#。
[0008]本發(fā)明的另一方面，所述木質(zhì)纖維材料為森林三剩物和/或農(nóng)業(yè)秸桿和/或干化造紙污泥。
[0009]本發(fā)明的另一方面，所述步驟2中堆體尺寸底部寬不小于1.8米，頂部寬I米，高度0.8米~1.5米，長(zhǎng)度不小于50米。
[0010]本發(fā)明的另一方面，所述步驟2中，所述發(fā)酵菌液噴灑量為所述堆體體積的0.001%。
[0011]本發(fā)明的另一方面，所述步驟2中，所述發(fā)酵菌液為放線菌，芽孢桿菌、真菌等調(diào)制成的混合菌液。
[0012]本發(fā)明的另一方面，所述白腐真菌菌液的噴灑量為所述堆體體積的0.005%。
[0013]本發(fā)明的另一方面，所述第一預(yù)定時(shí)間為72小時(shí)。
[0014]本發(fā)明的另一方面，所述第二預(yù)定時(shí)間為12小時(shí)。
[0015]本發(fā)明的另一方面，所述步驟5中，所述生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型尺寸為直徑8mm,長(zhǎng)度6~8cm。
[0016]通過(guò)對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施，可以獲得以下技術(shù)效果:
1、污泥原料無(wú)需物理 干化及分類(lèi)預(yù)處理過(guò)程，可直接以混合物料含水率60%為基準(zhǔn)與粉碎后的木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料混合。簡(jiǎn)化了原料預(yù)處理過(guò)程，節(jié)約能耗的同時(shí)，以含水率為工藝流程同一技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，避免了原料按固定比例添加造成的發(fā)酵堆體水分含量波動(dòng)大的缺陷。
[0017]2、干化發(fā)酵過(guò)程分階段添加不同微生物種類(lèi)，堆制O~72小時(shí)階段添加具有除臭和促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液；堆制72小時(shí)后的階段添加具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌(側(cè)耳屬)菌液。不同微生物種類(lèi)分階段添加，加速了生物干化過(guò)程，特別是白腐真菌的添加，利用其菌絲體在生長(zhǎng)過(guò)程中吸水能力強(qiáng)的特性，使得物料干化更為徹底。一般生物干化后污泥含水率40%~50%，本發(fā)明生物干化后污泥含水率< 30%。因此，本發(fā)明工藝流程中又取消了發(fā)酵產(chǎn)物存儲(chǔ)干化過(guò)程。
[0018]3、發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料混合后造粒成型，無(wú)需添加煤粉，炭黑，以及其他一切助燃劑或是黏合劑。本發(fā)明利用木質(zhì)纖維中的木質(zhì)素以及白腐真菌菌絲體中的菌體膠原蛋白在高溫高壓下的細(xì)胞滲出將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料黏合成型，既提高生物質(zhì)致密成型燃料的燃燒值(3500~4500大卡/千克)，又避免了非生物質(zhì)助燃劑或是化學(xué)黏合劑的添加，產(chǎn)品更清潔環(huán)保。
[0019]4、發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料(包括粉碎后的森林三剩物、農(nóng)業(yè)秸桿、干化造紙污泥)混合前不需要任何烘干，或是后處理過(guò)程，而是以混合物料含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行直接混合。污泥生物質(zhì)致密成型燃料造粒過(guò)程取消了一般制造過(guò)程必須的烘干工序，簡(jiǎn)化工藝流程的同時(shí)，大幅度減少了技術(shù)工藝的能耗。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，操作更為簡(jiǎn)便、工藝參數(shù)穩(wěn)定易于控制，能耗大幅度降低，產(chǎn)品沒(méi)有任何非生物質(zhì)類(lèi)添加材料，更為清潔環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0021]圖1為本發(fā)明的污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法步驟流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明，在與本發(fā)明的發(fā)明目的無(wú)沖突的前提下，下文中提到的實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其中，包括以下步驟:
步驟1、選取生活污水污泥作為主原料，測(cè)定主原料的含水率，以混合物料含水率60%為基準(zhǔn)，向污泥中添加木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料；
步驟2、將混合物料在發(fā)酵場(chǎng)地堆積形成堆體，并于堆體表面噴灑除臭及促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液；
步驟3、堆制第一預(yù)定時(shí)間后，向堆體表面噴灑堆具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌菌液，并深度翻堆；
步驟4、每隔第二預(yù)定時(shí)間翻堆I次，直至堆體物料含水率降至30%，結(jié)束堆制發(fā)酵過(guò) 程;
步驟5、將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料，以混合物含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行充分混合后，通過(guò)生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型。
[0024]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，對(duì)步驟I和/或步驟4中添加的木質(zhì)纖維材料進(jìn)行粉碎，粉碎粒度為25#~40#。
[0025]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，木質(zhì)纖維材料為森林三剩物和/或農(nóng)業(yè)秸桿和/或干化造紙污泥。
[0026]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，步驟2中堆體尺寸底部寬不小于1.8米，頂部寬I米，高度0.8米~1.5米，長(zhǎng)度不小于50米。
[0027]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，步驟2中，發(fā)酵菌液噴灑量為堆體體積的0.001%。
[0028]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，步驟2中，發(fā)酵菌液為放線菌，芽孢桿菌、真菌等調(diào)制成的混合菌液。
[0029]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，白腐真菌菌液的噴灑量為堆體體積的0.005%。
[0030]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，第一預(yù)定時(shí)間為72小時(shí)。
[0031]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，第二預(yù)定時(shí)間為12小時(shí)。
[0032]本發(fā)明的一種實(shí)施例中，步驟5中，生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型尺寸為直徑8mm，長(zhǎng)度6~8cm。
[0033]在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，污泥生物質(zhì)致密成型燃料制造方法，具體可包括以下步驟:
步驟a:選取生活污水污泥作為生物質(zhì)致密成型燃料制造的主原料，木質(zhì)纖維成分較高的印染污泥也可使用。測(cè)定進(jìn)廠的污泥和木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料的含水率，對(duì)不符合工藝要求的木質(zhì)纖維材料進(jìn)行粉碎(粉碎粒度25#~40#)。
[0034]步驟b:根據(jù)污泥的含水率，以混合物料含水率60%為基準(zhǔn)，向污泥中添加木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料(包括粉碎后的森林三剩物、農(nóng)業(yè)秸桿、干化造紙污泥)，使用臥式雙軸攪拌機(jī)攪拌均勻。將混合物料在發(fā)酵場(chǎng)地堆積，堆積尺寸底部寬不小于1.8米，頂部寬I米，高度0.8米~1.5米，料堆長(zhǎng)度不小于50米。
[0035]步驟c:堆體表面噴灑堆體體積0.001%的具有除臭和促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液(放線菌，芽孢桿菌、真菌等調(diào)制成的混合菌液)。堆體72小時(shí)內(nèi)不得翻堆，并用農(nóng)用地膜進(jìn)
行覆蓋保溫。
[0036]步驟d:混合物料堆制72小時(shí)后，向堆體表面噴灑堆體體積0.005%的具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌(側(cè)耳屬)菌液，并深度翻堆I次。
[0037]步驟e:堆體每12小時(shí)翻堆I次，直至堆體物料含水率降至30%左右，結(jié)束堆制發(fā)酵過(guò)程。獲得富含有機(jī)質(zhì)及大量白腐真菌菌絲體的發(fā)酵干化物料。
[0038]步驟f:將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料(包括粉碎后的森林三剩物、農(nóng)業(yè)秸桿、干化造紙污泥)，以混合物含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行充分混合。
[0039]步驟g:用生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型(直徑8mm,長(zhǎng)度6~8cm),獲得污泥生物質(zhì)致密成型燃料，含水率小于等于10%，燃燒值3500~4500大卡/千克。
[0040]上述技術(shù)方案簡(jiǎn)化了污泥原料預(yù)處理過(guò)程，節(jié)約能耗的同時(shí)，以含水率為工藝流程同一技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，避免了按固定比例添加造成的發(fā)酵堆體水分含量波動(dòng)大的缺陷。污泥干化發(fā)酵過(guò)程分階段添加不同微生物種類(lèi)，加速了生物干化過(guò)程，特別是白腐真菌的添加，利用其菌絲體在生長(zhǎng)過(guò)程中吸水能力強(qiáng)的特性，使得物料干化更為徹底。利用木質(zhì)纖維中的木質(zhì)素以及白腐真菌菌絲體中的菌體膠原蛋白在高溫高壓下的細(xì)胞滲出將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料黏合成型，無(wú)需添加煤粉，炭黑，以及其他一切助燃劑或是黏合劑。污泥生物質(zhì)致密成型燃料造粒過(guò)程取消了一般生物質(zhì)顆粒燃料制造過(guò)程必須的烘干工序，簡(jiǎn)化工藝流程的同時(shí)，大幅度減少了技術(shù)工藝的能耗。
[0041]上述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的部分體現(xiàn)，并不能涵蓋本發(fā)明的全部，在上述實(shí)施例以及附圖的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下可獲得更多的實(shí)施方式，因此這些不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下獲得的實(shí)施方式均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、選取生活污水污泥作為主原料，測(cè)定所述主原料的含水率，以混合物料含水率60%為基準(zhǔn)，向污泥中添加木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)材料； 步驟2、將混合物料在發(fā)酵場(chǎng)地堆積形成堆體，并于所述堆體表面噴灑除臭及促進(jìn)物料腐熟的發(fā)酵菌液； 步驟3、堆制第一預(yù)定時(shí)間后，向所述堆體表面噴灑堆具有分解木質(zhì)素，復(fù)雜有機(jī)物，吸水干化堆料功能的白腐真菌菌液，并深度翻堆； 步驟4、每隔第二預(yù)定時(shí)間翻堆I次，直至所述堆體物料含水率降至30%，結(jié)束堆制發(fā)酵過(guò)程； 步驟5、將發(fā)酵干化物料與木質(zhì)纖維類(lèi)的生物質(zhì)材料，以混合物含水率18%為基準(zhǔn)進(jìn)行充分混合后，通過(guò)生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型。
2.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，對(duì)所述步驟I和/或步驟4中添加的木質(zhì)纖維材料進(jìn)行粉碎，粉碎粒度為25#~40#。
3.如權(quán)利要求2所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述木質(zhì)纖維材料為森林三剩物和/或農(nóng)業(yè)秸桿和/或干化造紙污泥。
4.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述步驟2中堆體尺寸底部寬不小于1.8米，頂部寬I米，高度0.8米~1.5米，長(zhǎng)度不小于50米。
5.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述步驟2中，所述發(fā)酵菌液噴灑量為所述堆體體積的0.001%。
6.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述步驟2中，所述發(fā)酵菌液為放線菌，芽孢桿菌、真菌等調(diào)制成的混合菌液。
7.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述白腐真菌菌液的噴灑量為所述堆體體積的0.005%。
8.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述第一預(yù)定時(shí)間為72小時(shí)。
9.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述第二預(yù)定時(shí)間為12小時(shí)。
10.如權(quán)利要求1所述污泥生物質(zhì)致密成型燃料的制造方法，其特征在于，所述步驟5中，所述生物質(zhì)燃料造粒機(jī)擠壓成型尺寸為直徑8mm,長(zhǎng)度6~8cm。
【文檔編號(hào)】C02F11/04GK103805304SQ201410046446
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】汪興華, 胡長(zhǎng)慶 申請(qǐng)人:汪興華