專利名稱：一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法。
背景技術(shù)：
污泥是指在污水處理過程中產(chǎn)生的初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、消化 污泥和化學(xué)污泥，不包括格柵柵渣、浮渣和沉砂池沉砂。污泥中含有植物營養(yǎng)素氮、磷、鉀和 有機物及水分等，也含有大量的有毒有害物質(zhì)，如寄生蟲卵、病原微生物、細(xì)菌、合成有機物 及重金屬離子；另外，污泥易于腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，相對密度較小，含水率高且不易脫水， 屬于膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，將其任意堆放可造成二次污染。目前污水處理廠對污泥處理 的主要方法是填埋，填埋主要采取兩種方式一種是付費給垃圾填埋場，由垃圾場填埋處 置；二是置地挖坑填埋，成本大，浪費土地資源。污泥本身含有大量可用資源，填埋法是對可 利用資源的巨大浪費。污泥中的有機物含有大量潛在能量，其干物質(zhì)的高位熱值可達(dá)15000KJ/Kg 20000KJ/Kg，可以用來制備燃料。用污泥制備燃料，已有的研究主要采用合成燃料法和直接 熱化學(xué)液化法。由于脫水污泥中含水率一般高達(dá)80%左右，上述兩種方法并沒有解決預(yù)脫 水問題，污泥中的水將消耗大量能量。因此，如果能解決污泥預(yù)脫水及去除重金屬等問題， 用污泥制備固體燃料將具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法。本發(fā)明的目的是通過如下方式實現(xiàn)的一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方 法，其特征在于(1)污泥預(yù)處理取污水處理廠經(jīng)機械脫水后的濕污泥，按水與濕污泥的體積質(zhì) 量比(L/Kg)0. 5 1 1加入水，按工業(yè)級硫酸(質(zhì)量濃度93% 98% )與濕污泥的體積 質(zhì)量比(L/Kg)5 20 1000加入硫酸，按工業(yè)級雙氧水(質(zhì)量濃度為27. 5% 35% )與 濕污泥的體積質(zhì)量比(L/Kg)10 50 1000加入雙氧水，將加入了硫酸和雙氧水的污泥漿 進行攪拌并加熱至45°C 95°C，對污泥進行預(yù)處理，預(yù)處理時間5min 90min。預(yù)處理后 對污泥漿進行過濾并用水洗滌，洗滌水用量與濕污泥的體積質(zhì)量比(L/Kg)為1 4 1，過 濾洗滌后得泥餅和濾液；(2)泥餅制備固體燃料用石灰粉將泥餅的PH值調(diào)節(jié)至6. 5 7. 5，將調(diào)節(jié)了 pH值 的泥餅裝入干餾罐中進行干餾，干餾所需熱源為用凸透鏡聚焦太陽光所得的太陽能，將聚 焦太陽光直接輻射在裝有泥餅的干餾罐上。當(dāng)干餾罐中的干餾產(chǎn)品的水分含量小于1.0% 時，表示干餾完成，取出干餾產(chǎn)品，其熱值大于等于20000KJ/Kg，是一種優(yōu)質(zhì)固體燃料。本發(fā)明具有如下的有益效果(1)通過對污水處理廠污泥進行預(yù)處理，能使污泥 中含水率顯著降低，并有效去除濕污泥中的重金屬，為污泥的利用創(chuàng)造前提條件；(2)利用 太陽能對預(yù)處理后的污泥進行干餾，是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)，降低了工藝過程的運行成本；(3)干餾產(chǎn)物中重金屬含量低，發(fā)熱量較大，熱值大于等于20000KJ/Kg，是一種優(yōu)質(zhì) 的固體燃料。


圖1是本發(fā)明的工藝原則流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1污泥樣品取自湖南湘潭市某污水處理廠，樣品為脫水后的剩余污泥，含 水率為80. 5%，固含量為19. 5%。分析用樣品在105°c下干燥至恒重后的成分分析如表1。表1污泥樣品(干基)的成分分析(mg/Kg) 取濕污泥10Kg，加水10L，加入質(zhì)量濃度98%的工業(yè)級硫酸0. 1L，加入質(zhì)量濃度 30%的工業(yè)級雙氧水0. 3L，將污泥漿加熱至75°C，攪拌60min，過濾并用20L水洗滌，得泥餅 和濾液，泥餅質(zhì)量3. 53K g，濾液體積36. 5L ；泥餅用石灰粉調(diào)節(jié)pH值至7. 0，然后將泥餅裝 入用Imm厚的鋁板制成的干餾罐中，用直徑為200mm的凸透鏡聚焦太陽光，將聚焦太陽光直 接輻射在干餾罐上對泥餅進行干餾，干餾完成后，取出干餾產(chǎn)品，干餾產(chǎn)品質(zhì)量為1. 24Kg， 其中水分含量0.5%，熱值21500KJ/Kg，重金屬檢測結(jié)果如表2 ；濾液用石灰調(diào)節(jié)pH值至 7. 0，加入5g工業(yè)級CaS，過濾，得廢渣和清液，清液返回污水處理廠，廢渣中含有重金屬，交 給有資質(zhì)的專業(yè)公司處理。清液中的重金屬檢測結(jié)果如表3。表2干餾產(chǎn)品的重金屬成分分析(mg/Kg) 表3清液中的重金屬成分分析(mg/L) 實施例2污泥樣品取自湖南岳陽市某石油化工公司污水處理廠，樣品為脫水后的 剩余污泥，含水率為78. 5%，固含量為21. 5%。分析用樣品在105°C下干燥至恒重后的成分 分析如表4。表4污泥試樣(干基)的成分分析(mg/Kg)
取濕污泥5Kg，加水5L，加入質(zhì)量濃度93 %的工業(yè)級硫酸0. 075L,加入質(zhì)量濃度 35%的工業(yè)級雙氧水0. 15L，將污泥漿加熱至95°C，攪拌60min，過濾并用IOL水洗滌，得 泥餅和濾液，泥餅質(zhì)量1. 78Kg，濾液體積18. 24L ；泥餅用石灰粉調(diào)節(jié)pH值至7. 0,然后將 泥餅裝入用Imm厚的鋁板制成的干餾罐中，用直徑為200mm的凸透鏡聚焦太陽光，將聚焦 太陽光直接輻射在于餾罐上對泥餅進行干餾，干餾完成后，取出干餾產(chǎn)品，干餾產(chǎn)品質(zhì)量為 0. 655Kg，其中水分含量0. 8%，熱值20500KJ/Kg，重金屬檢測結(jié)果如表5 ；濾液用石灰調(diào)節(jié) PH值至7. 2，加入0. 3g工業(yè)級CaS，過濾，得廢渣和清液，清液返回污水處理廠，廢渣中含有 重金屬，交給有資質(zhì)的專業(yè)公司處理。清液中的重金屬檢測結(jié)果如表6。表5干餾產(chǎn)品的重金屬成分分析(mg/Kg) 表6清液中的重金屬成分分析(mg/L)
權(quán)利要求
一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法，其特征在于(1)污泥預(yù)處理取污水處理廠經(jīng)機械脫水后的濕污泥，按水與濕污泥的體積質(zhì)量比0.5～1∶1加入水，按質(zhì)量濃度為93％～98％工業(yè)級硫酸與濕污泥的體積質(zhì)量比5～20∶1000加入硫酸，按質(zhì)量濃度為27.5％～35％工業(yè)級雙氧水與濕污泥的體積質(zhì)量比10～50∶1000加入雙氧水，將加入了硫酸和雙氧水的污泥漿進行攪拌并加熱至45℃～95℃，對污泥進行預(yù)處理，預(yù)處理時間5min～90min；預(yù)處理后對污泥漿進行過濾并用水洗滌，洗滌水用量與濕污泥的體積質(zhì)量比為1～4∶1，過濾洗滌后得泥餅和濾液；(2)泥餅制備固體燃料用石灰粉將泥餅的pH值調(diào)節(jié)至6.5～7.5，將調(diào)節(jié)了pH值的泥餅裝入干餾罐中進行干餾，干餾所需熱源為用凸透鏡聚焦太陽光所得的太陽能，將聚焦太陽光直接輻射在裝有泥餅的干餾罐上；當(dāng)干餾罐中的干餾產(chǎn)品的水分含量小于1.0％時，干餾完成，取出干餾產(chǎn)品，得固體燃料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法，包括(1)污泥預(yù)處理；(2)泥餅制備固體燃料。本發(fā)明具有如下的有益效果(1)通過對污水處理廠污泥進行預(yù)處理，能使污泥中含水率顯著降低，并有效去除濕污泥中的重金屬，為污泥的利用創(chuàng)造前提條件；(2)利用太陽能對預(yù)處理后的污泥進行干餾，是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)，降低了工藝過程的運行成本；(3)干餾產(chǎn)物中重金屬含量低，發(fā)熱量較大，熱值大于等于20000KJ/Kg，是一種優(yōu)質(zhì)的固體燃料。
文檔編號C10L5/46GK101914404SQ20101025794
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者張小云, 李春泉, 楊康, 田學(xué)達(dá), 田路源, 謝暢, 陳燕波 申請人:長沙達(dá)華污泥處理科技有限公司