一种固体燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固体燃料，由以下重量百分含量的原料制成：脱水泥饼20％～40％，石灰粉0.5％～5％，粘土30％～65％，添加剂10％～30％；所述脱水泥饼的含水率为80％～90％，所述石灰粉的粒度为20～80目，所述添加剂为煤粉、煤泥、燃煤炉渣或煤矸石粉。另外，本发明专利技术还提供了该固体燃料的制备方法。本发明专利技术的固体燃料以脱水泥饼为主要原料，制备方法简单，易于产业化，能够很好的解决城镇污水处理厂产生的剩余活性污泥、消化污泥、混合污泥等，有利于污泥的减量化处理和资源化利用，适于推广；固体燃料的燃烧热值为5MJ/kg～15MJ/kg，可作为内燃掺入燃料用于砖瓦、陶粒、地板砖等建材的生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污泥处理
，具体涉及。
技术介绍
据调查，我国有超过90%的城市污水都采用活性污泥法处理，在处理过程中一般会有占处理污水体积的0.5%?1.0%的污泥产生。污泥的成分十分复杂，它包含:混入污水的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒物质及其凝集的絮状物、多种微生物所形成的菌胶团及其吸附的有机物质、盐类和重金属元素、少量的寄生虫卵、病原微生物等混合固体物质，脱水后含水率仍高达80%?90%。易腐烂、有恶臭、密度小、呈胶质状液体状态。目前农用和填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。在发达国家的污泥处置中，欧洲主要采用卫生填埋，美国主要采用土地利用，日本主要采用焚烧减量。近年来，随着我国城市污水处理建设速度的加快，污水处理率不断提高，污泥的处置问题日益凸显出来。但长期以来，由于污水处理企业普遍存在“重水轻泥”的倾向，致使产生的大量污泥处置混乱，已演变成阻碍污水处理行业健康发展的“门槛”。我国污泥处置方式概括起来主要有三种:即污泥堆肥农用、填埋和焚烧。其中污泥农用约占44.3%，填埋约占31 %，其他方法约占11 %，没有处置的约占13.7 %。①污泥堆肥农用污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研宄和开发的课题。污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能够改善土壤结构，增加土壤肥力，促进作物的生长。实践证明，用污泥作为肥料使用，土壤的持水能力、离子交换能力均可提高3%?23%，有机质增加35%?40%，总氮含量增加70 %，团粒增加25 %?60 %。此外，污泥还能够改变土壤的生物学性状，使土壤中微生物总量及放线菌所占比例增加，土壤的代谢强度提高。但长期使用也存在土壤被污染的危险。②污泥填埋填埋是目前国内许多大型污水处理厂对脱水污泥处置采用的方式。脱水后直接填埋处置方便、迅速、成本低。不需设备或自然干化场地。但这种处理方式其渗滤液污染地下水的可能性很大，且需要占用大量的场地。③建筑材料利用受限国家保护耕地，在开采黏土与使用大量建材的矛盾之间，尝试利用污泥生产建材，不仅可以减少污泥填埋所占用的土地，而且可以使资源得到利用。为解决污泥提出了一条路子。这个思路存在的问题是污泥含水太高，固含量一般只有10%?15%且以有机物为主，直接生产建材存在经济技术上的不合理性。④污泥焚烧污泥焚烧处理是最彻底、最大程度的减容方法。一类是脱水直接焚烧，另一类是脱水、干化再焚烧。焚烧后产生的剩余物少，无异味，可较大程度的使污泥达到减量化。烘干或晾晒的干污泥颗粒可作燃料的掺合料，燃烧灰可作水泥、建材的原料使用。这种方法的缺点是，污泥脱水非常困难，直接燃烧要耗费大量的热能，若烘干成本高，若晾晒周期长，场地大，且污染大气。尽管这种方法看似很理想，但实施的难度很大，尤其是成本高，企业无法承受。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种固体燃料。该固体燃料以含水率为80%?90%的脱水泥饼为主要原料，不需要再对泥饼进行烘干、晾晒脱水，制备的固体燃料中重金属含量很低，完全符合国家标准。且在燃料燃烧时泥饼中所含的病原菌被灭活，无臭味产生和二次污染，固体燃料的燃烧热值为5MJ/kg?15MJ/kg，可作为内燃掺入燃料用于砖瓦、陶粒、地板砖等建材的生产中。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼20 %?40 %，石灰粉0.5 %?5 %，粘土 30 %?65%，添加剂10%?30% ;所述脱水泥饼的含水率为80%?90%，所述石灰粉的粒度为20?80目，所述添加剂为煤粉、煤泥、燃煤炉渣或煤矸石粉。上述的一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼25%?35%，石灰粉1%?3%，粘土 40%?55%，添加剂15%?24%。上述的一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼30%，石灰粉2%，粘土 50%，添加剂18%。上述的一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼25%，石灰粉3%，粘土 55%，添加剂17%。上述的一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼35 %，石灰粉I %，粘土 40 %，添加剂24 %。另外，本专利技术还提供了一种制备上述固体燃料的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一、将脱水泥饼、石灰粉、粘土和添加剂混合均匀，然后将混合均匀的混合物料陈化3?7天；步骤二、将步骤一中陈化后的混合物料造粒，得到粒料，将所述粒料风干或烘干至含水率不大于20%，得到固体燃料。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术的固体燃料直接以含水率为80%?90%的脱水泥饼为主要原料，不需要再对泥饼进行烘干、晾晒脱水，制备的固体燃料中重金属含量完全符合GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》的要求。且在燃料燃烧时泥饼中所含的病原菌被灭活，无臭味产生和二次污染。2、本专利技术的固体燃料的燃烧热值为5MJ/kg?15MJ/kg，可作为内燃掺入燃料用于砖瓦、陶粒、地板砖等建材的生产中，掺入量一般可控制为原料质量的3%?6%。3、本专利技术的固体燃料以脱水泥饼为主要原料，制备方法简单，易于产业化，能够很好的解决城镇污水处理厂产生的剩余活性污泥、消化污泥、混合污泥等后处理问题，有利于污泥的减量化处理和资源化利用，适于推广。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【具体实施方式】实施例1本实施例的固体燃料，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼20%，石灰粉5%，粘土 65%，添加剂10% ;所述脱水泥饼的含水率为80%，所述石灰粉的粒度为80目，所述添加剂为煤泥。本实施例固体燃料的制备方法包括以下步骤:步骤一、将脱水泥饼、石灰粉、粘土和添加剂混合均匀，然后将混合均匀的混合物料陈化3天；步骤二、将步骤一中陈化后的混合物料造粒，得到粒料，将所述粒料风干至含水率不大于20wt%，得到固体燃料。本实施例的固体燃料的燃烧热值为5.0MJ/kg，可作为内燃掺入燃料用于砖瓦、陶粒、地板砖等建材的生产中，掺入量一般可控制为原料质量的3 %?6 %;本实施例的固体燃料中重金属含量完全符合GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》的要求。实施例2本实施例的固体燃料，由以下重量百分含量的原料制成:脱水泥饼40%，石灰粉0.5%，粘土 30%，添加剂29.5% ;所述脱水泥饼的含水率为90%，所述石灰粉的粒度为20目，所述添加剂为煤矸石粉。本实施例固体燃料的制备方法包括以下步骤:步骤一、将脱水泥饼、石灰粉、粘土和添加剂混合均匀，然后将混合均匀的混合物料陈化5天；步骤二、将步骤一中陈化后的混合物料造粒，得到粒料，将所述粒料烘干至含水率不大于20wt%，得到固体燃料。本当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体燃料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制成：脱水泥饼20％～40％，石灰粉0.5％～5％，粘土30％～65％，添加剂10％～30％；所述脱水泥饼的含水率为80％～90％，所述石灰粉的粒度为20～80目，所述添加剂为煤粉、煤泥、燃煤炉渣或煤矸石粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李天良，贺拥军，郭晓滨，张天杰，仝晓燕，王晓璐，袁欢，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61