本发明专利技术涉及一种污泥燃料棒及其制备方法，属于固体废物处理技术领域。其特征在于：所述燃料棒含有脱水污泥、助燃剂、粘结剂、脱硫剂，其质量百分比为：脱水污泥５０～７０％，助燃剂２０～５０％，粘结剂３～５％，脱硫剂５～１０％。所述制备方法是将经过脱水后的污泥装入搅拌机内，按比例添加助燃剂、粘结剂、脱硫剂，搅拌均匀，再将上述混合物装入造粒机，造粒成型，烘干后制得污泥燃料棒。由于本发明专利技术通过焚烧有效地将污泥稳定化处置，也实现了植物秸秆、炉渣、煤渣和飞灰等固体废弃物的处置，达到了以废治废的作用，另一方面利用了污泥的热量，降低了添加剂的成本。
【技术实现步骤摘要】
一种污泥燃料棒及其制备方法
本专利技术属于固体废物处理处置，特别是涉及污水处理厂剩余污泥资源化的方法。
技术介绍
随着中国城市污水总量和处理率的逐年提高，城市污泥的产量也发生了大幅度的增长。截止到2002年底，中国已有城市污水处理厂537座，处理能力达130亿t/a，可产生脱水污泥1300万t/a。根据中国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划：到2010年，城市污泥排放量将达1200万t/a(干物质)以上，脱水污泥按含水率80％计算，可产生脱水城市污泥6000万t/a以上。城市污泥含有有机质，氮、磷、钾等营养元素以及Ni、Pb、Cr、Cu、Zn等重金属元素。有机物未经稳定化处理容易腐烂，而营养元素与重金属物质也会造成环境的二次污染。面对艰巨的污泥处理处置问题，中国政府非常重视，相继制定了《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)、《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)以及《城市污水处理及污染防治技术政策》，对污泥的处理处置提出了严格的要求。污泥最终处置方法主要有投海疏散、农业利用、填埋、堆肥、焚烧或其它方式处置和利用。在中国污泥农用约占44.8％，陆地填埋约占31％，其它处置约占10.5％，未经处置的占13.7％。污泥农用在中国应用历史较长，但它引起的重金属污染、病原体、难降解有机物及氮、磷的流失对地表水和地下水的污染使其应用的标准越来越严格。卫生填埋受到用地的限制，发展前景不佳。堆肥处理对场址面积要求较大并需要较高的运输和处理费用，不利于可持续的发展。焚烧是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，是国际上处理污泥的主要发展趋势之一。污泥的固含物中含有大量有机成分(＞60％)，燃烧可以释放热量。干污泥(含水率为0)的燃烧热值按保守考虑为4000千卡/千克。国外在利用污泥制成合成燃料方面已有专利，将煤∶污泥∶沸石以65∶25∶10的比例混合制成燃料颗粒，也可以按照煤∶污泥∶沸石∶米糠等于45∶35∶10∶10或者煤∶污泥∶沸石∶生石灰等于40∶40∶10∶10的比例合成燃料，其中煤的比例接近甚至超过一半，混合燃料中燃烧的主要是煤。因此成本较高，不利于全面推广，如果能够通过一定的前处理进一步-->提高污泥的热值，降低混合燃料中的助燃剂添加量，充分利用焚烧过程中产生的热量，降低污泥处理处置的成本甚至能够以能源形式获得收益，在目前能源紧张的状况下，将具有极大的竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据污泥处置现状存在的问题而提出一种利用污泥生产燃料棒的技术。本专利技术提出的一种污泥燃料棒，其特征在于：所述燃料棒含有脱水污泥、助燃剂、粘结剂、脱硫剂，其质量百分比为：脱水污泥50～70％，助燃剂20～50％，粘结剂3～5％，脱硫剂5～10％。在上述污泥燃料棒中，所述助燃剂为粉煤灰、植物秸秆、谷物或煤中的任何一种。在上述污泥燃料棒中，所述粘结剂为玻璃胶、粘土或水泥中的任何一种。在上述污泥燃料棒中，所述脱硫剂为Ca(OH)2/CaO、炉渣、煤渣或飞灰中的任何一种。本专利技术提出的一种污泥燃料棒的制备方法，其特征在于：所述制备方法为：(1)将经过脱水后的污泥装入搅拌机内，按比例添加助燃剂、粘结剂、脱硫剂，搅拌均匀，所述添加质量百分比为助燃剂20～50％，粘结剂3～5％，脱硫剂5～10％；(2)将上述混合物装入造粒机，造粒成型，烘干后制得污泥燃料棒。本专利技术的特点在于以污泥为主要成分，助燃剂的比例低于30％，仅起到调节固定碳、改善燃烧条件的作用，而热量则主要由污泥来提供。而以植物秸秆、谷物等作为助燃剂，能节省燃料棒的成本，又解决了这些农业垃圾的出路问题。而粘结剂除了采用常规的玻璃胶外，也可以采用粘土这样低成本的材料，此外用水泥作为粘结剂可以起到稳定重金属的作用。而脱硫剂除了采用商品化的Ca(OH)2/CaO外，也可以采用炉渣、煤渣甚至低重金属含量的飞灰，其中的重金属成分可以通过水泥等粘结剂进行稳定化固化。因此，本专利技术一方面通过焚烧有效地将污泥稳定化处置，也实现了植物秸秆、炉渣、煤渣和飞灰等固体废弃物的处置，达到了以废治废的作用，另一方面利用了污泥的热量，并且降低了添加剂的成本，实现了社会利益与经济利益的双赢。附图说明图1为本专利技术污泥燃料棒的生产工艺流程。1——助燃剂，2——粘结剂，3——固硫剂，4——粉碎机，5——混合装置，6——造粒机，7——燃料棒。具体实施方式-->下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明：将经过脱水后的污泥装入搅拌机内，按照一定比例添加A类物质、B类物质与C类物质，搅拌均匀。将混合物装入造粒机，控制操作条件造粒成型，烘干后可以制得污泥燃料棒。污泥燃料棒经过热工实验与污染物控制措施，其性能达到燃烧发电的热工要求与污染物排放要求，即可作为成品用于燃烧发电。其具体技术步骤为：A.助燃剂； 表1 助燃剂种类 编号 1 2 3 4 名称 粉煤灰 植物秸秆 谷物 煤B.粘结剂； 表2 粘结剂种类 编号 1 2 3 名称 玻璃胶 粘土 水泥C.脱硫剂； 表3 脱硫剂种类 编号 1 2 3 4 名称 Ca(OH)2/CaO 炉渣 煤渣 飞灰将经过脱水后的污泥装入搅拌机内，按照一定比例添加A类物质、B类物质与C类物质，搅拌均匀，配比见表4。将混合物装入造粒机，控制操作条件造粒成型，烘干后可以制得污泥燃料棒。污泥燃料棒经过热工实验与污染物控制措施，其性能达到燃烧发电的热工要求与污染物排放要求，即可作为成品用于燃烧发电。 表4 各组分配比 组分 A B C 脱水污泥 比例(％) 20～50 3～5 5～10 50～70根据实验结果，专利技术中所提到的方案制成的污泥燃料棒，其燃烧性能优良，排放的污染物也符合要求。实施例1秦皇岛某城市污水处理厂，采用活性污泥法处理，其脱水污泥的性质如下：--> 含水率(％) 挥发分含量(％) 灰分含量(％) 固定碳(％) 低位热值(kcal/g) 84.20 40.95 56.66 2.39 457以该脱水污泥生产燃料棒，其组分与配比如下表： 组分 污泥 煤 玻璃胶 生石灰 配比(％) 70 20 5 5燃料棒的性质如下： 含水率(％) 挥发分含量(％) 灰分含量(％) 固定碳(％) 低位热值(kcal/g) 40.90 31.73 42.31 25.96 2735其热工性能如下： 着火点(℃) 烟气温度(℃) 炉渣可燃物含量(％) 热效率(％) 397 147 8.77 78.94该生产性试验规模为30000T/D的污水处理量，每日产生的脱水污泥可制得燃料棒24T。燃料棒燃烧发热后用作发电，燃烧效率与发电机效率分别以50％与30％计，则每天总共可发电量为：4.8×107kcal×4.2kJ/kcal×50％×30％＝3.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种污泥燃料棒，其特征在于：所述燃料棒含有脱水污泥、助燃剂、粘结剂、脱硫剂，其质量百分比为：脱水污泥５０～７０％，助燃剂２０～５０％，粘结剂３～５％，脱硫剂５～１０％。
【技术特征摘要】
1、一种污泥燃料棒，其特征在于：所述燃料棒含有脱水污泥、助燃剂、粘结剂、脱硫剂，其质量百分比为：脱水污泥50～70％，助燃剂20～50％，粘结剂3～5％，脱硫剂5～10％。2、按照权利要求1所述的污泥燃料棒，其特征在于：所述助燃剂为粉煤灰、植物秸秆、谷物或煤中的任何一种。3、按照权利要求1所述的污泥燃料棒，其特征在于：所述粘结剂为玻璃胶、粘土或水泥中的任何一种。4、按照权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建国，张群芳，杜雪娟，郭权，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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