本发明专利技术公开了一种污泥制备衍生固体燃料的工艺方法，将含水率70%~85%的脱水湿污泥与生物质按质量比50:（1~10）送入调质釜，通入少量的水、搅拌均匀后加入污泥干固体质量0~20%的调质剂，继续搅拌2~10分钟，通过脱水机去除其中的大部分水，成型、自然干燥24h后制得污泥固体衍生燃料。一种制备污泥衍生固体燃料的装置，包括秸秆破碎机、进料器、调质釜、搅拌器、燃料脱水机、燃料成型机。搅拌器位于调质釜顶端，搅拌轴与调质釜轴线重合并深入调质釜内，秸秆破碎机出口与进料器进口、进料器出口与调质釜进口、调质釜出口与燃料脱水机进口、燃料脱水机出口与燃料成型机进口相连。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废弃物处理及资源化利用领域，涉及一种污泥制备衍生固体燃料的工艺方法，尤其涉及一种直接采用生物质与含水率80%左右的湿污泥为原料，利用化学调质技术及秸秆的纤维化特性，改善混合物的脱水性能，将脱水后的物质制成的固体衍生燃料的方法及装置。
技术介绍
伴随着全球经济的快速发展和人们对环境的日益关注，污水处理量高速增加，污泥产量也迅速扩大。污泥是一种由有机残片、细菌菌体、胶体、各种微生物及有机、无机颗粒组成的极其复杂的非均质体，其中的不稳定有机物易分解产生恶臭，更重要的是其中的有毒污染物、重金属、有害病原体和寄生虫等严重威胁人类的健康。污泥量的不断增加及成分的变化使现有的污泥处理技术逐渐不能满足环保要求，寻找一种既适合处理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，实现减量化、无害化、稳定化和资源化的技术是当前污泥处理技术研究开发的方向。城市污泥中含有大量的有机物，约占709Γ80% (质量分数)，低位干基热值与劣质煤接近，约14MJ/kg，可以作燃料使用。将污泥按一定比例与煤粉和其他添加剂混合制成合成燃料后，污泥中有机污染物、致病菌可通过燃烧去除，部分重金属离子沉积在灰渣中，减轻环境污染。同时可在一定程度上减少燃煤氮氧化物和硫氧化物的排放。污泥合成燃料具有挥发分含量高、燃点低、温度高、起火快等优点。污泥燃料化技术被认为是有望取代现有污泥处理技术的最有发展前途的方法之一。传统的污泥合成燃料技术通常是先将污泥干化到含水率50%左右，再与煤、沸石以质量比25: 65: 10混合制成燃料颗粒，也可按煤、污泥、沸石、米糠以质量比45: 35: 10: 10或者煤、污泥、沸石、生石灰以质量比40: 40: 10: 10合成燃料。该技术中煤的比例高广50%，质量分数)，且污泥需先干燥，合成燃料成本高，污泥处理量小。一些以污泥、助燃剂(生物质、煤)、脱硫剂、粘结剂为原料制备合成燃料的技术，污泥的添加比例有所提高，约 50%,尽管如此，助燃剂(煤或生物质)的添加比例仍然较大(大于40%)，且加入的脱硫剂等降低了燃料的热值。一些研究者以脱水湿污泥和煤粉、木屑等为原料，通过添加化学药剂和稳定剂提高混合物脱水性能，将混合物压力制成燃料，省却传统燃料化技术的污泥干燥阶段， 但化学药剂通常为铁盐，且通常为i^Cl3，燃料的含水率确实得以降低，但燃料燃烧时氯离子易形成二恶英并对设备腐蚀较为严重。不仅如此，由于燃料中飞灰等稳定剂的添加比例较大广25%)，合成燃料的热值偏低，通常为3000kJ/kg，难于直接利用。总之，传统的燃料技术中燃料含水率的降低和热值的提高主要是靠大幅度地添加助燃剂，而不是靠降低污泥的含水率。有些技术尽管做了改进，但使用的脱水剂对设备腐蚀严重。所有的污泥燃料化技术均添加粉煤灰等稳定剂，不仅增加了燃料的体积，还降低了污泥的热值，阻碍了燃料技术的推广应用，不具备工业化推广的条件。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过化学调质技术及秸秆的纤维化特性，改变污泥与秸秆混合物的脱水性能，并将混合物脱水制成固体衍生燃料的方法及装置。本专利技术采用如下技术方案本专利技术所述的一种制备污泥固体衍生燃料的方法，步骤如下步骤1将含水率709Γ85%的脱水湿污泥加水搅拌均勻，配制为含水率90%左右的泥浆， 向调质釜中加入污泥秸秆的质量比为50:(广10)的预先粉碎好的秸秆，并通过搅拌机将混合物搅拌均勻；步骤2向调质釜中按污泥质量的广6%加入化学调质剂，继续搅拌2 10分钟，使化学调质剂与混合物充分反应；步骤3将经过化学调理后的混合物送入燃料脱水机脱水；步骤4将脱水后的燃料混合物造粒成型、自然干燥24h后制得含水35%左右的污泥衍生固体燃料。本专利技术所述的一种实施上述方法的装置，包括秸秆破碎机、进料器、调质釜、搅拌器、燃料脱水机和燃料成型机。搅拌器位于调质釜顶端，搅拌轴与调质釜的轴线重合并深入调质釜内。其连接方式为秸秆破碎机出口与进料器进口、进料器出口与调质釜进口、调质釜出口与燃料脱水机进口、燃料脱水机出口与燃料成型机进口相连。本专利技术工作过程如下将含水率709Γ85%的脱水湿污泥加水搅拌均勻，配制为含水率90%左右的泥浆，向调质釜中加入污泥秸秆的质量比为50:(广10)的预先粉碎好的秸秆，随后向调质釜中按污泥质量的广6%加入化学调质剂，持续搅拌2 10分钟，在调质剂的作用下，调质釜内的混合物中水的结构形态急剧发生改变，之前的“束缚水”转化成“自由水”，混合物的脱水性能显著提高，将调理后的混合物送入燃料脱水机脱水后制得饼状燃料，通过燃料成型机造粒成型、 自然干燥24h后制得含水35%左右的污泥衍生固体燃料。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点1、本专利技术直接采用80%左右的脱水污泥制备固体燃料，充分利用化学调质技术及秸秆的纤维化特性，改善污泥脱水性能，脱水湿污泥无需预干燥，制备过程中无需大量添加粉煤灰等低热值的添加剂；2、本专利技术利用化学调质技术同步实现污泥脱水和资源化利用，燃料中污泥的添加比例大于80%，与原有技术相比，污泥添加比例大大提高，辅助燃料添加比例极低，燃料化后污泥处理直接成本仅为15元/吨，远低于污泥干化焚烧的成本，可作为处理污泥的新技术；3、本专利技术主要通过降低污泥含水率来提高衍生固体燃料的热值，充分利用污泥和秸秆的热值，制成的固体燃料的热值高，即使在木屑的添加比例只有10%的情况下，污泥衍生固体燃料的热值也能达到MOOkcal/kg ；4、本专利技术的脱水剂为铝盐或聚硅酸铝铁，无氯离子，克服了传统燃料技术中燃料燃烧时易生成二恶英及设备腐蚀的问题；5、本专利技术的技术无需添加飞灰等添加剂，污泥合成燃料的热值高；6、本专利技术制备的固体燃料稳定、无害、无污染，燃料焚烧后各种致病菌被杀死，真正实现了污泥处理的稳定化、无害化、减量化；7、本专利技术通过化学调质法及秸秆的纤维化特性，提高污泥的脱水性能，其中的水可通过机械方式除去，与热干化及其他污泥燃料化技术相比，能耗低，工艺路线简单易行，无需高温高压条件，污泥衍生固体燃料设备投资成本和制造成本低；8、本专利技术工艺路线简单易行，能根据秸秆种类的不同实时调整工艺参数，工艺的自适应强，因而，固体燃料产量的稳定性不会受到秸秆等生物质季节性的影响；9、与其他现有污泥燃料化技术相比，本专利技术衍生固体燃料的均勻性好，成本低廉，易实施，可作为一种可再生的替代燃料，具有一定的工业化应用前景，能为污泥的低成本处置， 无害化处理和资源化利用提供新的途径。附图说明图1是本专利技术的污泥衍生固体燃料方法的工艺流程其中，1、秸秆破碎机2、进料器3、调质釜4、搅拌器5、燃料脱水机6、燃料成型机。具体实施例方式实施例1一种制备污泥衍生固体燃料的方法，步骤如下步骤1将含水率709Γ85%的脱水湿污泥加水搅拌均勻，配制为含水率90%左右的泥浆， 向调质釜中加入污泥秸秆的质量比为20: (Γ8)的预先粉碎好的秸秆，并通过搅拌机将混合物搅拌均勻；步骤2向调质釜中按污泥质量的广6%加入化学调质剂，继续搅拌2 10分钟，使化学调质剂与混合物充分反应；步骤3将经过化学调理后的混合物送入燃料脱水机脱水；步骤4将脱水后的燃料混合物造粒成型、自然干燥24h后制得含水35%左右的污泥衍生固体燃料。实施例2一种实施上述制备污泥衍生固体燃料方法的装置，包括秸秆破碎机1、进料本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备污泥衍生固体燃料的方法，其步骤如下：步骤１：将含水率７０％～８５％的脱水湿污泥加水搅拌均匀，配制为含水率９０％左右的泥浆，向调质釜中加入污泥：秸秆的质量比为５０：（１～１０）的预先粉碎好的秸秆，并通过搅拌机将混合物搅拌均匀；步骤２：向调质釜中按污泥质量的１～６％加入化学调质剂，继续搅拌２～１０分钟，使化学调质剂与混合物充分反应；步骤３：将经过化学调理后的混合物送入脱水机脱水；步骤４：将脱水后的燃料混合物造粒成型、自然干燥２４ｈ后制得含水３５％左右的污泥衍生固体燃料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：葛仕福，赵培涛，
申请(专利权)人：江苏欣法环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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