申请日2015.02.06
公开(公告)日2015.07.08
IPC分类号C10L5/46
摘要
本发明公开了一种可再生燃烧的污泥混合物及其制备方法，即：污水处理厂的淤泥、工业废水污泥(含放射物除外)、沼泽污泥及湖泊淤泥，经处置后含水量在20%-30%的污泥，以重量份数计，包含可再生燃烧污泥70份-80份，石灰石20份-30份、碳酸钠3份-5份、强氧化催化剂1份-5份、氯化钠1份-5份、除垢剂1份-5份。本发明的可再生燃烧污泥加入到与原煤中作为再生燃料混合燃烧时，可有效提高燃烧温度，降低原煤的着火点，使原煤燃烧更充分，从而达到燃煤锅炉所需要的热值。
权利要求书
1.一种可再生燃烧污泥混合物的制备方法，其特征在于，该可再生燃烧污 泥混合物以重量份数计，包含可再生燃烧污泥70份-80份，石灰石20份-30 份、碳酸钠3份-5份、强氧化催化剂1份-5份、氯化钠1份-5份、除垢剂1 份-5份;所述制备方法包括：
步骤一，取可再生燃烧污泥70份-80份，喷洒用于除臭、灭菌的重量百分 比浓度为1-3%的生物质醋液，放置2-3个小时，得到处理后的污泥;
步骤二，取碳酸钠3份-5份、强氧化催化剂1份-5份、氯化钠1份-5 份、除垢剂1份-5份，粉碎，喷洒石灰石20份-30份，放置1-2个小时;
步骤三，所得混合物经100-300℃的高温灭菌，使混合物干燥至含水率为 15%-45%;
步骤四，所得混合物，筛选，除去金属杂质和粒径≥6mm的杂质;所得混 合物加工成型，得到产品。
2.根据权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物的制备方法，其特征在于， 该可再生燃烧污泥混合物以重量份数计优选为：可再生燃烧污泥70份-80份，石 灰石20份-15份、碳酸钠1份-2份、强氧化催化剂3份-4份、助燃剂3份-4 份、除垢剂1份-2份。
3.根据权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物的制备方法，其特征在于， 强氧化催化剂为氯酸钾、高氯酸钾、高锰酸钾中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物的制备方法，其特征在于， 助燃剂采用氯化钾。
5.根据权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物，其特征在于，可再生燃 烧污泥的热解处理装置自上而下依次包括污泥室、燃烧室、产品收集室;所述污 泥室上设有进料口，污泥室和燃烧室之间设置有具有孔洞的支撑板，且污泥室和 燃烧室经孔洞相互连通;燃烧室连接有燃烧机，燃烧室内设有热解腔;热解腔为 二个或二个以上管式热解腔;各管式热解腔竖直并列设置，且其上端口与所述支 撑板的孔洞对应连接，其下端口连通到产品收集室;燃烧室和产品收集室之间设 置有排料阀。
6.根据权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物，其特征在于，氯化钠的 纸杯方法包括：
步骤一，通过将氯化钠源溶解于水中制备包含至少150g/l氯化钠的盐水; 制备的盐水具有至少300g/l的NaCl浓度;
步骤二，通过在自洁式流化床换热器/结晶器中间接冷却而将所得盐水冷 却至低于0℃但高于所得盐水的共晶温度的温度，从而形成包含氯化钠二水合物 的浆料和母液;
步骤四，在共晶温度下从冰和任选母液中分离在步骤二中形成的氯化钠二 水合物，使得形成富含氯化钠二水合物的料流;
步骤五，使至少部分步骤二和/或步骤三中所得母液再循环至步骤一。
7.一种如权利要求1所述的可再生燃烧污泥混合物，其特征在于，该可再 生燃烧污泥在再生燃料中的应用。
8.根据权利要求7所述的可再生燃烧污泥混合物，其特征在于，其特征在 于，将可再生燃烧污泥按照原煤质量的10-30%与原煤混合均匀。
9.根据权利要求8所述的可再生燃烧污泥混合物，其特征在于，其特征在 于，先将强氧化催化剂用10倍水拌成湿剂，再将助燃剂用10-15倍水稀释，溶 化后与可燃烧生活垃圾混合物的其它原料混合搅拌均匀，再按原煤量的10-30% 喷洒掺入到原煤中混合均匀。
说明书
可再生燃烧的污泥混合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及可再生燃烧污泥混合物及其作为再生燃料的应用，属于生活垃圾处理和燃料领域。
背景技术
污水处理厂的污泥、工业废水污泥(部分有害工业废水污泥除外)，农村沼泽以及湖泊清淤的淤泥，含有50%-70%的有机物和25%-50%的无机物，有机化合物残渣是多种碳氢化合物，发热量在1800-3500大卡之间，针对污泥，已有的可再生燃烧污泥处理工艺主要是包括以下几种路线：
污泥露天堆放，不仅需要占据大量宝贵的土地，而且会产生大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气和城市的生活环境;并且长时间堆放还会滋生微生物、有机污染物等，对地表水和地下水的严重污染。同时这些致病微生物以及滋生的蚊、蝇、蟑螂、老鼠等危害着广大市民的身体健康。
填埋处理，是将污泥深埋在地下，这种处理方式是最常见的处理方式之一，其占地面积大、占用时间长，而且深度填埋后会对当地的土壤和地下水构成严重污染。
近年来开始尝试将污泥堆肥的处理方式，但是这种方法有机物堆腐时间长，通常至少需要一个月的时间，严重污染周围的生活环境，并且长期堆肥生活垃圾，会造成土壤面积沉降，破坏土壤。
综合上述我们可以看到，目前我国的污泥处理技术尚不令人满意，无法实现垃圾处理的综合利用和无害化。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明公开了一种可再生燃烧污泥及其在再生燃料中的应用，不仅可以有效利用大量污泥，加快生活垃圾的再生利用，而且改善了原煤的可燃烧性，节约能源降低消耗，降低黑烟排放，显著脱硫，有利环境保护，可广泛适用于各种燃煤锅炉、工业窑炉及民用型煤等领域。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的目的在于提供一种可再生燃烧污泥混合物的制备方法，该可再生 燃烧污泥混合物以重量份数计，包含可再生燃烧污泥70份-80份，石灰石20份-30份、碳酸钠3份-5份、强氧化催化剂1份-5份、氯化钠1份-5份、除垢剂1份-5份;所述制备方法包括：
步骤一，取可再生燃烧污泥70份-80份，喷洒用于除臭、灭菌的重量百分比浓度为1-3%的生物质醋液，放置2-3个小时，得到处理后的污泥;
步骤二，取碳酸钠3份-5份、强氧化催化剂1份-5份、氯化钠1份-5份、除垢剂1份-5份，粉碎，喷洒石灰石20份-30份，放置1-2个小时;
步骤三，所得混合物经100-300℃的高温灭菌，使混合物干燥至含水率为15%-45%;
步骤四，所得混合物，筛选，除去金属杂质和粒径≥6mm的杂质;所得混合物加工成型，得到产品。
进一步，该可再生燃烧污泥混合物以重量份数计优选为：可再生燃烧污泥70份-80份，石灰石20份-15份、碳酸钠1份-2份、强氧化催化剂3份-4份、助燃剂3份-4份、除垢剂1份-2份。
进一步，强氧化催化剂为氯酸钾、高氯酸钾、高锰酸钾中的一种或多种。
进一步，助燃剂为氯化钠或氯化钾。
进一步，可再生燃烧污泥的热解处理装置自上而下依次包括污泥室、燃烧室、产品收集室;所述污泥室上设有进料口，污泥室和燃烧室之间设置有具有孔洞的支撑板，且污泥室和燃烧室经孔洞相互连通;燃烧室连接有燃烧机，燃烧室内设有热解腔;热解腔为二个或二个以上管式热解腔;各管式热解腔竖直并列设置，且其上端口与所述支撑板的孔洞对应连接，其下端口连通到产品收集室;燃烧室和产品收集室之间设置有排料阀。
进一步，氯化钠的纸杯方法包括：
步骤一，通过将氯化钠源溶解于水中制备包含至少150g/l氯化钠的盐水;制备的盐水具有至少300g/l的NaCl浓度;
步骤二，通过在自洁式流化床换热器/结晶器中间接冷却而将所得盐水冷却至低于0℃但高于所得盐水的共晶温度的温度，从而形成包含氯化钠二水合物的浆料和母液;
步骤四，在共晶温度下从冰和任选母液中分离在步骤二中形成的氯化钠二水合物，使得形成富含氯化钠二水合物的料流;
步骤五，使至少部分步骤二和/或步骤三中所得母液再循环至步骤一。
本发明的另一目的在于提供一种可再生燃烧污泥混合物，该可再生燃烧污泥在再生燃料中的应用。
进一步，将可再生燃烧污泥按照原煤质量的10-30%与原煤混合均匀。
进一步，先将强氧化催化剂用10倍水拌成湿剂，再将助燃剂用10-15倍水稀释，溶化后与可燃烧生活垃圾混合物的其它原料混合搅拌均匀，再按原煤量的10-30%喷洒掺入到原煤中混合均匀。
具体实施方式
本发明首先公开了一种可再生燃烧污泥混合物，该可再生燃烧污泥混合物具有可燃烧性和显著的助燃能力，以重量份数计，其包含有生活垃圾70-80，石灰石20-30、碳酸钠1-5、强氧化催化剂1-5、助燃剂1-5、除垢剂1-5。
在本发明中，指的是污水处理厂的污泥、工业废水污泥(部分有害工业废水污泥除外)，农村沼泽以及湖泊清淤的淤泥成分为主。
在本发明中，污泥具有的热值较低，与原煤等混合燃烧时在助燃剂和催化剂的作用下，提高燃烧温度，降低煤的着火点，使原煤燃烧更充分，从而达到燃煤锅炉所需要的热值。
其中，助燃剂不仅有助燃作用，而且能使化学反应保持稳定，避免燃煤在炉膛中火势忽强忽弱、忽高忽低，优选的，本发明所用助燃剂为氯化钠和/或氯化钾，该原料易购买并且购买成本低。
其中，强氧化催化剂不仅能对燃煤中的可燃物起催化分解反应，而且能随着温度升高逐步放出强氧助燃，在温度逐步升高时，分别释放出更强氧气，使燃煤温度显著提高，降低原煤的着火点，使燃煤中的可燃物充分燃烧，提高锅炉热效率。本发明所用的催化剂选自氯酸钾、高氯酸钾、高锰酸钾中的一种或多种，优选的是三种的混合物。
具体的说，高锰酸钾在200度时开始分解并放出氧气，高锰酸钾分解后生成的二氧化锰有催化作用;氯酸钾在300度时逐步分解并放出氧气，高氯酸钾较氯酸钾稳定，在400度分解并放出氧气。这些强氧化剂的混合使用，使燃煤在进入炉膛温度200度开始到700度左右，处于强烈催化分解反应之中，燃煤中的可燃物充分燃烧，火势猛，火焰高，火床长，达到提高锅炉热效率，助燃 节煤的目的。
其中，石灰石和碳酸钠的作用主要是防止产品结块，使得燃煤在炉膛燃烧过程中表面活性增大，易燃，并起到一定的固硫、降污作用。
其中，除垢剂主要是为了除去锅炉受热外层的烟尘积垢和焦状物，使之分解后燃烧消除，从而提高锅炉的采热系统和使用寿命，已有的在锅炉领域使用的除垢剂均可用于本发明。
申请人深入研究了不同用量的各成分对污泥可燃烧性的影响，发现在下述比例下性能是更优的：生活垃圾70-80，石灰石10-15、碳酸钠1-2、强氧化催化剂3-4、助燃剂3-4、除垢剂1-2。
在此基础上，本发明公开了上述可可再生燃烧污泥混合物在再生燃料混合物中的应用。
具体的说，是将可再生燃烧污泥混合物按照原煤质量的10-30%与原煤混合均匀。
通过将上述混合物加入到原煤中，拌烧过程中的炉碴含碳量减少，尤其是在炉效相同的情况下，原煤消耗量大大减少，有明显的节能效果，并显著减少排烟硫含量，降低原脱硫压力和脱硫成本。
考虑到强氧化催化剂的含量和助燃剂的理化性质，为了增强安全性和便于使用，先将强氧化催化剂用10-20倍水拌成湿剂，再将助燃剂用10-20倍水稀释，溶化后与可燃烧生活垃圾混合物的其它原料混合搅拌均匀，再按原煤量的10-30%均匀喷洒掺入到原煤中混合均匀。
通过上述处理，燃煤含水量达到10%左右。
