申请日2010.07.09
公开(公告)日2010.11.10
IPC分类号C10L5/46; C10L5/10; C10L5/04
摘要
本发明公开一种复合型污泥燃料，包括以下重量百分比的原料：干污泥20-50%;煤粉20-50%;渣油10-20%;粘土5-10%;生物质4-10%，及其此种复合型污泥燃料的制备方法。本发明的复合型污泥燃料与单一的干污泥成型固体相比，热值提高1倍，燃烧变得更容易;固化率提高了5-10%。
翻译权利要求书
1.一种复合型污泥燃料，其特征在于包括以下重量百分比的原料：
干污泥20-50%;
煤粉20-50%;
渣油10-20%;
粘土5-10%;
生物质4-10%。
2.如权利要求1所述的一种复合型污泥燃料，其特征在于还包括如下重量百分比的原料：添加剂1-5%。
3.如权利要求2所述的一种复合型污泥燃料，其特征在于：所述的添加剂采用氧化钙、硫酸钠中的1种或2种。
4.如权利要求1所述的一种复合型污泥燃料，其特征在于：所述的生物质采用木粉。
5.一种如权利要求1所述的复合型污泥燃料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)污泥前处理：根据复合污泥燃料配比不同，将污泥脱水处理至含水率40-60%，备用;
(2)复合型污泥燃料制备：根据上述配比，分别称取一定重量的煤粉、渣油、粘土、生物质以及添加剂加入到一定含水量污泥中，搅拌均匀后，在成型设备上挤压成型后，自然晾晒干燥，成为复合型污泥燃料成品。
6.如权利要求5所述的复合型污泥燃料的制备方法，其特征在于：所述的一定含水量污泥为含水率为40%-60%的含水污泥。
说明书
一种复合型污泥燃料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合型污泥燃料及其制备方法，主要应用于污泥的资源化利用，属于化工技术领域。
背景技术
随着我国国民经济的快速发展和城市人口的不断膨胀，城市污水排放量飞速增加，同时也伴随着污水处理厂污泥产量的大量增加。污泥中不仅含有大量容易腐烂发臭的有机质，而且含有大量大肠杆菌、蛔虫卵等对环境有害的病原体和不同程度的易富集、危害大的重金属离子。如果不对污泥进行合理化处理，而是随意堆放，必将造成新的环境污染问题。
目前污泥处理技术大体可以分为两大类：抛弃型和资源利用型。抛弃型主要包括填埋和投海。填埋方法容易带来地下水层污染，在国际上已逐渐成为被淘汰的污泥处理方法;而污泥投海导致海洋的污染，美国已经于1998年开始禁止向海洋抛弃污泥，欧共体也决定从1999年开始禁止在海洋中处置污泥。资源利用型主要包括用作农用肥料、制作建筑材料和污泥燃料化技术。污泥中含有N、P、K等营养元素以及植物必需的微量元素Fe、Ca、Mg等，用作农用肥料是污泥资源化利用的有效方式。但是由于污泥中含有病菌、病原体等对环境有害的微生物和不同程度的重金属离子，用作农用时可能导致土壤污染，致使污泥作为农用肥料利用受到一定的限制。污泥燃料化技术主要包括污泥用作燃料焚烧和污泥热解制油技术。该技术不仅使污泥得到减量化处理，而且污泥作为新的能源得到了利用。在美国，欧洲、日本等发达国家，污泥焚烧技术的使用率逐年增长。污泥焚烧工艺被认为是污泥处理中最具发展前景的实用技术之一。
尽管污泥焚烧已经取得很大进展，但是由于污泥含水率不太稳定、密度小，热值较低(干污泥的热值大约为8000-12000KJ/Kg，比褐煤热值还低)，单一焚烧存在不容易着火、燃烧不稳定、容易结焦等问题，即使与其它高热值燃料直接混合燃烧，也存在燃烧时间不同步、燃烧波动大，容易结焦影响正常运转等问题。不管是将污泥单一焚烧还是与其它燃料混合燃烧都存在一定的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种复合型污泥燃料及其制备方法，本发明的复合型污泥燃料与单一的干污泥成型固体相比，热值提高1倍，燃烧变得更容易;污泥燃料中重金属离子固化率提高了5-10%。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种复合型污泥燃料，包括以下重量百分比的原料：
干污泥20-50%;
煤粉20-50%;
渣油10-20%;
粘土5-10%;
生物质4-10%。
所述的一种复合型污泥燃料，还包括如下重量百分比的原料：添加剂1-5%。
所述的添加剂采用氧化钙、硫酸钠中的1种或2种。
所述的生物质采用木粉。
一种复合型污泥燃料的制备方法，包括如下步骤：
(1)污泥前处理：根据复合污泥燃料配比不同，将污泥脱水处理至含水率40-60%，备用;
(2)复合型污泥燃料制备：根据上述配比，分别称取一定重量的煤粉、渣油、粘土、生物质以及添加剂加入到一定含水量污泥中，搅拌均匀后，在成型设备上挤压成型后，自然晾晒干燥，成为复合型污泥燃料成品。
所述的一定含水量污泥为含水率为40%-60%的含水污泥。
复合型污泥燃料燃烧测定主要包括两个方面：热值测定采用氧弹燃烧法，燃烧试验在固定床焚烧器中进行，污泥残渣含量测定采用称重法，污泥残渣中主要重金属离子含量采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定。
本发明的有益效果为：本专利基本思路在于：将污泥与粘土、重质渣油、煤粉以及生物质废弃物(如木粉等废弃生物质)按一定比例混合，添加适量添加剂(氧化钙、硫酸钠等)，挤压成形后加工为一种组成和热值比较稳定、容易储存、便于运输的复合型污泥燃料(热值约20000KJ/kg左右，相当与一般褐煤的热值)。在复合型污泥燃料添加渣油和煤是为了提高热值;添加生物质可以减小复合型污泥燃料密度，增加燃料内部微孔和表面积，使污泥燃料更容易燃烧;添加适量添加剂(氧化钙、硫酸钠等)目的在于尽可能抑制燃烧过程中硫、重金属离子等的释放，将污染物尽可能固定在残渣中。本发明制备的复合型污泥燃料与单一的干污泥成型固体相比，本发明的复合型污泥燃料的热值提高了大约1倍，燃烧变得更容易。加入适当添加剂后，复合型污泥燃料主要重金属离子Pb、Cr、Cu和Cd在燃烧过程中的固化率(残渣中重金属离子含量)提高了5-10%。
