CN100580317C - 一种城市污泥资源化处理利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种城市污泥资源化处理利用的方法，即将含水率75～85%的城市污泥与煤粉经湿式球磨机磨出符合级配要求的混合颗粒，并根据工艺配比加入水和分散剂制成污泥水煤浆粗品，出浆静置10min后再添加稳定剂，制成符合GB/T18855-2002《水煤浆技术条件》的成品污泥水煤浆，送至水煤浆锅炉作为燃料燃烧来处理利用城市污泥。上述制浆工艺简单，适合工业化大规模生产，产品适用于普通水煤浆锅炉，在有效利用污泥热值的同时可替代部分水煤浆用煤和用水，可节约煤炭资源及水资源，是一种技术上成熟、经济上可行的城市污泥资源化处理利用方法。

Description

一种城市污泥资源化处理利用的方法

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物资源化处理利用的方法，具体是将城市污泥与煤粉在分散剂配合下利用湿法球磨工艺制取污泥水煤浆，并利用水煤浆燃烧来资源化处理利用城市污泥的方法。

背景技术

目前我国污水处理厂每年排放干污泥约为550×10⁴～600×10⁴吨，其中城市污水处理厂每年排放的干污泥约达50×10⁴吨，并且每年以大于10％的速度在增长。如杭州现有四堡、七格两座城市污水处理厂(污水日处理能力共110万m³，其中二级生化处理规模为90万m³)，日产污泥(含水率75～85％)约600吨。由于数量巨大，污泥的堆放和投弃均会对环境造成二次污染，故污泥的处置处理面临着巨大的困难。国内外污泥的主要处置方式有填埋、投海、焚烧、堆肥等，但这些方法在实际应用上都存在一定的限制条件。因此，探求污泥更为有效的处置方式，使其真正达到减量化、无害化、资源化的目的，已成为我国乃至世界广为关注的热点问题之一。

水煤浆是一种由60％～70％左右不同粒度分布的煤粉，29％～39％左右的水和1％左右化学添加剂混合制备而成的液体状混合物，是70年代末国际石油危机时出现的一种新型低污染物排放的清洁燃料，可以象油一样泵送、雾化、储运，并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。污泥中含有有机物质，具有燃料的价值(各类污泥干基热值均在6000kJ/kg以上)，故理论上干污泥具有较好可焚烧性，但污泥经脱水后含水率还在75％以上，焚烧时去除水分还需消耗热量，故其实际可焚烧性并不理想，完全以湿污泥作为燃料，一般无法着火燃烧。所以将污泥直接与煤粉一起制备水煤浆，在有效利用污泥热值的同时还可替代部分煤和水，即节约了煤和水资源，又能使污泥得到资源化处理利用，是一种不同于污泥焚烧处理的污泥资源化处理利用的全新思路。

中国专利文献CN1594514A公开了一种“污泥水煤浆及其制作工艺”，它以含水70-85％的城市污泥和含水30-40％的成品水煤浆，加成品分散剂后混合制浆。该方法有如下不妥：1、需要利用成品水煤浆，导致工艺环节增加，进而提高制浆成本；2、根据其方法所制得的污泥水煤浆，在性能指标上难以完全达到GB/T18855-2002《水煤浆技术条件》的要求，不适合规模化和商品化推广应用。

发明内容

本发明提供一种操作方便、简单，适合现有水煤浆制备工艺技术和装备，能进行工业化应用城市污泥资源化处理利用方法。

一种城市污泥资源化处理利用的方法，包括：

(1)以重量记，将5～10份城市污泥、60～70份煤混合球磨，并在球磨过程中加入0.2～0.8份分散剂和24～30份水，制成污泥水煤浆粗品；

(2)将步骤(1)制得的污泥水煤浆粗品出浆后静置10-15分钟后，添加稳定剂，制成成品污泥水煤浆；

(3)将步骤(2)制得的成品污泥水煤浆输送至水煤浆锅炉作为燃料燃烧。

所述的分散剂为聚羧酸盐系分散剂或木质素磺酸盐。

所述的稳定剂为羧甲基纤维素稳定剂或木质素磺酸盐，添加量为制备水煤浆工艺的常用剂量，一般为污泥水煤浆粗品总重量的0.6％～0.7％。

所述的污泥水煤浆粗品，粒度大于300微米的含量为0.50％以下，并且粒度小于75微米的含量75％以上。

本发明的最佳原料组分配比为10份城市污泥、60份煤、0.75份分散剂，29.3份水。

本发明不改变现行水煤浆厂的水煤浆制浆工艺，适合工业化生产，产品符合GB/T18855-2002《水煤浆技术条件》国家标准，适用于普通水煤浆锅炉，具有大规模推广的条件和基础。由于城市污泥不需要预先进行脱水干燥处理，因此不需要进一步的污泥脱水设备；可以在有效利用污泥热值的同时替代部分煤和制浆用水，即节约了煤和水资源，又能使污泥得到资源化处理利用；与中国专利文献CN1594514A的“污泥水煤浆及其制作工艺”相比，可缩短先制成品水煤浆再添加污泥的工艺流程，且产品满足国家标准要求，因此是一种技术上成熟、经济上可行的城市污泥资源化处理利用方法。按年产50万吨水煤浆厂计，每年可消纳污泥5万吨左右，替代煤粉0.5万吨/年(价值约300万元)，节水2.0万吨/年(价值约4万元)，节约污泥处理费：50元/吨×50000＝250万元/年，合计每年可节约成本554万，相当于增加净利润500多万元。同时可消纳城市污泥5万吨，减占土地60亩，经济效益、环境效益也十分显著。

附图说明

图1为本发明方法工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：采用热值为26.82MJ/kg，挥发分33.61％，固定碳54.19％，灰分10.49％的煤与含水率为78.50％，挥发分37.25％，固定碳5.44％，灰分57.31％的城市污泥。

将5份城市污泥、62份煤混合球磨，在球磨过程中加入0.5份木质素磺酸盐分散剂、32.5份水，制得粒度大于300微米的含量为0.07％，并且小于75微米的含量为81.86％的污泥水煤浆粗品；出浆后得到静置10分钟，添加污泥水煤浆粗品总重量0.6％～0.7％的羧甲基纤维素稳定剂制得浓度为61.95％，灰分7.16％，硫分0.40％，挥发分37.02％，发热量达17.44MJ/kg的成品水煤浆。将其输送至水煤浆锅炉燃烧，其燃烬率可达98％，灰分残留率小于8％。

实施例2：采用热值为26.72MJ/kg，挥发分34.08％，固定碳53.93％，灰分11.14％的煤与含水率为78.13％，挥发分39.43％，固定碳11.18％，灰分49.36％的城市污泥。

将10份城市污泥、60份煤混合球磨，在球磨过程中加入0.75份聚羧酸盐系分散剂、29.3份水，制得粒度大于300微米的含量为0.09％，并且小于75微米的含量为81.67％的污泥水煤浆粗品；出浆后得到静置15分钟，添加污泥水煤浆粗品总重量0.6％～0.7％的木质素磺酸盐得到浓度为60.57％，灰分7.49％，硫分0.43％，挥发分37.32％，发热量达17.02MJ/kg的成品水煤浆。将其输送至水煤浆锅炉燃烧，其燃烬率可达98％，灰分残留率小于8％。

Claims (2)

1、一种城市污泥资源化处理利用的方法，包括：

(1)以重量记，将5份城市污泥、62份煤混合球磨，并在球磨过程中加入0.5份木质素磺酸盐和32.5份水，制成污泥水煤浆粗品；

或以重量记，将10份城市污泥、60份煤混合球磨，并在球磨过程中加入0.75份聚羧酸盐系分散剂和29.3份水，制成污泥水煤浆粗品；

(2)将步骤(1)制得的污泥水煤浆粗品出浆后静置10-15分钟后，添加稳定剂，制成成品污泥水煤浆；

(3)将步骤(2)制得的成品污泥水煤浆输送至水煤浆锅炉作为燃料燃烧。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的稳定剂为羧甲基纤维素稳定剂或木质素磺酸盐。

Images