CN101928623A - 一种污泥秸秆生物质燃料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种污泥秸秆生物质燃料的制备方法，先将含水率在96％以上的城市污水处理厂剩余污泥与粒度为0.15～0.18mm的颗粒煤按质量比例为1∶1-2混合，然后经过滤脱水后，得到含水率为40％～60％的脱水污泥；将农作物秸秆粉碎成秸秆粉末与脱水污泥按质量比例为1～10∶90～99搅拌混合，经造粒机造粒成型后，制得污泥秸秆生物质燃料。该燃料可作为煤的替代燃料直接燃烧供热，燃烧时无黑烟，可用于锅炉或日常生活灶具中。本发明充分利用城市污泥和农作物秸秆较高的燃烧热值，实现其资源化利用，同时解决了城市污水处理厂剩余污泥和农作物秸秆的处理处置问题。

Description

一种污泥秸秆生物质燃料的制备方法
技术领域
本发明属于一种燃料的制备方法，特别是一种污泥秸秆生物质燃料的制备方法，特别涉及污水处理厂污泥与农作物秸秆资源化综合利用。
背景技术
随着城市化进程的加速和工业的快速发展，生活污水、工业污水的排放量日益增加，从而使污水处理中所产生的污泥量也日益增加。据预测，我国污泥量每年约以10～15％的速度增长，若一次推算，到2010年全国污泥年产量可达2500～2900万吨，污泥的出路令人担忧，且污泥组成十分复杂，变异性大，含有大量的有机物质、病原物生物、重金属、有机物、氮、磷等富营养化元素及其它有害物质，如不适当处理，会污染堆放地区的水体、土壤和大气等周围环境，将对动物、人类以及环境造成极大的危害。污泥的处置方法主要有土地填埋、投海填埋、农用堆肥、焚烧热解等，这些方法主要存在成本较高、占用土地资源、易对环境产生二次污染等缺点。
同时，农村产生的农作物秸秆废弃问题也越来越引起人们的关注，这些废弃的农作物秸秆采用的综合利用方法主要有利用秸秆制备人造板材以及将秸秆与煤混合制作生物质燃料发电供热等，这些方法也多存在成本较高、经济效益低的缺点。因此，亟需一种兼具环境效益和经济效益的、解决固体废弃物城市污泥和农作物秸秆处理处置问题的方法。
固体废弃物的处置一般有四大目标：稳定化、减量化、无害化以及资源化。实现资源化利用无疑是最高与最优目的。目前，已有将污泥与秸秆混合、烘干后制备有机或生物质燃料，以实现资源化利用的研究报道，但未见有先将城市污泥在投加助滤剂(颗粒煤)的情况下，经过滤脱水后，再与农作物秸秆混合，制备生物质燃料的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于针对目前固体废物城市污泥及农作物秸秆在处理处置过程中存在的难题，提出一种制备污泥秸秆生物质燃料，实现其资源化利用的方法。
为达到上述目的，本发明提供一种制备污泥秸秆生物质燃料的方法，其特征在于具体步骤为：
1、进行过滤脱水，先将含水率在96％以上的城市污水处理厂剩余污泥与粒度为0.15～0.18mm的颗粒煤混合，污泥与颗粒煤的质量比例为1∶1-2，然后经真空过滤、压榨过滤脱水后，得到含水率为40-60％的脱水污泥；
2、将农作物秸秆粉碎成秸秆粉末与脱水污泥按一定质量比例搅拌混合，脱水污泥：秸秆粉末为1～10∶90～99，经造粒机造粒成型后，制得污泥秸秆生物质燃料。该燃料可作为煤的替代燃料直接燃烧供热，燃烧时无黑烟，可用于锅炉或日常生活灶具中。
本发明的有益效果是：
1.充分利用城市污泥和农作物秸秆具有的燃烧热值、污泥自身的粘结性以及秸秆自身的高钙、蓬松性，将污泥秸秆有机结合起来制得可替代煤燃料的生物质燃料，实现固体废弃物污泥与秸秆的资源化利用，同时解决了固体废弃物城市污水处理厂污泥和农作物秸秆的处理处置问题。
2.由于污水处理厂剩余污泥含水率高达96％以上，无法直接燃烧，需经过滤或烘干脱水处理后，才能作为燃料燃烧。因此，采用过滤脱水法，先将城市污泥的含水率降低到一定程度，再与秸秆粉末混合制得燃料，同时省去了烘干或干燥处理。
3.在污泥过滤脱水过程中，选择颗粒煤作为助滤剂，一方面颗粒煤具有良好的助滤功能，可与湿污泥形成较疏松的滤饼，降低滤饼可压缩性，使过滤时滤饼具有较高的孔隙率和渗透性，从而提高污泥过滤脱水的效率；另一方面颗粒煤本身也具有较高的热值和可燃性，可以调节改善制得的生物质燃料的热值，起到一定的助燃作用。
4.该燃料可作为煤的替代燃料，直接燃烧供热，用于锅炉或日常生活灶具中，且燃烧时无黑烟。
5.本发明同时兼具社会效益、环境效益与经济效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
本发明处理、处置的城市污泥为沈阳北部污水处理厂、含水率96％以上的剩余污泥。选用的颗粒煤为气化炉块状用煤，经粉碎、筛分后所得，粒度为0.15～0.18mm。预先用粉碎机将农作物秸秆粉碎成粒度0.2～0.3mm的秸秆粉末。
见图1，下面结合实施例对本发明的操作步骤作详细说明：
实施例一：
制备方法步骤如下：
a、进行过滤脱水，先将含水率在96％以上的城市污水处理厂剩余污泥与粒度为0.15～0.18mm的颗粒煤(助滤剂)混合，污泥与颗粒煤的质量比例为1∶1-2，然后经现有的真空过滤、压榨过滤技术脱水后，得到含水率为40-60％的脱水污泥(即污泥滤饼)。上述的颗粒煤可采用内蒙古包头神府东胜煤业有限公司生产的气化炉用煤，经粉碎、筛分后所得颗粒煤。
b、将a步所得的脱水污泥与秸秆粉末搅拌混合，脱水污泥与秸秆粉末的质量比例为1∶99，经造粒机造粒成型后，制得污泥秸秆生物质燃料。
该燃料可作为煤的替代燃料直接燃烧供热，可用于锅炉或日常生活灶具中，且燃烧时无黑烟。
实施例二：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤b中脱水污泥与秸秆粉末的质量比例为5∶95。
实施例三：与实施例一基本相同，不同之处在于：
步骤b中脱水污泥与秸秆粉末的质量比例为10∶90。

Claims (1)

1.一种污泥秸秆生物质燃料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
a、进行过滤脱水，先将含水率在96％以上的城市污水处理厂剩余污泥与助滤剂，即粒度约为0.15～0.18mm的颗粒煤按一定质量比例混合，其中城市污泥：颗粒煤为1∶1～2，然后经过滤脱水后，得到含水率为40％～60％的脱水污泥；
b、将农作物秸秆粉碎成秸秆粉末与脱水污泥按一定质量比例搅拌混合，脱水污泥：秸秆粉末为1～10∶90～99，经造粒机造粒成型后，制得污泥秸秆生物质燃料。
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