CN106746400A - 一种污泥能源化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥能源化的方法，在污泥排放有增无减、处理效果普遍不佳、矿物能源紧缺的背景下，旨在将污泥转化为一种可用于燃烧供热的生物质燃料成品，达到经济节能、绿色清洁、变废为宝的社会效益。本发明的一种污泥能源化的方法，包括：对原生态污泥进行污水的浓缩提固处理得到初始化污泥；对初始化污泥进行化学调理得到改良化污泥；对改良化污泥进行机械压榨得到脱水化污泥；对脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥；对干污泥进行混合处理得到助燃物混合料；对助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品。

Description

一种污泥能源化的方法

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种污泥能源化的方法。

背景技术

随着现今社会经济的快速发展、工业生产力和人类生活水平不断提高的同时，污泥的产生和排放一直也有增无减。据保守统计，目前单是城市污泥的全球年排放量就已经超过1亿吨。如此大量污泥的无序弃置和扩散，更加剧了对环境的危害，成为环境领域的重大问题之一。如何处理并处置好这些污泥，是世界各国都不能逃避的紧迫问题。据环保部门测算，中国每年产生含水率80％的污泥在3000万吨以上。这些污泥除含有大量的有机物，丰富的氮、磷、钾等营养物质外，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有害成分，处置不当很容易引发环境的二次污染，在一定程度上将会抵消治污减排的效果，一些地方甚至出现因处理不当引发的环境事故，使得相关单位处于“一边治污、一边制污”的尴尬境地。究其原因，是污泥处理处置设施建设缓慢，多数污泥没有得到妥善的处置，随意抛弃和倾倒的现象还普遍存在。

发达国家污泥处理处置的主要方式是填埋、焚烧和土地利用，但由于填埋场地越来越少、建设焚烧设施的投资大、能耗高的原因，所以土地利用成为了发达国家的主流技术路线。污泥的土地利用通常包括作为农作物、牧场草地肥料的农用，林地、园林绿化肥料的林用，沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良机制的土壤改良等等。发达国家鼓励污泥农用的政策，首先是基于物质的可持续性生态循环的需要，不能破坏不可再生的资源；污泥中的有机质经厌氧消化或好氧发酵转化成的准腐殖质是维持健康的土壤结构所必须的材料。另外，厌氧消化或好氧发酵等现有技术可将污泥的有毒有害印度将至很低，再辅以严格控制施用量、合理选择施用场地及正确的施用方法等措施，可以保证公众健康及环境的安全。与其他处置方式比较，污泥农用是最被广泛接受、最经济有效的方式。

中国近年来的做法除了同国外一样也采用填埋和土地利用的方法之外，基本上遵循的是污泥消化、堆肥、干化及焚烧的思路。由于厌氧消化只处理不处置的“先天”不彻底性，加之监管缺失、经费不足、投资巨大和安全问题，还会带来严重的消耗性污染，远没有达到低碳节约的要求；堆肥技术是应用广泛的传统技术，但由于发酵周期长、生产效率低、能耗相对高、占地面积大、臭气不易控制以及终端产品销售不畅等不足因素，使得此项技术的处理能力十分受限，远不能满足治理的需要；干化焚烧虽然简单直接，但诸如所含有的二噁英、汞、纳米飞灰及目前不为人所知的毒性更强的污染物无法被简单焚烧所破坏、分解和捕捉，因而存在极大的安全隐患，另外，焚烧设备的建设也比较复杂和昂贵。综上，污泥的合理处置是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种污泥能源化的方法，在污泥排放有增无减、处理效果普遍不佳、矿物能源紧缺的背景下，旨在将污泥转化为一种可用于燃烧供热的生物质燃料成品，达到经济节能、绿色清洁、变废为宝的社会效益。

一种污泥能源化的方法包括：

对原生态污泥进行污水的浓缩提固处理得到初始化污泥；

对该初始化污泥进行化学调理得到改良化污泥；

对该改良化污泥进行机械压榨得到脱水化污泥；

对该脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥；

对该干污泥进行混合处理得到助燃物混合料；

对该助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品。

可选的，

浓缩提固处理包括：

将污泥泵送进入浓缩机；

对浓缩机内的污泥进行快速旋转得到初始化污泥。

可选的，

化学调理包括：

将初始化污泥送入调理机；

将制药机内的化学药剂泵送进入调理机；

将调理机内的初始化污泥和化学药剂进行混合调配得到改良化污泥。

可选的，

机械压榨包括：

将改良化污泥泵送进入污泥压滤机；

将进行压榨后的脱水化污泥送入集泥槽内。

可选的，

烘干处理包括：

将集泥槽内的脱水化污泥传送至烘干机内；

将烘干后的干污泥抽送至收料器内。

可选的，

混合处理包括：

将收料器内的干污泥落入以速度U行进的第一输送机内；

将储料仓内的生物质落入以速度V行进的第二输送机内；

在第一输送机的混料区对干污泥和生物质进行混合得到助燃物混合料，其中U、V均为有理数。

可选的，

制粒加工包括：

将助燃物混合料传送至颗粒机中；

将颗粒机中的助燃物混合料进行模具挤压得到燃料成品。

可选的，

烘干机连接自动供热设备。

可选的，

收料器连接配有除尘洗涤器的引风机。

可选的，

在对助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品后，污泥能源化的方法还包括：

将燃料成品计量包装。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明的一种污泥能源化的方法，先抽取原生态污泥，其含水率高达99.5％，将原生态污泥进行污水的浓缩提固处理，可将含水率降至大约90％，得到初始化污泥；该初始化污泥中含有不稳定的有害物质，故需要对其进行化学调理，即进行杀死病原生物、中和pH值、稳定重金属、消除臭味等无害化处理，从而得到改良化污泥；该改良化污泥的含水量仍较高，运用专业的压滤脱水设备对改良化污泥进行机械压榨，得到含水率约为50％的脱水化污泥；进一步对该脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥，此时的干污泥含水率不大于15％，烘干机可选用低温负压烘干机，提供热流并增大物料受热面积，使干燥效果更佳，既提高了热值，又消除了臭味；对该干污泥加入生物质助燃剂，可进一步提高燃烧热值和可燃性，与污泥按一定比例混合处理得到助燃物混合料，输送至下一工序；对该助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品，混合了生物质以后的燃料成品，热值得到进一步提高，在带有专用模具的设备中挤压成型，具备一定的形状和尺寸，如棒状颗粒物，燃烧热值高达3600大卡/小时，尺寸细小均匀，不易散碎，便于计量、包装、运输及充分燃烧，经济价值高，是可以直接市场化的一种燃料成品，可作为商品供应到燃料能源用户，例如生物质发电厂。本污泥能源化的方法切实地将污泥转化为一种可用于燃烧供热的生物质燃料成品，达到经济节能、绿色清洁、变废为宝的社会效益。

附图说明

图1为本发明中一种污泥能源化的方法实施例的流程图；

图2为本发明中一种污泥能源化的方法实施例结构图。

具体实施方式

本发明提供一种污泥能源化的方法，在污泥排放有增无减、处理效果普遍不佳、矿物能源紧缺的背景下，旨在将污泥转化为一种可用于燃烧供热的生物质燃料成品，达到经济节能、绿色清洁、变废为宝的社会效益。

本发明的一种污泥能源化的方法实施例，包括：

101、对原生态污泥进行污水的浓缩提固处理得到初始化污泥；

102、对初始化污泥进行化学调理得到改良化污泥；

103、对改良化污泥进行机械压榨得到脱水化污泥；

104、对脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥；

105、对干污泥进行混合处理得到助燃物混合料；

106、对助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品。

本实施例中，先抽取原生态污泥，其含水率高达99.5％，将原生态污泥进行污水的浓缩提固处理，可将含水率降至大约90％，得到初始化污泥；该初始化污泥中含有不稳定的有害物质，故需要对其进行化学调理，即进行杀死病原生物、中和pH值、稳定重金属、消除臭味等无害化处理，从而得到改良化污泥；该改良化污泥的含水量仍较高，运用专业的压滤脱水设备对改良化污泥进行机械压榨，得到含水率约为50％的脱水化污泥；进一步对该脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥，此时的干污泥含水率不大于15％，烘干机可选用低温负压烘干机，提供热流并增大物料受热面积，使干燥效果更佳，既提高了热值，又消除了臭味；对该干污泥加入生物质助燃剂，可进一步提高燃烧热值和可燃性，与污泥按一定比例混合处理得到助燃物混合料，输送至下一工序；对该助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品，混合了生物质以后的燃料成品，热值得到进一步提高，在带有专用模具的设备中挤压成型，具备一定的形状和尺寸，如棒状颗粒物，燃烧热值高达3600大卡/小时，尺寸细小均匀，不易散碎，便于计量、包装、运输及充分燃烧，经济价值高，是可以直接市场化的一种燃料成品，可作为商品供应到燃料能源用户，例如生物质发电厂。本污泥能源化的方法切实地将污泥转化为一种可用于燃烧供热的生物质燃料成品，达到经济节能、绿色清洁、变废为宝的社会效益。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，浓缩提固处理包括：

将污泥泵送进入浓缩机1；对浓缩机1内的污泥进行快速旋转得到初始化污泥。

本实施例中，原生态污泥经抽泥泵11抽取，泵送入污泥浓缩机1内，污泥快速旋转，部分纯液态水在离心力作用下分离，污泥含水率可将至90％左右，得到初始化污泥，浓缩机可选择转鼓浓缩机。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，化学调理包括：

将初始化污泥送入调理机2；将制药机3内的化学药剂泵送进入调理机2；将调理机2内的初始化污泥和化学药剂进行混合调配得到改良化污泥。

本实施例中，针对前述步骤得到的初始化污泥中含有不稳定的有害物质，将具有改性剂、固硫剂、重金属稳定剂、除臭剂、杀菌剂等的化学药剂泵送进入调理机2内与初始化污泥进行混合调理，得到改良化污泥。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，机械压榨包括：

将改良化污泥泵送进入污泥压滤机4；将进行压榨后的脱水化污泥送入集泥槽5内。

本实施例中，将改良化污泥泵送进入污泥专用压滤机内，利用机械压榨的方式对改良化污泥施压，进行深度脱水，以降低含水率(约50％)、提高强度、破坏微生物生长环境、杀死病原微生物等等。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，烘干处理包括：

将集泥槽5内的脱水化污泥传送至烘干机6内；将烘干后的干污泥抽送至收料器7内；

其中，烘干机6连接自动供热设备8；收料器连接配有除尘洗涤器10的引风机9。

本实施例中，进一步对前述脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥，此时的干污泥含水率不大于15％，其中，烘干机6可选用低温负压烘干机，能够提供热流并增大物料受热面积，使干燥效果更佳，既提高了热值，又消除了臭味，经烘干处理得到的干污泥再经引风机9抽送至收料器7内，整个过程自动化。

需要说明的是，烘干机6连接自动供热设备8，此自动供热设备8的燃料可以选用本污泥能源化的方法所生产的燃料成品，达到自给自足。引风机9配有除尘洗涤器10，经前述收料器7对污泥进行沉淀后，其余扬尘会进入除尘洗涤器10中，经过清洁处理后即可排放出去，是完全无害的排放物。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，混合处理包括：

将收料器内的干污泥落入以速度U行进的第一输送机内；将储料仓12内的生物质落入以速度V行进的第二输送机内；在第一输送机的混料区对干污泥和生物质进行混合得到助燃物混合料，其中U、V均为有理数。

本实施例中，在干污泥中加入生物质助燃剂，可进一步提高燃烧热值和可燃性，需要注意的是生物质助燃剂与干污泥要按一定比例混合，因此，第一输送机和第二输送机的速度可按需调节，制备过程自动化，操控简单。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，制粒加工包括：

将助燃物混合料传送至颗粒机13中；将颗粒机13中的助燃物混合料进行模具挤压得到燃料成品。

本实施例中，颗粒机13可根据所需颗粒形状、大小等选用具备相应模具的专业设备，经颗粒机13加工生产出规模相同的燃料成品，便于包装和运输。

下面对本发明的一种污泥能源化的方法实施例做进一步说明，在对助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品后，污泥能源化的方法还包括：

将燃料成品计量包装。

本实施例中，燃料成品规格相同，是可以直接市场化的一种燃料成品，将燃料成品计量包装，可作为商品供应到燃料能源用户，例如生物质发电厂。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种污泥能源化的方法，其特征在于，包括：

对原生态污泥进行污水的浓缩提固处理得到初始化污泥；

对所述初始化污泥进行化学调理得到改良化污泥；

对所述改良化污泥进行机械压榨得到脱水化污泥；

对所述脱水化污泥进行烘干处理得到干污泥；

对所述干污泥进行混合处理得到助燃物混合料；

对所述助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品。

2.根据权利要求1所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述浓缩提固处理包括：

将污泥泵送进入浓缩机；

对所述浓缩机内的污泥进行快速旋转得到所述初始化污泥。

3.根据权利要求1所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述化学调理包括：

将所述初始化污泥送入调理机；

将制药机内的化学药剂泵送进入所述调理机；

将所述调理机内的所述初始化污泥和所述化学药剂进行混合调配得到所述改良化污泥。

4.根据权利要求1所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述机械压榨包括：

将所述改良化污泥泵送进入污泥压滤机；

将进行压榨后的所述脱水化污泥送入集泥槽内。

5.根据权利要求4所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述烘干处理包括：

将所述集泥槽内的所述脱水化污泥传送至烘干机内；

将烘干后的所述干污泥抽送至收料器内。

6.根据权利要求5所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述混合处理包括：

将所述收料器内的所述干污泥落入以速度U行进的第一输送机内；

将储料仓内的生物质落入以速度V行进的第二输送机内；

在所述第一输送机的混料区对所述干污泥和所述生物质进行混合得到所述助燃物混合料，其中U、V均为有理数。

7.根据权利要求1所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述制粒加工包括：

将所述助燃物混合料传送至颗粒机中；

将所述颗粒机中的所述助燃物混合料进行模具挤压得到所述燃料成品。

8.根据权利要求5所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述烘干机连接自动供热设备。

9.根据权利要求5所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

所述收料器连接配有除尘洗涤器的引风机。

10.根据权利要求1所述的污泥能源化的方法，其特征在于，

在对所述助燃物混合料进行制粒加工得到燃料成品后，所述污泥能源化的方法还包括：

将所述燃料成品计量包装。