汙泥環保再生煤及其製備方法
2023-10-05 02:23:44 1
專利名稱：：汙泥環保再生煤及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種汙泥環保再生煤及其製備方法，屬於再生能源製造
技術領域：
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背景技術：
：隨著城市化進程的加快，城市汙水處理率逐年提高，城市汙水處理廠的汙泥產量也急劇增加。未經恰當處理處置的汙泥進入環境後，直接給水體和大氣帶來二次汙染，不但降低了汙水處理系統的有效處理能力，而且對生態環境和人類活動構成了嚴重威脅。長期以來，受汙水處理界"重水輕泥"傾向的影響，汙泥的衛生化、無害化處理處置問題一直未得到重視與解決，為了解決好市政汙泥的出路問題，國內外科研與工程技術人員進行了大量研究與實踐。而隨著城市排水系統的完善和汙水處理率的提高，汙水汙泥產量的增長，也使得汙水汙泥的處理問題更為突出，因此研究先進的汙泥無害化技術的意義也越來越重大。目前國外城市汙水汙泥的處置途徑通常有以下幾種方法土地利用、衛生填埋、焚燒處理等，這些方法都能夠容納大量的城市汙水汙泥，但因國家的不同而應用情況有所不同。為避免處理廠汙泥對環境的二次汙染，各國政府及研究機構對汙泥的最終處置問題十分重視，並根據各國的國情制定出汙泥處置的法規和具體方案。據調查資料統計，國外汙水廠汙泥或用於農林綠化，或焚燒處置，或投海疏散，另有很少部分以其它方式處置或利用。由此可見，土地利用和陸地填埋是大多數國家處置汙泥的主要方法。農用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決於各國政府有關的法律、法規和汙染源控制狀況，同時也與國家的大小和農業發展情況有關。近年來，隨著汙泥農用標準(如有機物和重金屬含量)日益嚴格的趨勢，許多國家，如德國、義大利、丹麥等，汙泥農用的比例不斷降低，而汙泥填埋的比例有增加的趨勢；但也有一些國家，如美國、英國和日本等汙泥農用的比例呈增加趨勢，汙泥填埋的比例呈減少趨勢。在我國市政汙泥處理和處置技術剛剛起步，全國現有汙水處理行業中有汙泥穩定處理設施的還不到1/4，處理工藝和配套設備較為完善的還不到1/10，能夠正常運行的為數不多；傳統的汙泥處理處置存在基建投資大、負荷低、運行管理難度大、運行經驗缺乏等問題，造成設備閒置，浪費極大。現有的汙水處理廠，其汙泥絕大部分未能得到妥善處置；汙泥處置已經成為汙水處理廠設計、運行中必須優先考慮的重要環節。因此，汙泥無害化處理和處置是我國面臨的技術挑戰。國內的汙泥處置，即最終出路存在嚴重問題，這將為環境汙染帶來巨大危害。汙泥散發的臭氣汙染空氣，病原菌對人類健康產生潛在威脅，重金屬和有毒有害有機物汙染地表和地下水系統。由於國內汙泥處理處置的起步較晚，許多城市沒有將汙泥處置場所納入城市總體規劃，導致很多處理廠難以找到合適的汙泥處置方法和汙泥棄置場所；我國汙泥利用的基礎薄弱，人們對汙泥利用的認識存在嚴重不足，對汙泥的最終處置問題缺乏關注，給一些有害汙泥的最終處置留下了隱患；汙泥的利用率不是很高，仍有一部分的汙水廠汙泥只經貯存即由環衛部門外運市郊直接堆放，尤其是國內一些南方城市很多採用這種方3式。這樣的處置方式既影響了汙水廠的正常運行，同時汙泥的隨意堆放既產生二次汙染，又造成汙泥資源的浪費。因此，當前面臨的問題是儘快發展汙泥無害化處置技術來解決不斷增長的汙水汙泥對環境造成的危害。
發明內容本發明的目的是提供一種汙泥環保再生煤及其製備方法，旨在解決現有技術存在的汙泥二次汙染而造成的環境嚴重汙染問題，同時將廢棄汙泥進行再利用生產。本發明的目的通過以下技術方案來實現汙泥環保再生煤，特點是包含以下成分(重量百分比)汙泥4570%，助燃劑2550%，引燃物15%，氧化劑15%，固硫劑05%，成型劑05%。進一步地，上述的汙泥環保再生煤，其中，汙泥70%，助燃劑25%，引燃物2%，氧化劑1%，固硫劑1%，成型劑1%。更進一步地，上述的汙泥環保再生煤，其中，所述汙泥為市政汙泥或工業汙泥；所述助燃劑為固體烷烴、固體環烷烴、固體芳香烴、鋸末、桐籽、桐枯、焦油渣、酸焦油、廢鋁中的一種或多種；所述引燃物為廢油，廢油為修理廠廢油、皮革處理廢油、食用廢油、泔水、船舶廢油中的一種或多種；所述氧化劑為硝酸鹽、高錳酸鉀中的一種或多種，硝酸鹽為硝酸鈉；所述固硫劑為氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或多種；所述成型劑為高嶺土。本發明汙泥環保再生煤的製備方法，包括以下步驟——1)將汙泥烘乾脫水，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀；2)將固硫劑、氧化劑、成型劑送入攪拌機內混合均勻，得到混合物；3)將助燃劑送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與引燃物混合均勻，得到混合物；4)將步驟1)的粉末狀汙泥、步驟2)的混合物和步驟3)的混合物送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，獲得成型的汙泥環保再生煤。本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在①本發明製備工藝簡單，原材料易得，通過最低成本的方法解決汙泥處置的技術問題，生產出滿足市場需求的再生能源；②日處理汙泥量大，無二次汙染，有效避免汙泥熱值的浪費；製備的汙泥環保再生煤熱值達到40005000大卡，燃燒效果好，燃燒後煙氣的排放均符合國家標準；③製備的汙泥環保再生煤市場需求廣，價格低廉、環保，可替代原煤的使用，市場前景廣闊。具體實施例方式汙泥環保再生煤，成分重量比為汙泥4570%，助燃劑2550%，引燃物15%，氧化劑15%，固硫劑05%，成型劑05%。優選配方為汙泥70%，助燃劑25%，引燃物2%，氧化劑1%，固硫劑1%，成型劑1%。其中，汙泥為市政汙泥或工業汙泥，汙泥的含水率通常控制在20%30%，含硫為1%以下，可選自城市汙水處理廠處理後汙泥；當汙泥的水含率越低時，製備的環保再生煤的燃燒值越高；當汙泥的重量比在80以上時，仍可製備出滿足磚瓦廠所需燃燒值的汙泥環保再生煤。助燃劑為固體環烷烴、鋸末、桐籽、桐枯、焦油渣、酸焦油、廢鋁中的一種或多種，助燃劑起到提高汙泥環保再生煤燃燒溫度的作用，使汙泥自持燃燒，提高汙泥再生煤的熱值。引燃物為廢油，廢油為修理廠廢油、皮革處理廢油、食用廢油、泔水、船舶廢油中的一種或多種，引燃物使汙泥環保再生煤的點火溫度降低，更易於燃燒。氧化劑為硝酸鹽、高錳酸鉀中的一種或多種，硝酸鹽為硝酸鈉；氧化劑使汙泥環保再生煤燃燒時分解出大量氧氣，促使其完全燃燒，大大減少有毒，有害氣體的排放。固硫劑為氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或多種。成型劑為觀音土，成型劑有利於汙泥環保再生煤的成型，延長汙泥環保再生煤的燃燒時間，燃燒效果更好。具體的製備工藝為1)將汙泥烘乾脫水，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀；2)將固硫劑、氧化劑、成型劑送入攪拌機內混合均勻，得到混合物；3)將助燃劑送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與引燃物混合均勻，得到混合物；4)將步驟l)的粉末狀汙泥、步驟2)的混合物和步驟3)的混合物送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，獲得成型的汙泥環保再生煤。實施例1:將汙泥烘乾脫水至20%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、高嶺土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將鋸末送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與修理廠廢油按8:3比例混合均勻，得到待用物II。將待用物I、待用物II、粉末狀汙泥按4:36:60比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例2:將汙泥烘乾脫水至25%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、高嶺土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將廢鋁送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與皮革處理廢油按8:3比例混合均勻，得到待用物II。將待用物I、待用物II、粉末狀汙泥按3:27:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例3:將汙泥烘乾脫水至26%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、觀音土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將固體環烷烴送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與食用廢油按10:3比例混合均勻，得到待用物n。將待用物I、待用物II、粉末狀汙泥按5:25:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例4:將汙泥烘乾脫水至28%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。5將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、觀音土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與泔水按9:3比例混合均勻，得到待用物ii。將待用物i、待用物ii、粉末狀汙泥按4:26:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例5:將汙泥烘乾脫水至30%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、觀音土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將鋸末、焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與船舶廢油按10:3比例混合均勻，得到待用物n。將待用物i、待用物ii、粉末狀汙泥按4:26:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，既製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例6:將汙泥烘乾脫水至28%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、觀音土、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將鋸末、焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與船舶廢油按9:3比例混合均勻，得到待用物ii。將待用物i、待用物ii、粉末狀汙泥按2:28:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，既製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例7:將汙泥烘乾脫水至28%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硝酸鈉、高錳酸鉀按i:i:i:i:0.5:o.5比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與泔水按io:3比例混合均勻，得到待用物n。將待用物i、待用物ii、粉末狀汙泥按2:28:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例8:將汙泥烘乾脫水至28%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將觀音土、硝酸鈉、高錳酸鉀按6:2:2比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物i。將鋸末、焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與船舶廢油按8:3比例混合均勻，得到待用物ii。將待用物i、待用物ii、粉末狀汙泥按2:28:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，既製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。實施例9:將汙泥烘乾脫水至30%的含水率，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀。將硝酸鈉、高錳酸鉀按1:1比例送入攪拌機內混合均勻，得到待用物I。將鋸末、焦油渣送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與船舶廢油按8:3比例混合均勻，得到待用物II。將待用物I、待用物II、粉末狀汙泥按1:29:70比例混合送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，既製得成型的塊狀汙泥環保再生煤。上述實施例所得汙泥環保再生煤，其熱能效果測定按CB/T15317-94規範，燃煤工業分析及熱量測定按CB212-91，CB213-87標準進行，測定結果如表1所示。表l實施例測定結果tableseeoriginaldocumentpage7測定結果表明熱能效果均達到4200大卡以上，再生煤硫含量均為1%以下。綜上所述，本發明原材料簡單易得，均可從市售購買，製備工藝簡單，通過最低成本的方法解決汙泥處置的技術問題，生產出滿足市場需求的再生能源。日處理汙泥量大，無二次汙染，有效地避免汙泥熱值的浪費。製備的汙泥環保再生煤熱值達到40005000大卡，燃燒效果好，燃燒後煙氣的排放均符合國家標準。製備的汙泥環保再生煤市場需求廣，價格低廉、環保，在一定程度上可替代原煤的使用。需要理解到的是以上所述僅是本發明的優選實施方式，對於本
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的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。權利要求汙泥環保再生煤，其特徵在於包含以下成分(重量百分比)汙泥45～70％，助燃劑25～50％，引燃物1～5％，氧化劑1～5％，固硫劑0～5％，成型劑0～5％。2.根據權利要求1所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於其組分具有如下的重量百分比汙泥70%，助燃劑25%，引燃物2%，氧化劑1%，固硫劑1%，成型劑1%。3.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述汙泥為市政汙泥或工業汙泥。4.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述助燃劑為固體烷烴、固體環烷烴、固體芳香烴、鋸末、桐籽、桐枯、焦油渣、酸焦油、廢鋁中的一種或多種。5.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述引燃物為廢油。6.根據權利要求5所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述廢油為修理廠廢油、皮革處理廢油、食用廢油、泔水、船舶廢油中的一種或多種。7.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述氧化劑為硝酸鹽、高錳酸鉀中的一種或多種。8.根據權利要求7所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述硝酸鹽為硝酸鈉。9.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述固硫劑為氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或多種。10.根據權利要求1或2所述的汙泥環保再生煤，其特徵在於所述成型劑為觀音土。11.權利要求1所述的汙泥環保再生煤的製備方法，其特徵在於包括以下步驟——1)將汙泥烘乾脫水，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀；2)將固硫劑、氧化劑、成型劑送入攪拌機內混合均勻，得到混合物；3)將助燃劑送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與引燃物混合均勻，得到混合物；4)將步驟l)的粉末狀汙泥、步驟2)的混合物和步驟3)的混合物送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，獲得成型的汙泥環保再生煤。全文摘要本發明涉及汙泥環保再生煤及其製備方法，配方為汙泥45～70％，助燃劑25～50％，引燃物1～5％，氧化劑1～5％，固硫劑0～5％，成型劑0～5％；其製備工藝1)將汙泥烘乾脫水，放置24小時後送入粉碎機內粉碎成粉末狀；2)將固硫劑、氧化劑、成型劑送入攪拌機內混合均勻，得到混合物；3)將助燃劑送入粉碎機內粉碎成粉末狀，與引燃物混合均勻，得到混合物；4)將步驟1)的粉末狀汙泥、步驟2)的混合物和步驟3)的混合物送入攪拌機內混合均勻，然後取出加壓成型，獲得成型的汙泥環保再生煤。本發明製備工藝簡單，原材料易得，通過最低成本的方法解決汙泥處置的技術問題，生產出滿足市場需求的再生能源。文檔編號C10L5/46GK101747974SQ20101001726公開日2010年6月23日申請日期2010年1月7日優先權日2010年1月7日發明者張進勇,陳斌申請人:蘇州工業園區睿德環保科技有限公司