一種汙泥生物質燃料的製造方法
2023-07-09 18:13:11 1
專利名稱：一種汙泥生物質燃料的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種汙泥生物質燃料的製造方法。
背景技術：
隨著我國工業和城市化進程的發展，汙水處理率的提高，汙泥產生量也將越來越多。而城市汙泥對人類生存環境有巨大的危害，從我國目前汙泥處理情況看，國內汙泥處理技術還比較落後，汙泥處理率還比較低，需要加強力度發展汙泥處理工業，滿足環境保護需求。汙泥常見的處置技術包括農用、堆肥、填埋和焚燒。其中汙泥的無害化焚燒法已被越來越多發達國家所重視，它是一種汙泥最徹底的處理方法，與堆肥和填埋等相比，汙泥焚燒具有減容、減量和無害化等優點，可以回收汙泥焚燒產生的熱量，用於發電、供熱等，使·資源得到充分利用。目前汙泥焚燒主要可分為兩大類一類是將汙泥直接送到焚燒爐焚燒，另一類是將汙泥先脫水，再焚燒脫水後的汙泥。但是汙泥直接焚燒仍舊是一種高能耗的處置方式，不符合節能效益，也不是一種可持續發展的能源模式。因此汙泥脫水焚燒是國外普遍採用的方式，也是我國鼓勵推廣的汙泥處理工藝，是汙泥處置策略的必要步驟，但是目前現有的汙泥脫水技術存在一個很大的缺點就是處理設施投資大，處理費用高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種汙泥處理能力大、經濟實用的汙泥生物質燃料的製造方法。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為汙泥生物質燃料的製造方法，其特徵在於包括如下步驟步驟一、對含水汙泥進行預處理根據汙泥產生的性質及處理方式將含水汙泥分為無機質含水汙泥和有機質含水汙泥，並選取有機質含水汙泥作為後續處理基礎；步驟二、去除有機質含水汙泥中的雜質；步驟三、對生物質原料進行預處理將生物質原料去鐵、粉碎至長度小於3CM ；步驟四、將去除雜質後的有機質含水汙泥與去鐵並粉碎後的生物質原料按照2 1~31的比例混合；步驟五、將步驟四得到的混合物轉運到發酵場地上並堆積起來，堆積高度控制在3米 5米，同時撒上能分解有機質、消除有機質中的固定氮、固定硫、去臭、增熱的有機肥發酵菌種，撒上的機肥發酵菌種重量為混合物重量的O. 5% I. 5% ；步驟六、先發酵24 36小時後，將堆積好的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作3 5天，完成前發酵；前發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態；步驟七、在完成前發酵後的混合物中再補加重量為前發酵後的混合物重量3-5%的生物質原料，並進行均勻混合；步驟八、先發酵24 36小時後，將步驟六得到的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作5 7天，完成後發酵；後發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態；步驟九、將完成後發酵後的混合物儲存起來，儲存期間至少每周翻拌一次，翻拌時要保持通風狀態；步驟十、待步驟九後得到的混合物的水分含量為40% 50%，添加煤粉或炭黑，進行精製最後形成第一類汙泥生物質燃料。作為改進，本發明還可以還包括步驟十一待步驟九後得到的混合物的水分含量為30%以下時，用壓塊機壓塊成形，得到第二類汙泥生物質燃料，可直接進行儲存銷售。所述步驟四中有機質含水汙泥與去鐵並粉碎後的生物質原料的混合比例優選為·7 :3。在所述步驟六進行前發酵過程中，使堆積的混合物保持升溫，且使堆積的混合物溫度控制在大於50度，而在所述步驟八進行後發酵過程中，使堆積的混合物保持降溫，且使堆積的混合物溫度控制在小於80。與現有技術相比，本發明的優點在於提供了一種經濟實用且處理能力大的汙泥處理方法，同時還能製造出一種汙泥生物質燃料，該技術對城市汙泥不但起到了環保處置、而且做到了資源再生利用，對不再生資源的合理補充，並開發了新型能源材料一汙泥生物質燃料，該汙泥生物質燃料可以替代天然煤，其卡值在1500-5000大卡，其產品易燃燒，且排放低於歐盟排放標準，本產品經過燃燒後的灰燼中富含鈣、鎂、磷、鉀、鈉等元素，是上好的熱性速效有機肥料，解決了城市汙泥不能直接還田的難題。
圖I為本發明實施例中汙泥生物質燃料的製造方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖I所示的汙泥生物質燃料的製造方法，其包括如下步驟步驟一、對含水汙泥進行預處理根據汙泥產生的性質及處理方式將含水汙泥分為無機質含水汙泥和，並選取有機質含水汙泥作為後續處理基礎；一般用生化方法處理的生活汙泥大都是有機質汙泥，可以用作燃料的製作；而酸鹼處理的工業汙泥相當一部分為無機質汙泥，這類工業汙泥進行簡單的壓榨，並將PH調整至6-7也可歸類為機質含水汙泥，等待後續處理；步驟二、去除有機質含水汙泥中的雜質，主要去除的雜質為石頭、大塊的木頭和鐵
絲等；步驟三、對生物質原料進行預處理將生物質原料去鐵、粉碎至長度小於3CM ;所述生物質原料可以為農作物秸杆或林業加工廢棄物或其他可燃性生物質。步驟四、可以用混合機將去除雜質後的有機質含水汙泥與去鐵並粉碎後的生物質原料按照7 3的比例混合；
步驟五、可以用翻鬥車將步驟四得到的混合物轉運到發酵場地上並堆積起來，堆積高度控制在3米 5米，同時撒上能分解有機質、消除有機質中的固定氮、固定硫、去臭、增熱的有機肥發酵菌種，撒上的機肥發酵菌種重量為混合物重量的O. 5% I. 5% ；步驟六、先發酵24 36小時後，將堆積好的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作3 5天，完成前發酵；前發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態；步驟七、在完成前發酵後的混合物中再補加重量為前發酵後的混合物重量3-5%的生物質原料，並進行均勻混合；步驟八、先發酵24 36小時後，將步驟六得到的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作5 7天，完成後發酵；後發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態；步驟九、將完成後發酵後的混合物儲存起來，儲存期間至少每周翻拌一次，翻拌時 要保持通風狀態；步驟十、待步驟九後得到的混合物的水分含量為40% 50%，添加煤粉或炭黑，進行精製最後形成第一類汙泥生物質燃料，這類燃料可供鍋爐燃燒使用。步驟十一待步驟九後得到的混合物的水分含量為30%以下時，用壓塊機壓塊成形，得到第二類汙泥生物質燃料，可直接進行儲存銷售。本發明在對汙泥和生物質原料的混合物進行脫水過程中，撒上有機肥發酵菌種，機肥發酵菌種能分解有機質，消除固定氮、硫，去除臭味，增加熱值，同時還能破除細胞壁膜，解除汙泥水分束縛，分解產生的熱量有利於水分蒸發，因此為了更好的使有機肥發酵菌種發揮其活性作用，在所述步驟六進行前發酵過程中，使堆積的混合物保持升溫，且使堆積的混合物溫度控制在大於50度,最好控制在50度 80度,翻拌的作用是使混合物混合均勻，也能使機肥發酵菌種分布均勻，雖然翻拌時，堆積的混合物的溫度會降低，但是在非翻拌期間，需要使堆積的混合物保持升溫狀態，升溫狀態是為了使機肥發酵菌種保持最佳活性狀態，從而使有機質汙泥的分解更加充分，同時消除有機質汙泥中的固定氮、硫，去除臭味，增加熱值，破除細胞壁膜，解除粘性汙泥中的水分束縛；而在所述步驟八進行後發酵過程中，使堆積的混合物保持降溫，且使堆積的混合物溫度控制在小於80，後發酵過程中，翻拌的作用，主要是為了使堆積的混合物降溫。這樣經過前後兩次發酵過程，能更加有利於混合物水分的蒸發，本發明不需要建設專門的汙泥脫水設施，經濟實惠，便於實施。
權利要求
1.一種汙泥生物質燃料的製造方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟一、對含水汙泥進行預處理根據汙泥產生的性質及處理方式將含水汙泥分為無機質含水汙泥和有機質含水汙泥，並選取有機質含水汙泥作為後續處理基礎； 步驟二、去除有機質含水汙泥中的雜質； 步驟三、對生物質原料進行預處理將生物質原料去鐵、粉碎至長度小於3CM ； 步驟四、將去除雜質後的有機質含水汙泥與去鐵並粉碎後的生物質原料按照2 :1 3 :I的比例混合； 步驟五、將步驟四得到的混合物轉運到發酵場地上並堆積起來，堆積高度控制在3米 5米，同時撒上能分解有機質、消除有機質中的固定氮、固定硫、去臭、增熱的有機肥發酵菌種，撒上的機肥發酵菌種重量為混合物重量的O. 5% I. 5% ； 步驟六、先發酵24 36小時後，將堆積好的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作3 5天，完成前發酵；前發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態； 步驟七、在完成前發酵後的混合物中再補加重量為前發酵後的混合物重量3-5%的生物質原料，並進行均勻混合； 步驟八、先發酵24 36小時後，將步驟六得到的混合物翻拌一次；再發酵12 24小時後，再翻拌一次，如此反覆操作5 7天，完成後發酵；後發酵期間每4小時通風一次，每次通風10 20分鐘，翻拌時要保持通風狀態； 步驟九、將完成後發酵後的混合物儲存起來，儲存期間至少每周翻拌一次，翻拌時要保持通風狀態； 步驟十、待步驟九後得到的混合物的水分含量為40% 50%，添加煤粉或炭黑，進行精製最後形成第一類汙泥生物質燃料。
2.根據權利要求I所述的汙泥生物質燃料的製造方法，其特徵在於還包括步驟十一待步驟九後得到的混合物的水分含量為30%以下時，用壓塊機壓塊成形，得到第二類汙泥生物質燃料。
3.根據權利要求I或2所述的汙泥生物質燃料的製造方法，其特徵在於所述步驟四中有機質含水汙泥與去鐵並粉碎後的生物質原料的混合比例為7 :3。
4.根據權利要求I所述的汙泥生物質燃料的製造方法，其特徵在於在所述步驟六進行前發酵過程中，使堆積的混合物保持升溫，且使堆積的混合物溫度控制在大於50度，而在所述步驟八進行後發酵過程中，使堆積的混合物保持降溫，且使堆積的混合物溫度控制在小於80。
全文摘要
本發明涉及一種汙泥生物質燃料的製造方法，以有機質含水汙泥及生物質原料進行混合，經過發酵、脫水，從而製造出一種新的汙泥生物質燃料。本發明提供了一種經濟實用且處理能力大的汙泥處理方法，同時還能製造出一種汙泥生物質燃料，該技術對城市汙泥不但起到了環保處置、而且做到了資源再生利用，對不再生資源的合理補充，並開發了新型能源材料——汙泥生物質燃料，該汙泥生物質燃料可以替代天然煤，其卡值在1500-5000大卡，其產品易燃燒，且排放低於歐盟排放標準，本產品經過燃燒後的灰燼中富含鈣、鎂、磷、鉀、鈉等元素，是上好的熱性速效有機肥料，解決了城市汙泥不能直接還田的難題。
文檔編號C10L5/46GK102942978SQ20121047904
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者包曉東 申請人:包曉東