[发明专利]一种污泥成型燃料及其生产方法和生产系统

说明书

技术领域

本发明属于工业废弃物处理技术领域，具体涉及一种工业生产废弃物的无害资源化处理技术，尤其是涉及一种污泥成型燃料及其生产方法和生产系统。

背景技术

我国是纺织印染业的第一大国，而纺织印染业又是工业废水排放大户，每印染加工一吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90％成为废水。众所周知的，印染工业排放的污水中含有大量的染色残留物，如染料、浆料、助剂等，成分非常复杂，其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的生物毒性，对环境的污染很强，属危险废弃物。污水经污水厂处理后，这些染色残留物形成印染污泥，印染污泥的处理是印染工业和印染废水处理厂的一大难题。

印染污泥产生集中、成分相对稳定、含有较高有机组分和纤维物质，具有较高的热值，干燥后是一种有价值的原料。另外，它在安全的条件下易于储存，可在焚烧炉中进行焚烧或作为生产水泥的燃料，或作为农田的肥料。但是，污水处理厂的污泥经脱水后，其含水量还高达75～85％，体积庞大，无论最终的污泥处理方式是卫生填满、焚烧或是其他用途，污泥的干燥和成型都非常重要。

现有制备污泥成型燃料技术的重点和难点是污泥的干化。现有技术中对污泥的干燥处理主要是采用热干燥法。按照加热方式可分为直接加热和间接加热：直接加热方法有转鼓式和循环流化床式；间接加热方法有转盘式和多层台阶式。但是，这些干燥处理技术在干燥污泥过程中需要消耗非常高的能量，同时污泥干燥处理运营管理较复杂，污泥干燥装置投资费用也很高。因此干化处理技术是目前限制印染污泥成型燃料技术的市场化和大面积推广的关键因素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有污泥干化处理技术的不足，提供一种污泥成型燃料。

本发明的另一个目的是提供所述污泥成型燃料的生产方法。

本发明还有一个目的是提供实现所述污泥成型燃料生产方法的装置系统。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现：

提供一种污泥成型燃料，是将印染污泥或碱性污泥经过机械脱水、造粒、流化处理、旋风分离和掺合生物质废弃物或低阶煤成型制备得到。

所述污泥可采用多种污泥，本发明优选应用处理印染污泥或碱性污泥。

本发明同时提供了所述污泥成型燃料的制备方法，包括以下步骤：

(1)往印染污泥中加入化学脱水剂进行机械脱水；

具体的操作方法是往印染污泥中旋转泵入化学脱水剂，化学脱水剂与印染污泥发生絮凝成团而使水自动分离出来，随后采用带式压滤机进行机械脱水；

(2)造粒：将经步骤(1)机械脱水后的印染污泥经传送带传送到干燥机泥斗，并在此通过螺旋给料机螺旋搅拢造粒得到印染污泥颗粒并同时给料；所述印染污泥颗粒优选粒径2毫米左右；

(3)流化：将步骤(2)生成的印染污泥颗粒通过流化风机使污泥颗粒在流化烘箱中呈流化状态；经步骤(3)处理后，印染污泥为呈流化状态的半干印染污泥小颗粒；

(4)干燥和旋风分离：采用热烟气干燥呈流化状态的半干印染污泥小颗粒；然后通过旋风分离器分离干燥后组分，其中比重较大的干灰组分沉降到灰斗待用，而比重小的烟气经过脱硫塔脱硫后回流到锅炉中以补充取气气压，同时达到烟气循环利用、减少废气排放的目的；

所述热烟气，本发明优选热电厂锅炉在燃烧过程中排放出来的尾气，锅炉尾气温度约在150～180℃。这种尾气如果直接排到大气，不仅造成环境污染，同时也是一种能源浪费。本发明利用该余热资源，在相对封闭条件下干燥印染污泥，尽可能的降低污泥含水率。

(5)将步骤(4)沉降生成的干灰印染污泥组分与生物质废弃物或低阶煤混合，添加粘结剂进行机械成型，制成成型燃料。

上述步骤(1)中，化学脱水剂优选阳离子聚丙烯酰胺，其浓度优选浓度12‰(质量百分比浓度)，其加入量根据印染污泥的泥量和污泥浓度等条件确定，主要通过观察加药后印染污泥在污泥浓缩网上的絮凝成团情况调整药量，要求做到泥水分离完全且药剂利用充分。本发明经过大量长期的实验研究分析总结得到，优选每生产1千克机械脱水后污泥约消耗0.8kg的阳离子聚丙烯酰胺。经步骤(1)初步脱水后，污泥含水率由原来的97％左右降至75～80％，印染污泥呈块状。

上述步骤(2)中，在干燥泥斗中通入少量的锅炉热烟气，通过螺旋给料机螺旋搅拢将含水率约为75～80％的块状印染污泥分散成印染污泥小颗粒，粒径2毫米左右。干燥泥斗的温度一般维持在80℃左右，可根据干燥泥斗内温度控制块状印染污泥加入量，以确保所造污泥颗粒的均匀性以利于后端颗粒中水分的去除。