[发明专利]一种城市污泥洁净燃料化系统及污泥燃料化方法

权利要求书

1.城市污泥洁净燃料化处理系统，该系统包括对城市生活污泥进行处理的浓缩池，以及对浓缩后的污泥进行性能测试的污泥测试机构，其特征在于，所述污泥测试机构与机械挤压干燥机构或混合反应器相连；所述机械挤压干燥机构分别连接燃烧锅炉和气体处置设备，所述混合反应器连接燃烧锅炉；所述燃烧锅炉分别连接气体处置设备、城市供热系统和污泥粉煤灰处置设备，污泥粉煤灰处置设备连接污泥粉煤灰测试系统；所述气体处置设备与冷凝装置相连，冷凝装置依次连接脱氮装置、脱硫装置和除氨装置，除氨装置分别连接氨水储罐和燃烧锅炉。

2.根据权利要求1所述的城市污泥洁净燃料化处理系统，其特征在于，所述机械挤压干燥机构包括依次相连的机械挤压设备、捏合机和干燥设备。

3.一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1）将城市生活污泥置于浓缩池内进行浓缩处理；

2）将经浓缩处理后的城市生活污泥于污泥测试机构中进行性能测试；

3）将测试后的城市生活污泥置于机械挤压设备中挤压或置于混合设备中；

4）置于机械挤压设备中挤压后的城市生活污泥与助燃剂及添加剂通过捏合机制备成一定形状的污泥型煤半成品，将污泥型煤半成品置于干燥设备中烘干至含水量达到一定标准的污泥型煤；

5）置于混合设备中按照与城市生活污泥一定的质量比向混合设备中先加入改性剂对污泥改性后，再加入添加剂、煤粉充分混合，得到污泥水煤浆；

6）污泥型煤或污泥水煤浆经燃烧锅炉燃烧后产生的热蒸汽供给城市供热系统和设备供热系统，锅炉燃烧后产生的污染气体被输送至气体处置设备；锅炉燃烧后产生的污泥粉煤灰被输送至污泥粉煤灰处置设备，经污泥粉煤灰测试系统测试后，含铝＞6.40%或铁＞1.90%，直接制备低分子絮凝剂，否则用于建筑材料或路基材料；

7）同时，干燥设备中烘干时产生的污染气体和燃烧锅炉产生的污染气体被输送至气体处置设备处理；

8）经处理后的污染气体进入冷凝装置冷凝后，蒸馏水回用，余气依次进入脱氮装置、脱硫装置和除氨装置进行脱氮、脱硫和除氨后被输送至燃烧锅炉回用，氨水回用。

4.根据权利要求3所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述将城市生活污泥置于浓缩池内进行浓缩处理后，使得城市生活污泥含水量在80～85%。

5.根据权利要求3所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述污泥性能测试机构测试污泥的水份达到80～85%、发热量达到3300kCa/kg～4000kCa/kg。

6.根据权利要求3所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述浓缩处理后的城市生活污泥经机械挤压设备挤压使城市生活污泥水分达到50%～60%。

7.根据权利要求3所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述步骤4）中助燃剂为木屑、秸秆、沙柳或煤粉一种或两种以上以任意质量比混合的混合物，助燃剂的添加量为与之混合污泥的5%～35%；所述添加剂为氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠，添加量为与之混合污泥的0.5%～2%；污泥型煤半成品在压力为-0.03MPa～-0.1MPa下于80～110℃下烘干到污泥型煤含水量为10%～20%；烘干时采用密闭循环体系。

8.根据权利要求7所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述木屑、秸秆、沙柳和煤粉的粒径为0.1mm～5mm，所述污泥型煤的形状为块状或粒状，粒状粒径为0.5mm～5mm。

9.根据权利要求3所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述步骤5）中污泥型水煤浆是按照下述质量比的原料配制：

城市生活污泥3～15%，添加剂29.5～37%，煤粉55～65%，改性剂0.0001～0.03%；

所述添加剂为分散剂、pH调节剂、稳定剂和水按照质量比为10～15：0.5～1：1～2：320～350的比例混合的混合物；

所述改性剂为双氧水或氧化钙；

所述煤粉选用的煤粉为成浆性较差的低阶煤，煤粉采用粒径分别为10～20um和45～56um的煤粉按照质量比为7：3的比例进行复配。

10.根据权利要求9所述的一种城市污泥洁净燃料化处理方法，其特征在于，所述分散剂为木质磺酸钙、木质磺酸钠、萘磺酸钠、腐殖酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚与萘磺酸钠按质量比20～30:1复配；

所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾与硫酸钠按质量比2～3:1复配；

所述稳定剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素或羟乙基纤维素。