[发明专利]以城市污泥和生物质制备衍生燃料的工艺

说明书

技术领域  

     本发明涉及城市污泥和生物质的处理方法，具体是一种以城市污泥和生物质为原料制备衍生燃料的工艺。                                                  

背景技术

用城市污泥和生物质制备衍生燃料的工艺，国内外已有很多的研究，但鲜见有处理过程产业化者。究其原因，主要是无法逾越以下几个公认的技术难题：

难题一：污泥脱水难。现在一般都是采用压滤法或用叠螺机进行脱水，出厂的污泥含水率一般都在80%以上。使用机械设备降低其含水率主要有以下两种方法：一是加大絮凝剂投入量，导致处理成本提高；二是加大压滤机的工作压力，延长压滤机的保压时间，这会导致每天的污泥处理能力下降。

难题二：污泥干燥难。一个人口在30万左右的城市，每天产生的污泥经处理后滤出的污泥量在20吨左右。从污水处理厂排放出来的污泥含水率为80%左右，现有利用城市污泥制备衍生燃料的技术要求污泥的含水量一般在50%以下。按1公斤水变成水蒸汽需要耗电1度计算，蒸发水分需要消耗电能是（80%-50%）×20吨×1000度/吨=6000度/天，直接烘烤需要的能耗看似并不高。但是直接烘烤根本不可行，因为城市污泥的组成复杂，是粘稠状的油泥混合物，其表面被烘干了，内部含水率基本是保持不变的。我们参观过一污泥处理厂堆放了三年的污泥，只有表层风干了，内部含水率基本是保持不变的，用脚轻轻地踩在污泥上面，很容易陷下去。这也证明了未经改性处理，仅靠烘干、自然风干、阳光晒干是不可行的。

另外，现有技术工艺流程长，设备复杂、能耗高，生产率低，制约其产业化发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出了一种以城市污泥和生物质制备衍生燃料的工艺，是一种节能高效的产业化制备工艺。

实现本发明目的的技术方案是：

一种以城市污泥和生物质制备衍生燃料的工艺，包括以下工序：

（1）生物质粗破工序：用破碎机将生物质原料进行粗级破碎；

所述生物质原料主要是速生竹子、植物秸杆、树枝、树根等。

（2）生物质细破工序：用破碎机将上工序送来生物质原料进行细级破碎；

经本工序破碎后，90%的生物质原料大小在15mm×10mm以下。

（3）精破、搅拌、干燥工序：通过定量给料机将细破工序输送来的生物质原料、螺杆机送来污泥、添加剂1按比例送入精破搅拌干燥一体机进行精细破碎、搅拌改性、干燥处理；

生物质︰污泥︰添加剂1=0.5︰1︰0.15~0.25；

所述添加剂按重量百分比计为，10%~20%的氯化亚铁、5.5%~12%的氯酸钾、5.5%~12%的高氯酸钾、5.5%~12%的硝酸钾、5.5%~12%碳酸钠、40%~60%的焦煤粉、8%~15%的漂白粉，总量100%组成；

精破搅拌干燥一体机工作温度在160℃~200℃。

（4）二次精破、搅拌、干燥工序：将上工序的混合物通过20-30米的长距离输送，让更多的水份在余热的作用下自然蒸发，再通过定量给料机将生物质原料、添加剂1按上工序的比例送入精破搅拌干燥一体机进行二次精细破碎、搅拌改性、干燥处理；

精破搅拌干燥一体机工作温度在160℃~200℃。

（5）精破、搅拌、成型工序：将上工序的混合物通过20-30米的长距离输送，让更多的水份在余热的作用下自然蒸发，再通过定量给料机按来料重量的3%~5%配送混合添加剂2至精破搅拌成型一体机挤出成型；

所述添加剂2按重量百分比计为， 5~10%小苏打、90~95%工业盐，总量是100%混合组成；

精破搅拌成型一体机工作温度在30~50℃，以避免小苏打分解释放二氧化碳气体而影响成型。其功率为37~55KW，产能为6~10T/H。

（6）低温干燥工序：将上工序的成型燃料输送至温度为80-180℃的低温干燥机内干燥50-70分钟，即完成衍生燃料的制备工艺过程。

本工序所用低温干燥机，功率为180-220KW，产能为6~10T/H。干燥产生的水蒸汽通过烟气净化装置进行过滤处理，达标后排放到大气中。

合成后的衍生燃料热值在3800~4500大卡。

所述添加剂2中的小苏打因受热而释放二氧化碳气体而在成型燃料表面、内部形成许多致密小孔，加快了水分散失且利于衍生燃料的燃烧。低温干燥后使其含水率快速降至30%以下，保证其在运输或堆放过程中不会散、碎即可。