專(zhuān)利名稱(chēng)：利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可將城市污泥脫水后加入輔料制成復(fù)合燃料的方法，特別是利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市污水處理率逐年提高，城市污水處理廠的污泥產(chǎn)量也急劇增加。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，直接給水體和大氣帶來(lái)二次污染，不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)城市污水處理廠每年排放的污泥量非常巨大，而且年增長(zhǎng)率大于10%，特別是在我國(guó)城市化水平較高的幾個(gè)城市與地區(qū)，污泥出路問(wèn)題已經(jīng)十分突出。如果城市污水全部得到處理，則將年產(chǎn)污泥量(干重)為3000萬(wàn)噸，占我國(guó)總固體廢棄物的
3.2%。據(jù)估算，我國(guó)用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20 50%，可以看出，污泥處理處置處于嚴(yán)重滯后狀態(tài)。目前，我國(guó)污泥處理處置主要方法主要有三種:一是農(nóng)用堆肥；約占44.8%、二是陸地填埋；約占31 %、三是焚燒處置；約8.5%、其它方式約2%，沒(méi)有處置的約13.7%。根據(jù)國(guó)家污泥處理的政策規(guī)定:我國(guó)污泥處理要符合“安全環(huán)保，循環(huán)利用，節(jié)能降耗，因地制宜，穩(wěn)妥可靠”的原則。(引自國(guó)家城鄉(xiāng)住房保障部與國(guó)家發(fā)改委2011年3月發(fā)布的《城市污水處理廠污泥處理技術(shù)指南》)從以上三種方法看，都存在很多問(wèn)題。(一)；污泥填埋法，不但占用大量的土地，而且不能‘循環(huán)利用’，還會(huì)造成土地和地下水源的二次污染，既不穩(wěn)妥，又不可靠；歐洲和亞洲很多國(guó)家已禁止使用污泥填埋法；(二)；生物堆肥法，這種方法雖然在國(guó)內(nèi)外都有使用，但污泥沒(méi)有減量，占地面積大，操作周期長(zhǎng)，病原微生物和重金屬難以消除，達(dá)不到‘安全環(huán)保’的原則；(三)；干化焚燒法，是現(xiàn)行的污泥處理中，在污染防治和減容量方面的最佳選擇，但是該方法工藝復(fù)雜，投資和運(yùn)行費(fèi)用高，耗能耗電量驚人，不符合節(jié)能降耗的要求。另外，很多鍋爐燃燒產(chǎn)生的溫度較高的余熱大部分被排入空中，既浪費(fèi)了大量能源，使能源沒(méi)有得到充分利用，還容易對(duì)環(huán)境造成不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保，成本低廉，利用鍋爐廢棄余熱對(duì)城市污泥進(jìn)行脫水干燥，再給干燥后的半干污泥料中加入精煤和助燃劑而制成復(fù)合燃料的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案在于:干燥塔與鍋爐余熱管相通，污泥被送入干燥塔，進(jìn)入干燥塔的熱空氣與至上而下逐級(jí)下落的污泥散落料進(jìn)行熱交換，污 泥散落料再經(jīng)過(guò)干燥室二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3%。的助燃劑攪拌均勻。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)解決方案在于:
鍋爐余熱與污泥散落料互相逆向運(yùn)行。所述送入干燥塔的污泥含水率為50% ;經(jīng)干燥室二次干燥后的半干污泥含水率為20%。所述干燥塔內(nèi)的溫度為100_160°C ;所述干燥室內(nèi)的溫度為80_130°C。也可以將加入精煤和助燃劑的半干污泥散料進(jìn)入成型機(jī)制成粒狀或塊狀。本發(fā)明所產(chǎn)生的積極作用是:(I)變廢為寶，把污泥轉(zhuǎn)化為燃料，形成新的能源。(2)節(jié)能環(huán)保，利用鍋爐余熱干燥污泥，同時(shí)減少和凈化了鍋爐尾氣排放，符合現(xiàn)代社會(huì)低碳高能的要求。(3)干燥塔利用自重和配重原理使物料自動(dòng)下落與余熱進(jìn)行熱交換，節(jié)約能源，解決以往污泥干燥耗費(fèi)大量潔凈能源的問(wèn)題。(4)因地制宜，將污水處理，污泥處理和鍋爐余熱有機(jī)的組合起來(lái)，可以有效的節(jié)約燃煤，節(jié)約運(yùn)力，減少管網(wǎng)排設(shè)，節(jié)約大量土地。(5)用燃煤鍋爐余熱干燥污泥，再將污泥復(fù)合成燃料送回鍋爐燃燒，真正達(dá)到能源要“吃干榨凈，循環(huán)利用”的最高境界。(6)與現(xiàn)有污泥處理企業(yè)相比，本工藝有前期投資小，建成后運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前國(guó)內(nèi)污泥干化成本。

綜上所述，本工藝不僅達(dá)到我國(guó)污泥處理要符合“安全環(huán)保，循環(huán)利用，節(jié)能降耗，因地制宜，穩(wěn)妥可靠”的原則，而且為節(jié)約能源，低碳減排，以及新能源的循環(huán)利用邁出了堅(jiān)
實(shí)的一步。


圖1是本發(fā)明的工藝框圖。圖2是干燥塔和干燥室的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1、圖2，本發(fā)明所述的干燥塔8及干燥室11建立在鍋爐房的附近，由鍋爐排出的余熱通過(guò)管道送入干燥塔8底部和干燥室11內(nèi)。進(jìn)入干燥塔的余熱溫度為100——160°C，到干燥室內(nèi)的余熱溫度為80——130°C。由傳送帶I和料斗2構(gòu)成的上料機(jī)構(gòu)與干燥塔8的上部相連，在干燥塔8內(nèi)設(shè)有溜槽7，溜槽7底部間隔設(shè)置的轉(zhuǎn)軸4上均連接有接料板6，每一個(gè)接料板6的一端都具有配重塊3。所說(shuō)轉(zhuǎn)軸4和接料板6由下至上階梯式設(shè)置，并且每下一級(jí)接料板6的面積大于相鄰上一級(jí)接料板6的面積，相應(yīng)的每下一級(jí)接料板6的配重塊3的重量大于相鄰上一級(jí)配重塊6的重量；溜槽7的下料口與干燥室11連通，干燥室11內(nèi)水平布置有傳動(dòng)鏈條12。所說(shuō)的溜槽7為全封閉或者上部開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，并且由傳送帶I上端至干燥室11傾斜設(shè)置。所說(shuō)干燥室11內(nèi)傳動(dòng)鏈條12的上面設(shè)有的噴淋頭13可以對(duì)傳動(dòng)鏈條12進(jìn)行清洗，傳動(dòng)鏈條12的下面設(shè)有排水槽14和排水口 15。所說(shuō)干燥塔8的側(cè)面設(shè)有送風(fēng)機(jī)9。所說(shuō)干燥塔8的上部具有排風(fēng)口 5 ;干燥塔8的下部具有進(jìn)風(fēng)口 16?，F(xiàn)以污泥池沉淀并經(jīng)初步處理后的污泥為例。含水率80% (+ ；-5% )的污泥源源不斷地由泥漿泵送入壓濾機(jī)，擠出大部分水分，使污泥含水率保持在50%，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后通過(guò)傳送帶I和料斗2輸送至干燥塔8上口，陸續(xù)下落的污泥散料落至接料板6上，當(dāng)污泥的重量大于配重塊3的重量時(shí)，污泥就會(huì)靠自重下落至下一級(jí)接料板6上。由于下一級(jí)接料板6的面積大于上一級(jí)接料板6的面積，并且下一級(jí)配重塊3的重量要大于上一級(jí)配重塊3的重量，所以，下一級(jí)接料板6上要接受比上一級(jí)接料板6數(shù)量更多的污泥，并且要克服下一級(jí)配重塊3的重量后即自動(dòng)發(fā)生傾斜，污泥靠自重下落。以此類(lèi)推，污泥逐級(jí)由上一級(jí)落至下一級(jí)，直至從下料口排至干燥室11內(nèi)的傳送鏈條12上。由于干燥室11內(nèi)也有溫度為80——130°C的鍋爐余熱，污泥在傳送鏈條12上向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí)又一次與鍋爐余熱進(jìn)行熱交換，直至排出干燥室11。干燥塔8內(nèi)的熱量由干燥塔8底部向上運(yùn)動(dòng)，加上送風(fēng)機(jī)9的作用，與下落的污泥進(jìn)行充分熱交換后又由排風(fēng)口 5排出。由于鍋爐余熱的溫度大約為100-160°C，進(jìn)入干燥塔8的污泥含水量約為50%,經(jīng)過(guò)干燥塔8和干燥室11充分熱交換后，二次干燥后排出的污泥含水量可達(dá)20%以下。因?yàn)殄仩t使用的煤粉中也要加入一定的水分，所以干燥到20%就可以滿(mǎn)足鍋爐的正常使用。排出干燥室11的半干污泥在傳送帶的輸送過(guò)程中再加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤，同時(shí)加入占半干污泥重量1.5%0 -3的助燃劑，進(jìn)入攪拌機(jī)拌合均勻后即成為復(fù)合燃料。這種復(fù)合燃料既可以散料的形式直接進(jìn)入鍋爐燃燒，也可以通過(guò)成型機(jī)制成粒狀或者塊狀進(jìn)入鍋爐或者入庫(kù)存放及外運(yùn)。經(jīng)檢測(cè)，這種復(fù)合燃料的熱值為5000——5200大卡/千克，是一種 熱值高、成本低的新型燃料。所說(shuō)的助燃劑是選用曾獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào):99115556.4，名稱(chēng):高效脫硫節(jié)煤劑及其生產(chǎn)工藝，專(zhuān)利權(quán)人:王在仕)的“保靈牌”燃煤節(jié)能增效劑。該助燃劑是北京炭寶科技發(fā)展有限公司的產(chǎn)品，已在市場(chǎng)銷(xiāo)售多年，并在各地都有銷(xiāo)售。本發(fā)明所述的方法可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同可以有以下幾種實(shí)施方案:1、在沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的新區(qū)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)就將熱電廠或供暖中心等與污水廠、污泥廠設(shè)計(jì)在一起，這樣把污水廠的污泥直接被送到污泥廠，把熱電廠鍋爐的余熱通過(guò)管道接到污泥干燥塔和干燥室，再將干燥污泥和精煤、助燃劑按上述比例攪拌制成的污泥復(fù)合燃料送回?zé)崃﹀仩t燃燒。這是一個(gè)最合理，最經(jīng)濟(jì)，最實(shí)用，最環(huán)保的方案。2、在有熱電廠而無(wú)污水廠的地區(qū)，把污泥廠建在鍋爐排放區(qū)旁邊，以便利用余熱。用污泥車(chē)將污泥拉到儲(chǔ)泥池，將干燥塔和干燥室與鍋爐的尾部并連，利用鍋爐余熱干燥污泥。將按上述比例攪拌制成的污泥復(fù)合燃料直接送回?zé)犭姀S的鍋爐燃燒，多余的外運(yùn)或入庫(kù)存放待用。3、在有污水廠而無(wú)熱電廠的場(chǎng)所，污泥廠的污泥可以直接用管道與污泥廠的進(jìn)口連接。同時(shí)建一個(gè)燃煤煙氣熱風(fēng)爐，將其熱風(fēng)出口與干燥塔和干燥室并聯(lián)，代替鍋爐余熱干燥污泥。將按上述比例攪拌生產(chǎn)出的復(fù)合燃料可供燃煤煙氣熱風(fēng)爐使用，多余的外運(yùn)或入庫(kù)存放待用。
權(quán)利要求
1.一種利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是干燥塔(8)底部與鍋爐余熱管相通，污泥被送入干燥塔(8)，進(jìn)入干燥塔(8)的熱空氣與至上而下逐級(jí)下落的污泥散落料進(jìn)行熱交換，污泥散落料再經(jīng)過(guò)干燥室(11) 二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3%。的助燃劑攪拌均勻。
2.如權(quán)利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是送入干燥塔(8)的污泥含水率為50% ;經(jīng)干燥室二次干燥后的半干污泥含水率為20%。
3.如權(quán)利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是所述干燥塔(8)內(nèi)的溫度為100-160°C ;所述干燥室(11)內(nèi)的溫度為80-130°C。
4.如權(quán)利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是鍋爐余熱與污泥散落料互相逆向運(yùn)行。
5.如權(quán)利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是可以將加入精煤和助燃劑的 半干污泥散料進(jìn)入成型機(jī)制成粒狀或塊狀。
全文摘要
一種利用鍋爐余熱和城市污泥制取復(fù)合燃料的方法，其特征是干燥塔(8)與鍋爐余熱管相通，污泥被送入干燥塔，進(jìn)入干燥塔的上升熱空氣與至上而下逐級(jí)下落的污泥散落料進(jìn)行熱交換，污泥散落料再經(jīng)過(guò)干燥室(11)二次干燥后加入占半干污泥重量1/3的6500大卡/千克的精煤和1.5-3‰的助燃劑攪拌均勻。這種復(fù)合燃料既可以散料的形式直接進(jìn)入鍋爐燃燒，也可以通過(guò)成型機(jī)制成粒狀或者塊狀進(jìn)入鍋爐或者入庫(kù)存放及外運(yùn)。經(jīng)檢測(cè)，這種復(fù)合燃料的熱值為5000——5200大卡/千克，是一種熱值高、成本低的新型燃料。本發(fā)明變廢為寶，把污泥轉(zhuǎn)化為燃料而形成新的能源。利用鍋爐余熱干燥污泥，節(jié)能環(huán)保，同時(shí)減少和凈化了鍋爐尾氣排放，符合低碳高能的要求。
文檔編號(hào)C10L5/46GK103194290SQ201210003318
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者田豐, 郭秀吉 申請(qǐng)人:田豐