專利名稱：污泥焚燒制備高純二氧化碳新工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于環境科學技術領域，特別涉及一種污泥焚燒制備高純二氧化碳 及其綜合利用。
背景技術：
廢水處理過程中將產生大量的污泥，這些污泥中含有大量的有機質、微生物、 金屬元素等，直接排放于環境中將造成嚴重的二次污染，必須進行減量化、無 害化、資源化的'三化，處理。目前，污泥處理的主要方法有衛生填埋、干化 和熱處理、海洋傾倒、堆肥、污泥焚燒。衛生填埋消耗大量的土地資源，且產 生大量的滲濾液，產生的廢氣不僅污染環境，還存在安全隱患。污泥的干化處
理耗能較高，導致成本處理成本高。海洋傾倒已被各國靜止，中國政府于1994 年初接受3項國際協議，承諾于1994年2月20日起不在海上處置工業廢物和 污水污泥。污泥用于農業上存在病原菌擴散和重金屬污染的危險。
污泥焚燒是最"徹底"的污泥處理方式。在歐洲、美國、日本等發達國家 應用較多，它以處理速度快，減量化程度高，能源再利用等突出特點而著稱。 并且由于近年來，世界各國的環境條件均對廢棄物處理所花費的時間和所占的 空間提出了更為嚴格的要求，因而污泥焚燒已成為污泥處理的主要發展方向， 愈來愈受到世界各國的青睞。日本在1984年污泥焚燒處理量占年產生污泥量的 72%，至1992年，日本全國擁有1892座焚燒爐，年處理污泥量占市政污泥總量 的75%,目前，日本所有較大規模的污水處理廠均采用焚燒法處理污泥。丹麥共 有32家焚燒廠，每年約有25%的污泥采用焚燒處理。瑞士宣布從2003年1月1 日起禁止污水廠的污泥用于農業，所有污水廠的污泥都要進行焚燒處理，開始了年耗資5800萬歐元的污泥焚燒計劃。我國對污泥的焚燒研究起步較晚，目前 焚燒方法在我國污泥處理中所占的比例還非常低。
國內外現有的焚燒技術都只考慮了熱量的回收利用(如發電)和固體廢渣
的再利用(如制磚、水泥等)，而沒有考慮對排放出的大量C02氣體的回收利用。
本發明用純氧助燃的方式焚燒污泥，不但可以提高污泥的燃燒完全性，減少有 害氣體的生成，同時可以提高煙氣中C02的濃度。分離有害氣體后得到純凈的 C02氣體，可應用于焊接、食品速凍、糧油果蔬保鮮、碳源制塑、采油、消防滅 火、除油脫銹、化工原料等許多領域。干污泥燃燒放出的熱量可回收用于汽化 原污泥中的水分，降低含水率，而燃燒后的廢渣則可用于制備建筑材料。這樣， 污泥焚燒后就只有潔凈的水蒸氣和極少量的廢氣排出，真正做到污泥處理的減 量化、無害化、資源化。
經中國科學院權威機構檢測，利用本工藝技術焚燒污泥，其煙氣中C02含 量大于90%
發明內容
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本發明的目標，是提供一種涉及污泥焚燒制備高純二氧化碳及其綜合利用的 處理方法。本發明研制了純氧污泥焚燒裝置，將污泥采用純氧氣在自制純氧污 泥焚燒裝置焚燒，使煙氣中二氧化碳濃度達到90%以上，便于回收利用。將回 收的二氧化碳進行分離純化，產品符合工業液體二氧化碳標準的要求，可用于 焊接、植物氣肥、采油、消防滅火、除油脫銹、化工原料等方面。焚燒剩余的 殘渣用于制備磚及其綜合利用。本工藝能做到污泥的減量化、無害化、資源化， 符合循環經濟發展的方向，具有良好的應用前景，社會及環境效益顯著。
本發明的上述目標是采用如下技術方案予以實現的 一種污泥處理方法，設計 并制備了純氧燃燒裝置，將污泥投入該裝置中，于純氧條件下調節溫度，使煙氣中二氧化碳含量大于90%;將得到二氧化碳含量大于90%的煙氣進行分離精
制，得到符合工業液體二氧化碳標準的二氧化碳，可用于焊接、植物氣肥、采 油、消防滅火、除油脫銹、化工原料等方面。燃燒剩余的殘渣用于制磚及其他 應用。
所述的污泥為糖蜜廠等的工業污泥及其市政污水處理廠的市政污泥。 本發明的有益效果為綠色工藝、環保工藝。用純氧助燃的方式焚燒污泥， 不但可以提高污泥的燃燒完全性，減少有害氣體的生成，同時可以提高煙氣中
CCb的濃度。分離有害氣體后得到純凈的C02氣體，可應用于焊接、食品速凍、 糧油果蔬保鮮、碳源制塑、采油、消防滅火、除油脫銹、化工原料等許多領域。 干污泥燃燒放出的熱量可回收用于汽化原污泥中的水分，降低含水率，而燃燒 后的廢渣則可用于制備建筑材料。這樣，污泥焚燒后就只有潔凈的水蒸氣和極 少量的廢氣排出，真正做到污泥處理的減量化、無害化、資源化。
具體實施方式
如下
下面將通過具體實例進一步詳細描述本發明的特征，但本發明不局限于實例。
實施例l
采用本發明裝置，將一定量的某糖蜜污水處理廠的污泥投入純氧燃燒裝置， 啟動純氧等系列裝置，升溫到一定溫度后，在線檢測煙氣，煙氣中二氧化碳含
量為91.04%， H2S含量為0X，且nC4， iC4， C4ene， iC5， nC5， C6 ， C7等含 量均為0%。燃燒穩定后，即可進行連續進料(污泥)，連續出灰渣。灰渣可用 于制磚及其他用途。 實施例2
采用本發明裝置，將一定量的某市政污水處理廠的污泥投入純氧燃燒裝置，啟動純氧等系列裝置，升溫到一定溫度后，在線檢測煙氣，煙氣中二氧化碳含
量為90.04%， H2S含量為0X，且nC4， iC4， C4ene， iC5， nC5， C6 ， C7等含 量均為0%。燃燒穩定后，即可進行連續進料(污泥)，連續出灰渣。灰渣可用 于制磚及其他用途。
按本工藝條件，每噸干污泥(含水率為26.9。zO焚燒后可得到0.298t 二氧化 碳氣體，固體殘渣0.47t，消耗氧氣0.2711。按年處理50萬t污泥計算，02消耗 13.55萬t，累計3794萬元；工資200人，每人IOO元/人.天，累計730萬元； 其他開支1000萬元；產出C02為14.9萬t，按單價600元/噸，收入8940萬 元，產出地面磚2.35X10A8塊，收入4700萬元。不算處理污泥國家補貼，毛利 潤8116萬元/年。以上所列僅為采用本工藝技術的一個中型污泥處理廠的年收益 情況。若全國有50%的污泥采用該技術，每年將創造不少于30億元的利潤。
社會效益二氧化碳綠色化利用不僅是履行《聯合國氣候變化框架公約》 和《京都議定書》的最佳途徑，也是緩解石油資源逐漸匱乏和發展低碳經濟的 策略。我國現在二氧化碳排放量達50多億噸，位居世界第二，很快就會超過美 國成為世界第一。現在，我國二氧化碳回收利用總量和應用領域均與西方國家 有較大差距，因此二氧化碳的綠色化利用具有重大的社會意義。 與其它處理方法相比，本項目對污泥的處理是真正的"三化"處理。采用本工 藝技術處理污泥，將為全國節約數億平方米的填埋用地，極大減少了污泥對環 境造成的危害。同時，采用本工藝技術，回收利用煙氣中的二氧化碳，既變廢 為寶又極大減少了溫室氣體的排放。將污泥和垃圾混合焚燒每年可減少至少 1000萬噸C02的排放。
本發明上述實施方式及其實施例僅僅是為了有助于理解本發明，并不構成 對本發明的限制，在本發明技術方案及其權利要求所表述的范圍內，均可實現本發明的目的。
權利要求
1.一種涉及污泥焚燒制備高純二氧化碳處理方法及其綜合利用的方法。其特征在于將污泥采用純氧氣在自制純氧污泥焚燒裝置焚燒，使煙氣中二氧化碳濃度達到90％以上，便于回收利用。焚燒剩余的殘渣用于制備磚及其綜合利用。
2. 如權利要求l所述的污泥，其特征在于工業污泥和市政污泥。
3. 如權利要求1所述燃燒狀態，其特征在于，用純氧助燃。
4. 如權利要求1所述制備高純二氧化碳，其特征在于，燃燒煙氣中的二氧化碳 含量大于90%。
5. 如權利要求1所述回收二氧化碳用途，其特征在于回收的二氧化碳進行分離純化，產品符合工業液體二氧化碳標準的要求，可用于焊接、植物氣肥、采 油、消防滅火、除油脫銹、化工原料等方面。
6. 如權利要求1所述焚燒剩余的殘渣，其特征在于用于制備磚及其綜合利用。
全文摘要
本發明屬于環境科學技術領域，本發明公開了一種污泥焚燒制備高純二氧化碳及其綜合利用的處理方法。本發明研制了純氧污泥焚燒裝置，將污泥采用純氧氣在自制純氧污泥焚燒裝置焚燒，使煙氣中二氧化碳濃度達到90％以上，便于回收利用。將回收的二氧化碳進行分離純化，產品符合工業液體二氧化碳標準的要求，可用于焊接、植物氣肥、采油、消防滅火、除油脫銹、化工原料等方面。焚燒剩余的殘渣用于制備磚及其綜合利用。本工藝能做到污泥的減量化、無害化、資源化，符合循環經濟發展的方向，具有良好的應用前景，社會及環境效益顯著。
文檔編號C01B31/20GK101618872SQ200910037339
公開日2010年1月6日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者馮光炷, 吳國杰, 尹國強, 崔英德, 廖列文, 胡文斌, 賈振宇, 陳循軍, 黎新明 申請人:仲愷農業工程學院