專利名稱：利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法
技術領域：
本發明涉及一種可將城市污泥脫水后加入輔料制成復合燃料的方法，特別是利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法。
背景技術：
隨著我國城市化進程的加快，城市污水處理率逐年提高，城市污水處理廠的污泥產量也急劇增加。未經恰當處理處置的污泥進入環境后，直接給水體和大氣帶來二次污染，不但降低了污水處理系統的有效處理能力，而且對生態環境和人類活動構成了嚴重威脅。據統計，目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量非常巨大，而且年增長率大于10%，特別是在我國城市化水平較高的幾個城市與地區，污泥出路問題已經十分突出。如果城市污水全部得到處理，則將年產污泥量(干重)為3000萬噸，占我國總固體廢棄物的
3.2%。據估算，我國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重滯后狀態。目前，我國污泥處理處置主要方法主要有三種:一是農用堆肥；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%，沒有處置的約13.7%。根據國家污泥處理的政策規定:我國污泥處理要符合“安全環保，循環利用，節能降耗，因地制宜，穩妥可靠”的原則。(引自國家城鄉住房保障部與國家發改委2011年3月發布的《城市污水處理廠污泥處理技術指南》)從以上三種方法看，都存在很多問題。(一)；污泥填埋法，不但占用大量的土地，而且不能‘循環利用’，還會造成土地和地下水源的二次污染，既不穩妥，又不可靠；歐洲和亞洲很多國家已禁止使用污泥填埋法；(二)；生物堆肥法，這種方法雖然在國內外都有使用，但污泥沒有減量，占地面積大，操作周期長，病原微生物和重金屬難以消除，達不到‘安全環保’的原則；(三)；干化焚燒法，是現行的污泥處理中，在污染防治和減容量方面的最佳選擇，但是該方法工藝復雜，投資和運行費用高，耗能耗電量驚人，不符合節能降耗的要求。另外，很多鍋爐燃燒產生的溫度較高的余熱大部分被排入空中，既浪費了大量能源，使能源沒有得到充分利用，還容易對環境造成不利影響。
發明內容
本發明就是為克服現有技術的不足，提供一種節能環保，成本低廉，利用鍋爐廢棄余熱對城市污泥進行脫水干燥，再給干燥后的半干污泥料中加入精煤和助燃劑而制成復合燃料的方法。本發明的技術解決方案在于:干燥塔與鍋爐余熱管相通，污泥被送入干燥塔，進入干燥塔的熱空氣與至上而下逐級下落的污泥散落料進行熱交換，污 泥散落料再經過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。本發明的進一步技術解決方案在于:
鍋爐余熱與污泥散落料互相逆向運行。所述送入干燥塔的污泥含水率為50% ;經干燥室二次干燥后的半干污泥含水率為20%。所述干燥塔內的溫度為100_160°C ;所述干燥室內的溫度為80_130°C。也可以將加入精煤和助燃劑的半干污泥散料進入成型機制成粒狀或塊狀。本發明所產生的積極作用是:(I)變廢為寶，把污泥轉化為燃料，形成新的能源。(2)節能環保，利用鍋爐余熱干燥污泥，同時減少和凈化了鍋爐尾氣排放，符合現代社會低碳高能的要求。(3)干燥塔利用自重和配重原理使物料自動下落與余熱進行熱交換，節約能源，解決以往污泥干燥耗費大量潔凈能源的問題。(4)因地制宜，將污水處理，污泥處理和鍋爐余熱有機的組合起來，可以有效的節約燃煤，節約運力，減少管網排設，節約大量土地。(5)用燃煤鍋爐余熱干燥污泥，再將污泥復合成燃料送回鍋爐燃燒，真正達到能源要“吃干榨凈，循環利用”的最高境界。(6)與現有污泥處理企業相比，本工藝有前期投資小，建成后運行費用低的特點，遠遠低于目前國內污泥干化成本。
綜上所述，本工藝不僅達到我國污泥處理要符合“安全環保，循環利用，節能降耗，因地制宜，穩妥可靠”的原則，而且為節約能源，低碳減排，以及新能源的循環利用邁出了堅
實的一步。
圖1是本發明的工藝框圖。圖2是干燥塔和干燥室的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1、圖2，本發明所述的干燥塔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管道送入干燥塔8底部和干燥室11內。進入干燥塔的余熱溫度為100——160°C，到干燥室內的余熱溫度為80——130°C。由傳送帶I和料斗2構成的上料機構與干燥塔8的上部相連，在干燥塔8內設有溜槽7，溜槽7底部間隔設置的轉軸4上均連接有接料板6，每一個接料板6的一端都具有配重塊3。所說轉軸4和接料板6由下至上階梯式設置，并且每下一級接料板6的面積大于相鄰上一級接料板6的面積，相應的每下一級接料板6的配重塊3的重量大于相鄰上一級配重塊6的重量；溜槽7的下料口與干燥室11連通，干燥室11內水平布置有傳動鏈條12。所說的溜槽7為全封閉或者上部開放的結構，并且由傳送帶I上端至干燥室11傾斜設置。所說干燥室11內傳動鏈條12的上面設有的噴淋頭13可以對傳動鏈條12進行清洗，傳動鏈條12的下面設有排水槽14和排水口 15。所說干燥塔8的側面設有送風機9。所說干燥塔8的上部具有排風口 5 ;干燥塔8的下部具有進風口 16。現以污泥池沉淀并經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，擠出大部分水分，使污泥含水率保持在50%，再經粉碎機粉碎后通過傳送帶I和料斗2輸送至干燥塔8上口，陸續下落的污泥散料落至接料板6上，當污泥的重量大于配重塊3的重量時，污泥就會靠自重下落至下一級接料板6上。由于下一級接料板6的面積大于上一級接料板6的面積，并且下一級配重塊3的重量要大于上一級配重塊3的重量，所以，下一級接料板6上要接受比上一級接料板6數量更多的污泥，并且要克服下一級配重塊3的重量后即自動發生傾斜，污泥靠自重下落。以此類推，污泥逐級由上一級落至下一級，直至從下料口排至干燥室11內的傳送鏈條12上。由于干燥室11內也有溫度為80——130°C的鍋爐余熱，污泥在傳送鏈條12上向前運動的同時又一次與鍋爐余熱進行熱交換，直至排出干燥室11。干燥塔8內的熱量由干燥塔8底部向上運動，加上送風機9的作用，與下落的污泥進行充分熱交換后又由排風口 5排出。由于鍋爐余熱的溫度大約為100-160°C，進入干燥塔8的污泥含水量約為50%,經過干燥塔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20%以下。因為鍋爐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，同時加入占半干污泥重量1.5%0 -3的助燃劑，進入攪拌機拌合均勻后即成為復合燃料。這種復合燃料既可以散料的形式直接進入鍋爐燃燒，也可以通過成型機制成粒狀或者塊狀進入鍋爐或者入庫存放及外運。經檢測，這種復合燃料的熱值為5000——5200大卡/千克，是一種 熱值高、成本低的新型燃料。所說的助燃劑是選用曾獲得國家發明專利(專利號:99115556.4，名稱:高效脫硫節煤劑及其生產工藝，專利權人:王在仕)的“保靈牌”燃煤節能增效劑。該助燃劑是北京炭寶科技發展有限公司的產品，已在市場銷售多年，并在各地都有銷售。本發明所述的方法可根據應用場所的不同可以有以下幾種實施方案:1、在沒有基礎設施的新區，在規劃設計時就將熱電廠或供暖中心等與污水廠、污泥廠設計在一起，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合燃料送回熱力鍋爐燃燒。這是一個最合理，最經濟，最實用，最環保的方案。2、在有熱電廠而無污水廠的地區，把污泥廠建在鍋爐排放區旁邊，以便利用余熱。用污泥車將污泥拉到儲泥池，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合燃料直接送回熱電廠的鍋爐燃燒，多余的外運或入庫存放待用。3、在有污水廠而無熱電廠的場所，污泥廠的污泥可以直接用管道與污泥廠的進口連接。同時建一個燃煤煙氣熱風爐，將其熱風出口與干燥塔和干燥室并聯，代替鍋爐余熱干燥污泥。將按上述比例攪拌生產出的復合燃料可供燃煤煙氣熱風爐使用，多余的外運或入庫存放待用。
權利要求
1.一種利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法，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)，進入干燥塔(8)的熱空氣與至上而下逐級下落的污泥散落料進行熱交換，污泥散落料再經過干燥室(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.如權利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法，其特征是送入干燥塔(8)的污泥含水率為50% ;經干燥室二次干燥后的半干污泥含水率為20%。
3.如權利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法，其特征是所述干燥塔(8)內的溫度為100-160°C ;所述干燥室(11)內的溫度為80-130°C。
4.如權利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法，其特征是鍋爐余熱與污泥散落料互相逆向運行。
5.如權利要求1所述利用鍋爐余熱和城市污泥制取復合燃料的方法，其特征是可以將加入精煤和助燃劑的 半干污泥散料進入成型機制成粒狀或塊狀。
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，進入干燥塔的上升熱空氣與至上而下逐級下落的污泥散落料進行熱交換，污泥散落料再經過干燥室(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。這種復合燃料既可以散料的形式直接進入鍋爐燃燒，也可以通過成型機制成粒狀或者塊狀進入鍋爐或者入庫存放及外運。經檢測，這種復合燃料的熱值為5000——5200大卡/千克，是一種熱值高、成本低的新型燃料。本發明變廢為寶，把污泥轉化為燃料而形成新的能源。利用鍋爐余熱干燥污泥，節能環保，同時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C10L5/46GK103194290SQ201210003318
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者田豐, 郭秀吉 申請人:田豐