一種污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，直接解決了城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生污泥的最終處置的問題，通過加入苧麻麻骨，集成污泥粉碎、干燥、混合攪拌、炭化技術(shù)，制成一種環(huán)保材料，這種環(huán)保材料可以直接用于過濾、吸附等新型環(huán)保產(chǎn)品的用途，工藝簡(jiǎn)單、投資成本低、無二次污染，解決了污泥填埋占地面積大，對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康有危害和焚燒成本高的難題，實(shí)現(xiàn)了污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。
【專利說明】一種污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，尤其涉及一種利用城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其工藝簡(jiǎn)單、投資成本低且無二次污染。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)主義的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市生活用水量越來越大，隨之而來的污水量迅速增加，給環(huán)境帶來沉重的壓力。為此國(guó)家大興建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理廠來改善環(huán)境，污水處理效率迅速提高。截止2009年底全國(guó)建成污水廠1993座，總處理能力超過I億m3/d，正在建設(shè)城鎮(zhèn)污水廠項(xiàng)目數(shù)2360個(gè)，新增污水處理能力約6400萬m3/d。污水廠的投入運(yùn)行使我國(guó)水資源環(huán)境大大改善，緩解了水環(huán)境的壓力。
[0003]與此同時(shí)，城鎮(zhèn)污水廠在處理污水過程中產(chǎn)生了大量的污泥，據(jù)粗略估算，每天可達(dá)1.6萬m3/d(按干污泥產(chǎn)出系數(shù)f 1.2xl0_4)。按一般城鎮(zhèn)污水廠污泥脫水工藝產(chǎn)生濕污泥含水率為80%計(jì)算，全國(guó)濕污泥量為3000萬m3/d以上。當(dāng)下部分污泥未能妥善處置，已成為污水廠發(fā)揮環(huán)境效益的一個(gè)制約因素。
[0004]目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥無害化處置率較低，處置方式有如下幾種:脫水后直接運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋，其作業(yè)難度大，滲濾液對(duì)環(huán)境造成再污染；進(jìn)行焚燒，熱源消耗大，投資運(yùn)營(yíng)成本高；農(nóng)用堆肥，缺點(diǎn)是無害化不夠徹底，重金屬易于堆積，且占地面積大，周期較長(zhǎng)；做建材材料，工藝存在缺陷，臭氣擾民問題等。為防止污泥造成的二次污染以及保證污水廠正常運(yùn)行和處理效果，研發(fā)一項(xiàng)工藝過程安全可靠，設(shè)備安全性能高，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的污泥 處置工藝成為污水處理中一個(gè)全新的焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，直接對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行低溫炭化處理，制成一種環(huán)保材料，屬于污泥再利用技術(shù)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，它包括如下步驟:
1)粉碎:將經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后含水率80%的污泥送入粉碎機(jī)，進(jìn)行攪拌粉碎，粉碎時(shí)間為15~20min ；
2)干燥:污泥粉碎后送入干燥機(jī)進(jìn)行低溫干燥，控制溫度在9(T10(TC，干燥時(shí)間為15"20min ；
3)混合:污泥干燥后進(jìn)入混合器，投加適量的苧麻麻骨混合攪拌，攪拌時(shí)間為5~8min,得到含水率50%的污泥與苧麻麻骨的混合物；
4)炭化:將得到的污泥與苧麻麻骨的混合物送入炭化爐進(jìn)行炭化處理，控制溫度在30(T400°C，炭化時(shí)間為l(Tl5min，最終得到干燥的環(huán)保材料，所述環(huán)保材料中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5^5.0%的苧麻麻骨。[0007]所述粉碎、干燥、混合及炭化的步驟均在缺氧的條件下進(jìn)行，營(yíng)造缺氧的環(huán)境是為了防止污泥中的有機(jī)物在高溫下發(fā)生燃燒，在炭化過程中，污泥會(huì)在高溫缺氧的條件下發(fā)生裂解，而苧麻麻骨的作用在于催化污泥中的細(xì)菌裂解，炭化形成所述環(huán)保材料的強(qiáng)化劑。
[0008]此外，在上述步驟中，炭化爐是利用傳統(tǒng)燃燒反應(yīng)產(chǎn)生熱源，干燥機(jī)的熱源來源于炭化爐的余熱利用，是將炭化爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫廢氣通過管道循環(huán)送入干燥機(jī)，為干燥機(jī)提供熱能，干燥機(jī)中未完全利用的廢氣則進(jìn)入冷凝器，進(jìn)行冷凝，冷凝后的回流液進(jìn)行污水處理后排放，余下廢氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后則直接排放。
[0009]本發(fā)明將污泥進(jìn)行粉碎、干燥、混合、炭化步驟集合為一體，可直接對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥有效地進(jìn)行處置，節(jié)省了污泥堆埋的場(chǎng)地，免去填埋對(duì)環(huán)境及人體健康的危害；低溫處置減少焚燒污泥產(chǎn)生的高熱源燃料費(fèi)用，處理效果好，無二次污染；而且還可以廢物利用，制造環(huán)保材料，減少污泥處置的成本，真正實(shí)現(xiàn)了污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0011]圖中:1 — 粉碎機(jī)；2 —干燥機(jī)；3 —混合器；4 —炭化爐；5 —冷凝器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0013]參閱圖1所示，本發(fā)明污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其工藝流程包括如下步驟:1)粉碎:將經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后的污泥(含水率80%左右)送入粉碎機(jī)1，進(jìn)行攪拌粉碎，粉碎時(shí)間為15~20min ；2)干燥:污泥粉碎后送入干燥機(jī)2進(jìn)行低溫干燥，控制溫度在90-100?，干燥時(shí)間為15~20min ；3)混合:污泥干燥后進(jìn)入混合器3，投加適量的苧麻麻骨混合攪拌，攪拌時(shí)間為5~8 min，得到含水率50%的污泥與苧麻麻骨的混合物；4)炭化:將得到的污泥與苧麻麻骨的混合物送入炭化爐4進(jìn)行炭化處理，控制溫度在30(T400°C，炭化時(shí)間為l(Tl5min，最終得到干燥的環(huán)保材料，所述環(huán)保材料中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5^5.0%的苧麻麻骨，此種環(huán)保材料可以直接用于過濾、吸附等新型環(huán)保產(chǎn)品的用途。
[0014]所述粉碎、干燥、混合及炭化的步驟均在缺氧的條件下進(jìn)行，營(yíng)造缺氧的環(huán)境是為了防止污泥中的有機(jī)物在高溫下發(fā)生燃燒，在炭化過程中，污泥會(huì)在高溫缺氧的條件下發(fā)生裂解，而苧麻麻骨的作用在于催化污泥中的細(xì)菌裂解，炭化形成所述環(huán)保材料的強(qiáng)化劑。
[0015]此外，在上述步驟中，炭化爐4是利用傳統(tǒng)燃燒反應(yīng)產(chǎn)生熱源，干燥機(jī)2的熱源來源于炭化爐4的余熱利用，是將炭化爐4內(nèi)產(chǎn)生的高溫廢氣通過管道循環(huán)送入干燥機(jī)2，為干燥機(jī)2提供熱能，干燥機(jī)2中未完全利用的廢氣則進(jìn)入冷凝器5，進(jìn)行冷凝，冷凝后的回流液進(jìn)行污水處理后排放，余下廢氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后則直接排放。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其特征在于:它包括如下步驟: 1)粉碎:將經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后的污泥送入粉碎機(jī)，進(jìn)行攪拌粉碎，粉碎時(shí)間為.15-20min ； 2)干燥:污泥粉碎后送入干燥機(jī)進(jìn)行低溫干燥，控制溫度在90-100℃，干燥時(shí)間為.15-20min ； 3)混合:污泥干燥后進(jìn)入混合器，投加適量的苧麻麻骨混合攪拌，攪拌時(shí)間為5~8min,得到污泥與苧麻麻骨的混合物； 4)炭化:將得到的污泥與苧麻麻骨的混合物送入炭化爐進(jìn)行炭化處理，控制溫度在.300-400°C，炭化時(shí)間為l0-l5min，最終得到干燥的環(huán)保材料，所述環(huán)保材料中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5^5.0%的苧麻麻骨； 所述粉碎、干燥、混合及炭化的步驟均在缺氧的條件下進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其特征在于:所述步驟.1)中污泥經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后含水率為80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其特征在于:所述步驟.3)得到的污泥與苧麻麻骨的混合物含水率為50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其特征在于:所述步驟.2)中干燥機(jī)的熱源來源于步驟4)中炭化爐的余熱利用，是將炭化爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫廢氣通過管道循環(huán)送入干燥機(jī)，為干燥機(jī)提供熱能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥低溫炭化制備環(huán)保材料的方法，其特征在于:還包括冷凝的步驟，所述冷凝的步驟是將步驟2)中干燥機(jī)未完全利用的的廢氣送入冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝后的回流液進(jìn)行污水處理后排放，余下廢氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后則直接排放。
【文檔編號(hào)】C02F11/00GK103951147SQ201410100807
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉建平, 覃將偉, 岳文濤, 邱哲生, 周云 申請(qǐng)人:武漢方元環(huán)境科技股份有限公司