[实用新型]一种用污泥制煤气的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保技术，尤其是污泥处置技术，特别是涉及一种用污泥制造煤气的设备。

背景技术

污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物，主要有城市脱水污泥和工业脱水污泥(如造纸污泥、印染污泥等)，随着科技的发展和人们对环境要求的日益提高，世界范围内对污水进行处理的比例和程度逐渐提高，目前我国生活污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约为130万吨，而且年增长率大于10％，污泥是一种有潜在危险的物质，其原因在于：1)湿污泥中含有各种各样的细菌、病毒和寄生生物，病菌在其中大量繁殖。2)污泥中还含有锌、铜、铅和镉等重金属化合物，以及有毒的有机化合物、杀虫剂等。未经恰当处置的污泥进入环境，将对水源和大气产生严重污染。同时，随着工业污水处理率的增加，产生了大量毒性很强的工业污泥，这些污泥的无害化处理是关系到江河湖海污染治理和保持生态的关键。因此，污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。

目前，填埋和干化焚烧是污泥的主要处置方式，而填埋不仅会产生渗出液和气体破坏环境，污染空气与水源；填埋场产生的气体甲烷，不采取适当措施还会引起爆炸，因此，填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了污染产生时间，而且填埋会占用大量的土地资源，目前能够征用的填埋场越来越少，填埋已逐渐被各国禁止。

由于污泥具有高含水率和低热值，例如在含水率方面，污泥的含水率可以达到96％-98％，即使是经机械脱水处理后污泥的含水率也还是很高，一般在75％-85％。显然，污泥的直接焚烧是不可行的。目前，最主要的焚烧方式有两种。第一种方式是将污泥和其他燃料掺在一起焚烧，其缺点是：需要专门的燃料运输和供给系统，而且，所需燃料的量比较大，输送成本高，而且燃料消耗导致很高的成本，污泥处理量受到限制。第二种方式是将污泥干化后(干化后污泥含水率为35％左右或更低)再进行焚烧，其缺点是：在干化过程中容易爆炸，容易产生粉尘污染，且干化消耗较多的热量，干化成本太高。

因此，希望有一种新型的污泥处置设备或方法来对污泥进行更有效的资源化处理，以变废为宝造福人类。

另一方面，水煤浆制造煤气作为一种无污染的洁净能源技术日益得到人们的重视，该技术以水煤浆为原料通过德士古炉气化生产气。水煤浆技术是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种以煤代油的煤炭利用新方式。其主要技术特点是将煤炭、水、部分添加剂加入磨机中，经磨碎后成为一种类似石油一样的可以流动的煤基流体燃料。由于在制备水煤浆中需要添加约40％的水。而污泥中不仅含有大量的难以去除的水，同时其中的有机物还具有一定的热值，如果能利用利用污泥代替加入水煤浆的水不仅能够节约制造水煤浆所需要的水资源，而且还消耗了污泥中的水分，利用了污泥中的有机物的热能，消除了污泥和污泥水对环境的污染，真正实现了污泥的资源化利用。

目前，国内外有一些污泥煤浆用于燃烧的报道，但由于污泥中杂质含量高、热值低，没能得到有效的推广应用，因此，有必要开发新型的设备和方法。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种用污泥制煤气的设备，用以克服或至少减轻现有的污泥处置方法、水煤浆气化以及污泥水煤浆的缺陷和不足。本实用新型所要解决的技术问题是现有污泥处置成本高、在污泥处置过程中存在着二次污染环境、污泥处置不彻底的问题；气化水煤浆过程中煤炭热能损失过大、水资源浪费大以及污泥煤浆热值低的应用问题。

本发明人注意到，污泥的含水率很高，一般在80％以上，这是污泥本身的性质决定的。根据分析，湿污泥中的水分主要以下列的四种形式存在：颗粒间的空隙水，其约占污泥总水分的70％；在污泥颗粒间形成一些小的毛细管内所含的水，称为毛细水，约占污泥水分的20％；吸附在颗粒表面的水分，称为吸附水，约占污泥水分的7％；存在于污泥颗粒内部或微生物细胞内的水，称为内部水，约占污泥水分的3％。本发明人进一步注意到，除去污泥中上述四种水分的难度依次顺序为：内部水＞吸附水＞毛细水＞空隙水。即内部水最难除去，而空隙水最容易除去。去除污泥中水分比较经济方式是采用机械方式，污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20％-30％的含固率。一般干污泥的有机物含量为75％，干基污泥的低位发热值为4155Kcal/Kg，对于中国的市政污泥，其有机物含量大约为50到65％，热值为2400到3600Kcal/KG。