[发明专利]混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的工艺方法及装置

权利要求书

1.一种混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)调质改性

将掺杂硫酸铁絮凝剂的污泥基生物炭用以调质改性的调理剂，污泥基生物炭通过活性污泥除杂热解后制得；污泥基生物炭的添加不仅能够提高污泥的脱水性能，同时在一定程度上增加了污泥的有机质含量，调质也有利于后期无机和有机组分分离，并且铁盐类絮凝剂的掺混可以提高污泥基生物炭的脱水性能，同时铁盐也有利于污泥中重金属的稳定化；

2)稀释除杂

金属除杂过程为：设置湿式磁选机、污泥储存箱和金属杂物收集箱，湿式磁选机内部设置有上下履带，且上下履带水平放置并有部分重叠，上履带重叠部分具有磁性。当下履带输送加水稀释后的混合污泥经过与上履带重叠部分时，混合污泥中的金属杂物将会被磁性吸附至上履带，经过上履带后端无磁性段时会落入下方的金属杂物收集箱。脱除金属后的混合污泥再通过下履带送至污泥储存箱，继续后期无机除杂处理；

无机除杂处理过程为：设置污泥过滤箱、滤网、污泥储存箱和杂物收集箱，污泥过滤箱内部依次等间距放置有不同滤径的金属滤网，金属滤网与箱壁呈一定角度倾斜，且至上而下金属滤网的滤孔直径逐级减小；经金属除杂后的混合污泥进入过滤箱，将依次通过上中下三层不同孔径滤网，而后落入滤网正下方的污泥储存箱中，经滤网过滤后的无机杂物落入与之相邻的杂物收集箱，便于后续处理；

3)有机无机组分分离

混合污泥的有机和无机组分分离采用空化加旋流的方式实现，调质改性、稀释、除杂后的混合污泥流经文丘里空化机内部的最小截面时，混合污泥的流速增大，压力降低，当压力降低至蒸汽压甚至负压时，混合污泥内部将产生大量空化泡，随着压力迅速恢复，空化泡会瞬间破灭，产生空化现象以此来破坏混合污泥内部细微组分的细胞壁，释放出胞内所含成分和细胞质，此时混合污泥内部的结合水转变为自由水的形式，这将有利于后期有机无机组分分离和高压脱水；利用污泥内部有机物和无机矿物组分的比重不同，采用旋流分离器将二者分离，进一步提高有机组分含量，分离后的无机矿物收集于旋流分离器下方的无机物收集槽，有机物通过旋流分离器上方的管道输送至板框压滤机进一步高压压滤脱水；

4)高压脱水

采用板框压滤机对混合污泥进行高压压滤，压滤之后的泥饼具有较低的含水率，可以用作衍生燃料。

2.如权利要求1所述的混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的工艺方法，其特征在于，所述步骤1)中，污泥调质改性工艺方法通过配置药剂箱和污泥调质罐实现。

3.如权利要求1或2所述的混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的工艺方法，其特征在于，所述步骤3)中，有机无机组分分离工艺方法通过配置文丘里空化机13和旋流分离器14实现。

4.一种如权利要求1所述的混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的工艺方法实现的装置，其特征在于，所述装置包括污泥储存仓、药剂箱、污泥调质罐、污泥稀释罐、湿式磁选机、污泥过滤箱、文丘里空化机、旋流分离器和污泥板框压滤机，污泥储存仓与污泥调质罐之间以及药剂箱与污泥调质罐之间设有调节阀，污泥调质罐内设置有搅拌装置1和阻隔装置；污泥调质罐与污泥稀释罐之间设有输送泵；污泥稀释罐一侧连接有出水口，污泥稀释罐另一侧连接有进水口，且污泥稀释罐设置有搅拌装置；污泥稀释罐的出料口与湿式磁选机的进口相接，湿式磁选机下端分别放置有污泥储存箱和金属杂物收集箱，污泥储存箱与污泥过滤箱之间连接有输送泵；污泥过滤箱下端并排放置有污泥储存箱和杂物收集箱；污泥储存箱与文丘里空化机之间连接有输送泵和三通阀；文丘里空化机的出料口与旋流分离器的进口相接，旋流分离器下端连接有无机物收集槽，旋流分离器上端连接至污泥板框压滤机。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述污泥板框压滤机包括滤板和滤框、横梁、出水口和出料装置，所述污泥板框压滤机包括滤板和滤框、横梁、出水口和出料装置，滤板和滤框位于横梁上，滤板和滤框的下方连接有并排出水口，出水口下方设置有泥饼出料装置。