[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

说明书

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，对污泥进行调质、除杂等预处理，同时协同空化旋流初步分离污泥中的有机与无机组分，将分离出的有机组分经过高压脱水以制备衍生燃料，为污泥后续高效资源化利用奠定基础。以及提供一种混合污泥调质改性协同高压脱水制备衍生燃料的装置。本发明适用范围广，脱水效果明显，除杂彻底，泥饼有机质含量高具有作衍生材料的应用潜力。

技术领域

本发明属于污泥处置与利用领域，提出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及装置，通过调质、除杂等预处理协同空化旋流初步分离污泥中的有机与无机组分，将分离出的有机组分进一步经过高压脱水以制备衍生燃料。

背景技术

随着社会发展与城市化规模的不断扩大，污泥产量逐年增加，污泥的处理问题急需得到解决。现阶段，污泥的减量化和稳定化处理处置已初有成效，但污泥的资源化利用技术仍需发展，其中利用污泥制备衍生燃料作为污泥资源化处理的一种途径得到越来越多的重视。由于污泥具有含水率高、有机物丰富、不利于运输、性质不稳定等特点，因此在污泥处理处置前期有必要进行调质改性以降低初始含水率、分离有机与无机组分。

现有污泥调理技术，按调理机质可分为三大类：化学法、物理法、生物法，其中化学法因其具有效果可靠、设备简单、操作方便、节省投资和运行成本等优点而得到广泛应用。化学法所使用的调理剂又可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，无机絮凝剂包括常用的铝盐类絮凝剂、铁盐类絮凝剂等，然而化学调理剂在生产和改性过程中会消耗大量的化学药剂，调理剂的使用虽然显著降低了污泥的含水率，但会污染生态环境。随着污泥调理技术的不断发展，相继出现了比传统絮凝剂絮凝效果更好的无机高分子絮凝剂和有机絮凝剂。此外，单独使用一种絮凝剂易出现投加量过大导致污泥脱水效果急剧下降，而对絮凝剂进行合理的联用则可避免这种情况发生，且效果更佳。

因此，考虑到传统化学调理剂在制取和调理中存在的不足以及药剂联用取得的调理效果，本申请发明了一种掺杂阳离子型絮凝剂的污泥基生物炭，其中阳离子型絮凝剂为硫酸铁絮凝剂。经证实，由活化污泥通过一定的方法制得的污泥基生物炭有助于污泥调质改性，可以将初始含水率较大的污泥降低至含水率50％以下。利用掺杂硫酸铁絮凝剂的污泥基生物炭作为污泥调理剂具有以下优点：1、污泥调理效果好，含水率可以降至50％以下；2、掺杂硫酸铁絮凝剂可以提高调理剂的调理效果，且无铝、氯及重金属离子等有害物质，对生态环境破坏小；3、适用的污泥初始PH值范围宽，对处理设备腐蚀性小；4、不会改变污泥有机质含量，且一定程度上能够提高污泥的有机性能，调质后有利于进行无机和有机组分分离。

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明提供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及装置，对污泥进行调质、除杂等预处理，同时协同空化旋流初步分离污泥中的有机与无机组分，将分离出的有机组分经过高压脱水以制备衍生燃料，为污泥后续高效资源化利用奠定基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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，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；