專利名稱：城市污水處理廠污泥處理和利用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種城市環(huán)境保護綜合治理技術，優(yōu)其涉及一種城市污水處理廠污泥
無害化、資源化利用方法的城市污水處理廠污泥處理和利用方法。
背景技術：
隨著城市生活污水量的快速增長，城市污水處理廠不斷增多，其產(chǎn)生的污泥數(shù)量 巨大，且含有重金屬等有害物質，通常生活垃圾處理場填埋方式已難以對日益增多的污泥 進行處置，如果這些污泥得不到妥善處理，必將帶來了新的環(huán)境問題。 污泥的處理采用生活垃圾處理場填埋或專用場地堆置方式，不僅占用土地，而且
已對當?shù)赝寥篮偷叵滤斐芍亟饘傥廴竞推渌袡C污染。中國專利2007100404772公開了
一種"城市污水廠污泥的固化處理方法"，該方法雖然改善污泥填埋廠的環(huán)境質量，但仍然
存在著占用土地、以及隨著時間的延長，重金屬物質滲入地下的水或土壤的隱患；部分地方
采用將污泥作為肥料用于農(nóng)業(yè)或綠化，但其肥效不理想，同時存在重金屬污染土壤問題，且
已通過食物鏈進入人體造成健康危害，不宜實施。有些地方對污泥進行焚燒或引入鍋爐進
行燃燒，運輸及燃燒成本較高，且污泥燃燒后的重金屬污染問題不能得到解決。 另一方面，我國能源需求量大，煤炭供應緊張。如果能利用城市生活污水處理廠污
泥的污泥作為燃料，取代煤炭進行燃燒，除可以減少煤炭消耗外，同時減少了因燃用煤炭造
成的大氣污染物如二氧化硫的排放。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決城市污水處理廠污泥在填埋和利用中存著的占用土地和產(chǎn)生的二次污
染問題，本發(fā)明的目的是提供一種確保自然環(huán)境安全的城市污水處理廠污泥處理和利用方
法，達到對污泥進行無害化處理、資源化利用。 本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的 —種城市污水處理廠污泥處理和利用方法其步驟為 1、一種城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其步驟為 (1)、通過壓濾機將城市污水處理廠的污泥壓濾，由給料機進入污泥干燥機；
(2)、將鈣基改性劑通過給料機進入污泥干燥機，鈣基改性劑用量最高為污泥重量 的1/100，在污泥干燥機內(nèi)與污泥混拌并將污泥干燥成含水率15% 20%的松散狀污泥；
(3)、利用造粒機將松散污泥壓制成5mm 10mm粒徑的污泥顆粒燃料；
所述的鈣基改性劑主要是以石灰石、螢石或煤矸石、赤泥為原料經(jīng)破碎、研磨至 > 150目粉末。 所述的鈣基改性劑各原料的重量百分數(shù)為石灰石50% 98%，赤泥1% 20%， 螢石1% 10%。
所述的鈣基改性劑各原料的重量百分數(shù)為石灰石25% 50%;螢石1% 10%;
煤矸石20% 35% ;赤泥1% 10%。
利用循環(huán)流化廠鍋爐發(fā)電或供熱后的煙氣，導入污泥干燥機對污泥進行干燥；煙 氣溫度80°C 200°C ，煙氣風量不超過80000立方/小時。 將所述的污泥顆粒燃料供循環(huán)流化床鍋爐燃用，燃燒后的灰渣用作水泥原料。
造粒機為錐形壓輪造粒機。 通過壓濾機將城市污水處理廠的污泥壓濾成含水率約80 % 85%的污泥。
所述的污泥干燥機采用通用型單通道旋轉式干燥機，干燥機煙氣出口安裝袋式除 塵器，煙氣經(jīng)二次除塵后經(jīng)引風機導入煙閨低空達標排放，除塵器收集的粉塵，拌入含水污 泥中回用。 造粒后的污泥篩分后，粒徑小于2mm的污泥顆粒、粉料返回到造粒機重新造粒。
本發(fā)明的積極效果是 1、本發(fā)明較好地對污泥進行減量化、無害化處理，并實現(xiàn)了資源化利用，同時處理 時不僅不消耗外部能源，而且可產(chǎn)生新的能源或物質外供。生活污水處理廠干化污泥熱值 在2500大卡以上，高于大部分煤矸石的熱值，采用燃燒低熱值燃料的循環(huán)流化床鍋爐，對 造粒后的干化污泥進行燃燒，在產(chǎn)生熱或電的同時，對污泥進行了處理。燃燒后的污泥灰 渣，由于鈣基改性劑的作用，成為良好的生產(chǎn)水泥原料，污泥中重金屬離子被固化到水泥 中，不再對環(huán)境造成危害。 2、本發(fā)明不僅不消耗外部能源，而且可產(chǎn)生新的能源或物質外供。 一是熱電的外 供；二是灰渣作為生產(chǎn)水泥原料的外供；三是合成的污泥燃料的外供。 3、本發(fā)明的處理運行費用低，除外購少量碳酸鈣和螢石外，其他添加劑均為工業(yè) 廢棄物。 本發(fā)明是利用循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)除塵后的煙氣，引入污泥干燥機對經(jīng)壓濾過的城 市污水處理廠含水污泥進行干化，添加鈣基改性劑后進行造粒，所造粒粒徑根據(jù)所使用的 循環(huán)流化床鍋爐而確定，一般為5mm 15mm，造粒后形成堅固的污泥顆粒。將這些顆粒作為 循環(huán)流化床鍋爐的燃料，燃燒后的灰渣作為生產(chǎn)水泥優(yōu)質原料進行外售，多余的污泥顆粒 作為其他循環(huán)流化床鍋爐燃料進行外售。 本發(fā)明是利用改性后的生活干化污泥作為循環(huán)流化床鍋燃料，整個實施過程分為 改性劑的制備、污泥燃料的制備與燃燒三個部分。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述
鈣基改性劑的制備 第一種鈣基改性劑的制備方法，選用普通破碎機，對石灰石、螢石分別破碎成碎 粒，重量百分數(shù)為石灰石50 % 98 % ，赤泥堿性材料1% 20%，螢石1% 10%，再經(jīng)雷 蒙磨設備磨制成粉狀即可。 第二種鈣基改性劑的制備方法，選用普通破碎機，對石灰石、螢石、煤矸石分別破 碎成碎粒，其中煤矸石粒經(jīng)小于2mm。再按照污泥的特性確定改性劑的具體配比。重量百分
數(shù)為石灰石25% 50% ;螢石1% 10% ;煤矸石20 % 35% ;赤泥1% 10%，在經(jīng)雷
蒙磨設備磨制成粉狀即可。
實施實例1 :
4
河南鄭州某城市污水處理廠污泥，帶式壓濾機壓濾后含水率80%，將許昌某熱電 廠75噸循環(huán)流化床鍋爐煙氣導入專用污泥干化機(專用污泥干燥機可采用沈陽一通公
司設備)，按重量百分比為污泥鈣基改性劑=iooo : io拌入第二種鈣基改性劑，造粒
成5mm 8mm顆粒，顆粒含水率18 % ，顆粒自用，無需燃用其他燃料，燃燒穩(wěn)定，干污泥熱值 2768大卡/千克。灰渣經(jīng)許昌當?shù)厮鄰S檢驗后，屬優(yōu)質水泥原料，和水泥熟料混磨后，試 生產(chǎn)的少量水泥，達到該型號水泥各項標準。
實施實例2 : 采用平頂山某縣城市污水處理廠污泥，帶式壓濾機壓濾后含水率85%，按重量百 分比為污泥鈣基改性劑=1000 : 5摻入第一種鈣基改性齊U，自然干化、造粒6mm 8mm 成污泥顆粒，含水率20% 、篩分后干污泥熱值2600大卡/千克，送當?shù)啬碂犭姀S220噸循環(huán) 流化床鍋爐使用，和煤炭混合燃燒，并逐步提高污泥比例，直至完全使用污泥燃料，燃燒穩(wěn) 定，可替代原燃用的煤矸石，灰渣被水泥廠運走使用，尚未對水泥進行分析。
實施實例3 : 采用新鄉(xiāng)市某城市污水處理廠污泥，按重量百分比為污泥鈣基改性劑= 1000 : 10加入第一種f丐基改性劑，通過電熱式污泥干燥機干燥，由造粒機造粒成6mm 8mm污泥顆粒，含水率15%，干污泥熱值2816大卡/千克，用于造紙廠35噸循環(huán)流化床鍋 爐燃料，燃燒穩(wěn)定，可完全替代煤炭燃料，灰渣外賣水泥廠。
權利要求
一種城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其步驟為(1)、通過壓濾機將城市污水處理廠的污泥壓濾，由給料機進入污泥干燥機；(2)、將鈣基改性劑通過給料機進入污泥干燥機，鈣基改性劑用量最高為污泥重量的1/100，在污泥干燥機內(nèi)與污泥混拌并將污泥干燥成水重量百分含量為15％～20％的松散狀污泥；(3)、利用造粒機將松散污泥壓制成5mm～10mm粒徑的污泥顆粒燃料；所述的鈣基改性劑主要是以石灰石、螢石或煤矸石、赤泥為原料經(jīng)破碎、研磨至≥150目粉末。
2. 根據(jù)權利要求1所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于所述 的鈣基改性劑各原料的重量百分數(shù)為石灰石50% 98%，赤泥1% 20%，螢石1% 10%。
3. 根據(jù)權利要求1所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于所述的鈣基改性劑各原料的重量百分數(shù)為石灰石25% 50% ;螢石1% 10% ;煤矸石20 % 35% ;赤泥1% 10%。
4. 根據(jù)權利要求1、2、或3所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于 利用循環(huán)流化廠鍋爐發(fā)電或供熱后的煙氣，導入污泥干燥機對污泥進行干燥；煙氣溫度 80。C 200°C ，煙氣風量不超過80000立方/小時。
5. 根據(jù)權利要求4所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于將所述的污泥顆粒燃料供循環(huán)流化床鍋爐燃用，燃燒后的灰渣用作水泥原料。
6. 根據(jù)權利要求4所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于造粒機為錐形壓輪造粒機。
7. 根據(jù)權利要求4所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于通過壓濾機將城市污水處理廠的污泥壓濾成含水率80% 85%的污泥。
8. 根據(jù)權利要求4所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于所述的污泥干燥機采用通用型單通道旋轉式干燥機，干燥機煙氣出口安裝袋式除塵器，煙氣經(jīng)二 次除塵后經(jīng)引風機導入煙囪低空達標排放，除塵器收集的粉塵，拌入含水污泥中回用。
9. 根據(jù)權利要求4所述的城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其特征在于造粒后的污泥篩分后，粒徑小于2mm的污泥顆粒、粉料返回到造粒機重新造粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市污水處理廠污泥處理和利用方法，其步驟為通過壓濾機將城市污水處理廠的污泥壓濾，由給料機進入污泥干燥機；將鈣基改性劑通過給料機進入污泥干燥機，鈣基改性劑用量最高為污泥重量的1/100，在污泥干燥機內(nèi)與污泥混拌并將污泥干燥成含水為15％～20％的松散狀污泥；利用造粒機將松散污泥壓制成5mm～10mm粒徑的污泥顆粒燃料；本發(fā)明較好地對污泥進行減量化、無害化處理，并實現(xiàn)了資源化利用，同時處理時不僅不消耗外部能源，而且可產(chǎn)生新的能源或物質外供。生活污水處理廠干化污泥熱值在2500大卡以上，采用燃燒低熱值燃料的循環(huán)流化床鍋爐，對造粒后的干化污泥進行燃燒，在產(chǎn)生熱或電的同時，對污泥進行了處理。
文檔編號F24J3/00GK101786786SQ20101010758
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者常醒, 王峰, 董萍萍, 郎士寧, 鄭黎 申請人:董萍萍;鄭黎;常醒