市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法技术

本发明专利技术涉及一种市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，包括以下步骤：从蒸汽锅炉向干式厌氧发酵罐送入蒸汽，将市政污泥进行干式厌氧发酵，发酵后产生沼气和厌氧发酵污泥；将厌氧发酵污泥调理改性并脱水，送入干燥装置进行干燥然后进行粉碎得到干污泥粉；将干污泥粉与建筑渣土混合并挤压成型为砖坯；将砖坯送入污泥制砖系统中，经干燥、焙烧制得烧结砖；污泥制砖系统中的烟气同时作为蒸汽锅炉和干燥装置的热源，市政污泥发酵后产生的沼气作为污泥制砖系统的加热燃料。本发明专利技术的技术效果在于：对市政污泥的处理基本不存在二次污染，并且能实现能源综合利用。

【技术实现步骤摘要】
市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法
本专利技术涉及一种固体废物处理、处置及资源化利用，特别是一种利用市政污泥产生沼气并生产烧结砖的方法。
技术介绍
污泥处理、处置的主要目的是将污泥减量化、稳定化和资源化。目前，主要通过固化填埋、厌氧消化、好氧堆肥及焚烧等实现污泥减量化、稳定化。在全球资源日益紧张的情况下，污泥的资源化、能源化利用应是污泥处置的主导方向。污泥的高含水率是阻碍污泥资源化利用的重要因素。污水处理厂剩余污泥，经浓缩、消化和机械脱水后，一般仍含有80%左右的水份。由于污泥细胞外有一层胞外聚合物，导致污泥进一步脱水困难。通过添加调理剂调理后，可以进行深度脱水，深度脱水后含水率一般在60%左右，可以认为，60%是深度脱水的极限含水率。对深度脱水后的污泥进行热干化、焚烧处理，虽然可以实现污泥的减量化，但存在成本高、对环境的二次污泥严重，易引发公众事件等缺点，从而无法大规模推广。干化污泥中掺合其它原材料生产烧结砖是污泥处理利用的一种方法，通过烧结可以完全固化重金属，是污泥处置的理想安全途径。但目前技术中，难以得到高污泥掺量的烧结砖，主要原因是污泥中有机质含量较高，使原料塑性差且具有一定的弹性，难以通过高压压制成密实的砖坯。为了提高烧结砖的强度，需掺入大量的粘土，造成对土地资源的大量破坏。市政污泥中含有大量的有机物，比如糖类、蛋白质、脂肪等，蕴含丰富的生物质能，如何有效地回收利用剩余污泥中的能源，具有经济和环境综合效益。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免现有技术中对深度脱水后的污泥进行热干化、焚烧处理存在成本高以及对环境的二次污泥严重的问题，同时避免现有干化污泥中掺合其它原材料生产烧结砖所存在的污泥中有机质含量较高，难以通过高压压制成密实的砖坯的问题，提出一种市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，对市政污泥的处理基本不存在二次污染，并且实现能源综合利用。针对上述要解决的技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：提供一种市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，包括以下步骤：将市政污泥送入干式厌氧发酵罐中，并从蒸汽锅炉向干式厌氧发酵罐送入蒸汽，市政污泥进行干式厌氧发酵，发酵后产生沼气和厌氧发酵污泥；将所述厌氧发酵污泥调理改性并脱水，送入干燥装置进行干燥然后进行粉碎得到干污泥粉；将所述干污泥粉与建筑渣土混合并挤压成型为砖坯；将所述砖坯送入污泥制砖系统中，经干燥、焙烧制得烧结砖；所述污泥制砖系统中的烟气同时作为蒸汽锅炉和干燥装置的热源，市政污泥发酵后产生的沼气作为污泥制砖系统的加热燃料。进一步地：市政污泥掺入园林绿化垃圾后，再被送入干式厌氧发酵罐中进行干式厌氧发酵。所述厌氧发酵污泥采用带式压滤机脱水，脱水后的厌氧发酵污泥含水率降至55%以下。所述厌氧发酵污泥干燥后，其污泥含水率降至30%以下。干燥后的厌氧发酵污泥粉碎后得到的干污泥粉的粒径为20~40目。所述干污泥粉与建筑渣土混合后采用对辊破碎机进行破碎。所述干污泥粉与建筑渣土混合，其中干污泥粉的重量百分比为40~60%。所述干污泥粉与建筑渣土采用双极真空挤压成型机挤压成型。所述干式厌氧发酵的发酵温度为35℃或55℃，发酵周期25~30天。所述砖坯的焙烧温度为900~1000℃。与现有技术相比，本专利技术的技术效果在于：本专利技术以含水率高的市政污泥为原料，采用干式厌氧发酵工艺，相比于湿式厌氧发酵，由于不用添加水份稀释污泥，具有处理规模大，占地面积少，投资省和运行成本低。本专利技术通过厌氧消化，降低了污泥中有机质含量，产生沼气可作为清洁能源，并且在消化过程中，微生物胶团结构被破坏，有利于后续的脱水，可以在少加甚至不加调理剂的情况下，脱水效果良好。本专利技术采用带式压滤机对污泥进行深度脱水，相对于板框压滤，带式压滤装置连续运行，脱水时间短、处理量大以及占地面积小，节省人工成本。本专利技术对干燥污泥进行粉碎处理，污泥颗粒细小，制砖过程中与其它原料混合均匀，烧结产品质密、强度高。本专利技术收集沼气作为隧道窑燃料，隧道窑产生的高温烟气作为干燥装置的热源，并导入蒸汽锅炉产生蒸汽，加热发酵原料，在整个系统中实现了能源的循环利用，降低了整个系统的能耗。本专利技术采用建筑渣土作为烧结砖原料，不需要粘土，实现了废物的循环再利用，保护了国家耕地资源。附图说明图1为本专利技术市政污泥制备沼气并生产烧结砖方法的流程示意图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术的实施例作详细说明。如图1所示，本专利技术市政污泥制备沼气并生产烧结砖方法包括以下步骤：步骤1：市政污泥，含水率80%左右，倾倒入原料接收槽，原料接收槽内设有活动地板，在运行过程中对污泥进行初步混合搅拌，并将污泥定量从接收槽内取出并送至后续设备。步骤2：污泥经过提升后直接送入干式发酵罐进料装置。蒸汽通过管道送入干式发酵罐进料装置，与污泥一起进行混合、升温，并通过管道送入干式发酵罐。步骤3：污泥送入干式发酵罐后，在密闭环境下进行生物降解。经过一个周期的厌氧发酵过程，其中的有机质部分生物降解并产生沼气。发酵罐为干法厌氧发酵罐，发酵罐的混凝土材质，现场制作。发酵罐内设有搅拌器，将发酵罐内的物料搅拌均匀。厌氧发酵采用中温35℃或高温55℃发酵。发酵物料采用蒸汽的加热方式，将蒸汽直接与进料的物料混合，达到发酵所需的温度，同时发酵罐外壁采用保温措施，减少发酵罐的热量损失。步骤4：污泥在厌氧发酵罐内发酵25~30天，发酵剩余物为厌氧污泥（沼渣），由发酵罐出料装置输送至污泥脱水系统的中间存储罐。步骤5：厌氧发酵系统产生的沼气，是一种清洁燃料，主要成分为CH4、CO2、H2S、NH3、水汽及灰尘等杂质。发酵罐产生的沼气通过管道送入沼气母管，由发酵罐自身的沼气压力进行输送。产生的沼气首先经脱硫脱水系统进行处理。经过净化处理的沼气送入储气罐进行存储。沼气作为清洁能源供污泥制砖系统如隧道窑使用。步骤6：厌氧污泥经调理剂调理改性后，直接由带式压滤机压滤快速深度脱水。深度脱水后含水率55%左右。步骤7：深度脱水污泥送往干燥装置缓冲料仓，由布料螺旋送至干燥装置各单元内。采用烧结砖隧道窑内烟气作为干燥装置热源。干燥后污泥由溢流排出口落入皮带输送机，送至收集料仓储存。干燥后污泥含水率30%左右。步骤8：干燥污泥经粉碎机粉碎，制得粒径20-40目的干污泥粉。步骤9：杆污泥粉与建筑渣土按一定比例混合，污泥含量40-60%，并添加少量添加剂，混合均匀后，送入陈化仓陈化。步骤10：陈化料经对辊破碎机破碎、双轴搅拌机搅拌均匀后，由真空挤压机挤压成型，制得砖坯。步骤11：砖坯送入隧道窑，经干燥、焙烧制成烧结砖。焙烧温度900-1000℃，焙烧时间2小时。利用隧道窑余热对湿砖坯进行干燥。应当理解的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将市政污泥送入干式厌氧发酵罐中，并从蒸汽锅炉向干式厌氧发酵罐送入蒸汽，市政污泥进行干式厌氧发酵，发酵后产生沼气和厌氧发酵污泥；B.将所述厌氧发酵污泥调理改性并脱水，送入干燥装置进行干燥然后进行粉碎得到干污泥粉；C.将所述干污泥粉与建筑渣土混合并挤压成型为砖坯；D.将所述砖坯送入污泥制砖系统中，经干燥、焙烧制得烧结砖；所述污泥制砖系统中的烟气同时作为蒸汽锅炉和干燥装置的热源，市政污泥发酵后产生的沼气作为污泥制砖系统的加热燃料。

【技术特征摘要】
1.一种市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将市政污泥送入干式厌氧发酵罐中，并从蒸汽锅炉向干式厌氧发酵罐送入蒸汽，市政污泥进行干式厌氧发酵，发酵后产生沼气和厌氧发酵污泥；B.将所述厌氧发酵污泥调理改性并脱水，送入干燥装置进行干燥然后进行粉碎得到干污泥粉；C.将所述干污泥粉与建筑渣土混合并挤压成型为砖坯；D.将所述砖坯送入污泥制砖系统中，经干燥、焙烧制得烧结砖；所述污泥制砖系统中的烟气同时作为蒸汽锅炉和干燥装置的热源，市政污泥发酵后产生的沼气作为污泥制砖系统的加热燃料。2.根据权利要求1所述的市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，其特征在于：市政污泥掺入园林绿化垃圾后，再被送入干式厌氧发酵罐中进行干式厌氧发酵。3.根据权利要求1所述的市政污泥制备沼气并生产烧结砖的方法，其特征在于：所述厌氧发酵污泥采用带式压滤机脱水，脱水后的厌氧发酵污泥含水率降至55%以下。4.根据权利要求1所述的市政污泥制备沼气并生产烧结砖...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小兵，
申请(专利权)人：东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44