專利名稱：污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)獾闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型生物質(zhì)能源，特別是一種污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)狻?br> 背景技術(shù)：
隨著污水設(shè)施的普及、處理率的提高、處理程度的深化，污水處理廠的污泥產(chǎn)量大大增加，由此引起的二次污染已不能忽視，國內(nèi)外污泥處理和處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(多為農(nóng)用)、填埋、焚燒，或用幾種方法組合處理，應(yīng)該說對污水廠的污泥的處理，我們與先進(jìn)國家還有較大差距。污泥是污水處理廠在處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，通常為污水處理總量的
0.5-1.0%，污泥的組成非常復(fù)雜 ，是由多種微生物形成的菌膠團(tuán)與其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成，除含有大量的水(含水率可達(dá)90%)以外，還含有難以降解的有機(jī)物、重金屬和鹽類及多種病原微生物寄生蟲、卵，污泥中有機(jī)物含量高極易腐敗產(chǎn)生惡臭，我國長期以來存在重水輕泥現(xiàn)象。當(dāng)前的能源短缺是抑制我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，已經(jīng)影響到改善民生的國策的實(shí)施，且污泥得不到妥善處理后還會(huì)給環(huán)境造成二次污染，給民生造成惡劣影響，目前我國政府已高度重視污泥的處理，本發(fā)明就是根據(jù)污泥的組成成分作為一種資源進(jìn)行可再生利用生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)狻?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是把污水處理廠、排污水管道產(chǎn)出的污泥作為一種資源進(jìn)行可再生利用生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?，以替代在生活、生產(chǎn)中目前所使用的天然氣，同時(shí)消除污泥這種城市環(huán)保垃圾對自然環(huán)境所造成的二次污染。本發(fā)明設(shè)計(jì)的污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)?，其生產(chǎn)工藝流水線主要由污泥好氧厭氧生物增質(zhì)設(shè)施、脫水干化設(shè)施、污泥造塵霧機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、第一級熱分解反應(yīng)裝置、抽風(fēng)機(jī)、除塵裝置、第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置、排送機(jī)、廢熱鍋爐、排送機(jī)、生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置、生物質(zhì)燃?xì)鈿怏w壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐組成，其特征在于:污泥好氧厭氧生物增質(zhì)設(shè)施利用生物工程提高污泥微生物菌膠的數(shù)量來提高污泥造氣產(chǎn)量以達(dá)到每1.5kg的污泥制造每立方米生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂礠a = 6000kcal/m3，在增質(zhì)后采用脫水干化設(shè)施把污泥的含水率降到50-60%，由污泥造塵霧機(jī)制造為顆粒度=Φ0.2mm的塵霧，再由鼓風(fēng)機(jī)將廢熱鍋爐產(chǎn)生的80-120°C的高溫?zé)釟庖徊⒋等氲谝患墴岱纸夥磻?yīng)裝置，溫度提高到300°C以上開始發(fā)生熱分解反應(yīng)，水分蒸發(fā)，揮發(fā)分有機(jī)物等與固體無機(jī)物分離，其生成的氣固混合氣由抽風(fēng)機(jī)送入除塵裝置，清除其灰渣，第一級熱分解反應(yīng)裝置生成的氣體進(jìn)入第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置，在第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置中有五種反應(yīng):第一種為熱分解反應(yīng)=C-C鍵斷裂大分子變小分子Cm+nH(m+n)+2 — CnH2n+2+CmH2m ；第二種為脫氫反應(yīng):CnH2n+2 — CnH2n+H2在同系物，隨著碳原子數(shù)增加，在裂解過程中，生成新烷烴分子，在高溫下繼續(xù)裂解成比較穩(wěn)定的氣體，在很高溫度下，烴類分子分解為 c+H2 ；第三種為轉(zhuǎn)化反應(yīng):分子原子數(shù)不變，但相互位置改變；第四種為聚合反應(yīng):(環(huán)化、熱疊合)兩個(gè)或更多個(gè)烯烴分結(jié)合成
一個(gè)更大的分子，構(gòu)成芳香烴，
權(quán)利要求
1.一種新型生物質(zhì)能源，特別是一種污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)猓涮卣髟谟谖勰嘀械乃?、揮發(fā)分、微生物菌膠團(tuán)及吸附其上的有機(jī)物，經(jīng)高溫?zé)岱纸猓?、揮發(fā)分、有機(jī)物蒸發(fā)汽化且分解生成氣體，并與無機(jī)物、灰砂等分離，在除塵裝置中將生成氣體提取，經(jīng)高溫催化熱裂解甲烷化反應(yīng)制成生物天然氣。
2.按權(quán)利要求1所述的一種污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)?，其特征在于所述的生產(chǎn)工藝流水線包括污泥好氧厭氧生物增質(zhì)設(shè)施、脫水干化設(shè)施、污泥造塵霧機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、第一級熱分解反應(yīng)裝置、抽風(fēng)機(jī)、除塵裝置、第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置、排送機(jī)、廢熱鍋爐、排送機(jī)、生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置、生物質(zhì)燃?xì)鈿怏w壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐組成，其特征在于:污泥好氧厭氧生物增質(zhì)設(shè)施利用生物工程提高污泥微生物菌膠的數(shù)量來提高污泥造氣產(chǎn)量以達(dá)到每1.5kg的污泥制造每立方米生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂礠a = 6000kcal/m3，在增質(zhì)后采用脫水干化設(shè)施把污泥的含水率降到50-60%，由污泥造塵霧機(jī)制造為顆粒度=Φ0.2mm的塵霧，再由鼓風(fēng)機(jī)將廢熱鍋爐產(chǎn)生的80-120°C的高溫?zé)釟庖徊⒋等氲谝患墴岱纸夥磻?yīng)裝置，溫度提高到300°C以上開始發(fā)生熱分解反應(yīng)，水分蒸發(fā)，揮發(fā)分有機(jī)物等與固體無機(jī)物分離，其生成的氣固混合氣由抽風(fēng)機(jī)送入除塵裝置，清除其灰渣，第一級熱分解反應(yīng)裝置生成的氣體進(jìn)入第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置，生成氣與水蒸汽在鎳基和硫化鑰基及木炭催化劑上進(jìn)行甲烷化反應(yīng)生成生物燃?xì)猓儆膳潘蜋C(jī)送至廢熱鍋爐中降溫，回收生成氣中的潛熱可加熱鍋爐中的空氣產(chǎn)生熱氣，由鼓風(fēng)機(jī)吹入污泥造塵霧機(jī)，冷卻后的生成氣由排送機(jī)進(jìn)入生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置，在生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置中達(dá)到三個(gè)目標(biāo):1、生成氣降溫；2、除去有害雜質(zhì):脫水脫CO2，脫硫化氫，脫氮氧化物，氰氣、焦油；3、回收有價(jià)值的副產(chǎn)品，凈化后的生成氣即為生物質(zhì)燃?xì)?，?jīng)生物質(zhì)燃?xì)鈿怏w壓縮機(jī)壓縮后送入儲(chǔ)氣罐，可供用戶使用，至此完成了污水污泥再生生物質(zhì)燃 氣的生產(chǎn)過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型生物質(zhì)能源，特別是一種污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)猓涮卣髟谟谟晌勰嗪醚鯀捬跎镌鲑|(zhì)設(shè)施提高污泥再生生物質(zhì)天然氣產(chǎn)量，然后采用脫水干化設(shè)施把污泥的含水率降到50-60％，由污泥造塵霧機(jī)把污泥制成顆粒度＝Φ0.2mm的塵霧，再由鼓風(fēng)機(jī)將廢熱鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)釟庖徊⒋等氲谝患墴岱纸夥磻?yīng)裝置中，污泥中的水分、揮發(fā)分和微生物菌膠團(tuán)有機(jī)物汽化，與固體無機(jī)物分離，其生成的氣固混合氣由抽風(fēng)機(jī)送入除塵裝置，清除其灰渣，爾后第一級熱分解反應(yīng)裝置生成的氣體進(jìn)入第二級催化熱裂解反應(yīng)裝置，在800-900℃下水蒸汽和第一級生成氣在催化劑的催化下進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，生成生物質(zhì)天然氣，再由排送機(jī)排至廢熱鍋爐，在廢熱鍋爐中，生物質(zhì)天然氣進(jìn)行冷卻，冷卻后由排送機(jī)送入生物質(zhì)燃?xì)鈨艋b置進(jìn)行冷卻、脫水、脫CO2，脫硫、脫氮和氰化物及萘氣、氨氣、焦油、除塵等有害雜質(zhì)，凈化后的生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)生物質(zhì)燃?xì)鈿怏w壓縮機(jī)壓縮后送入儲(chǔ)氣罐，可供用戶使用，至此完成了污水污泥再生生物質(zhì)燃?xì)獾纳a(chǎn)過程。本發(fā)明對建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C02F11/02GK103074132SQ20111033009
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者馮曉煒, 馮崇謙, 薛平 申請人:馮曉煒