专利名称：农林废弃物与污泥或污水混合焚烧处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种农林废弃物与污泥或污水处理的领域。
背景技术：
自人类有文明以来，柴草(生物质能)用来烧水做饭是妇孺皆知的事实。只是近半 个世纪以来，科学技术的飞速发展，使煤碳、石油、天然气得到了广泛地应用，对于城 镇居民而言，生物质能源由于使用不便而淡出人们视线。农作物秸秆原作为生活燃料、 动物饲料，可目前除了部分仍作动物饲料外，绝大部分被露天焚烧，产生的大量烟雾不 仅是浪费大量能源，还严重污染空气、影响能见度。我国每年秸秆资源的可获得量为7 亿吨，再加以往不可利用的树木的枝、叶与果实的皮、芯、壳核、各种蒿草以及木屑、 糖渣等(统称为农林废弃物)，总量可达近20亿吨，相当于10亿吨标准煤。
污泥在污水处理过程中产量十分巨大，据不完全统计，以活性污泥法为主的污水处 理工艺，其污泥产生量是污水处理量的0.3% 0.5% (以含水率97%计)，数量十分惊 人。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的，含水量在95%-99%的胶溶状膏体物， 具有比重轻、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有 极易腐败恶臭的理化特点外，各类污水经过处理，使污水中的污染物几乎全部转移到污 泥中，还富集了病原体和大量高浓度、持久性有机有毒有害污染物。目前采用的填埋与 农用，已严重影响地表、地下水环境，造成严重的二次污染。在未来50年，我国大部分 人口将集中到万人以上城镇，所产生的污水全部进行处理，每年将产生污泥2亿吨以上。 这个数字还只是城市污水处理厂的污泥。除此外，工厂企业的自备污水处理场(站)还 产生环境危害性更大的工业污泥。因而污泥的处理已经成了刻不容缓的市政工程难题。 通过焚烧来达到污泥减量是最彻底的办法，干化焚烧方法的优点是焚烧产生的剩余 物少，且焚烧后的灰渣无异味；但是干化焚烧的专用处理设备投资庞大，能源消耗量大， 污水处理厂产生的污泥即使通过机械脱水，含水率也在75% 85%之间，根据实验和计算 表明，要将含水率75% 85%的污泥通过干化而需要的外加能源远大于污泥燃烧所产生的 能量。运转费用高昂，污泥干化焚烧的费用在400元/吨以上。
循环流化床燃烧系统流程简单，没有煤粉炉燃烧所需的复杂制粉系统，如磨煤机、 排粉风机、粗、细粒分离器等，也没有链条炉所需炉排入传送装置，燃烧系统运行人员 操作的辅机设备少，控制简单，在燃用劣质燃料和污染物控制方面有着独特的优势。且 具有较经济的脱硫效果，为灰渣的综合利用提供了有利条件。循环流化床的灰渣可做建 材掺合料，可广泛应用于水泥行业，制砖行业。
循环流化床有较高的燃烧效率，是目前最成熟并己商业化应用的洁净煤燃烧技术， 其独特的设计使得像煤粉这样的燃料能在空气中流动，这样燃料就能和周围的空气更好 的接触，使燃烧更加充分，可燃用低热值无烟煤、劣质烟煤、炉渣、矸石、生活垃圾、
工业废弃物等。更重要的是与传统的锅炉相比，它释放出的COx和NOx要少的多。
循环流化床锅炉正成为热电厂最主要的生产设备。中国政府已经提出了一个新法规， 强制关闭所有小型的电厂(小于200MW)，除非这些厂转用循环流化床锅炉。其目的是 获得经济效益，同时减少空气污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、效果卓越、容易实施处理的农林废 弃物与污泥或污水混合焚烧处理的方法，它适合对污泥或难处理高浓度有机有毒废水进 行焚烧处理。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种农林废弃物与污泥或污水混合
焚烧处理的方法，其特征在于农林废弃物经粉碎至细末与污泥或污水以质量比1:2 2:1 混合后，送入燃烧室中焚烧。
作为优选，所述的农林废弃物是农作物秸秆，树木的枝、叶与果实的皮、芯、壳 核、各种蒿草、木屑、糖渣或植物材料等。
作为优选，所述的污泥是城市污水处理厂或工厂企业自备污水处理场产生的污泥， 污水是指高浓度有机有毒的难处理工业废水。
再改进，所述的农林废弃物细末是经千燥后粉碎的，粒度为粒径2mm以下范围。 作为优选，所述的经干燥粉碎后的农林废弃物细末与污泥或污水的混合质量比为
1:1。
作为改进，为了适应大的处理量，需要高速、高效地混合，使本发明能方便地实 施，借用风扇的原理设计出能连续进料与出料的混合机，使农林废弃物经干燥粉碎成细 末后与污泥或污水进行有效混合。
作为改进，所述的混合机在机壳上面和下面分别设置有进料口和出料口，同时机
壳中水平分布有多个空腔，空腔在侧部相互连通，在中间设置有水平转轴，每个转轴上 依次分布有多个浆叶，转轴与机壳侧部的变速箱的输出轴进行连接，变速箱的输入轴与 电机进行连接。这样结构简单合理，容易操作使用。
最后，所述的燃烧室是指所有能以煤炭为燃料进行燃烧的装置。所述的农林废弃 物的干燥是通过普通日晒或经锅炉或焚烧装置的余热进行烘干。
与现有技术相比，本发明的优点在于是因为农林废弃物是非常廉价的，干燥粉碎 后的细末有很好的吸附污水能力，作为外加能源焚烧污泥或污水就有很好的可操作性。 因为只需要通过很简单的混合装置使农林废弃物经干燥粉碎后的细末与污水或高含水 污泥混合，混合后成为含水颗粒物，理论上可在所有原燃煤的设备(毋须改装)上实施 焚烧，所以投资很少。
本发明在热电厂现有循环流化床锅炉上实施效果更佳，因农林废弃物性质偏碱性，
在焚烧时能吸收污泥中的含硫化合物及其它酸性物质，减少so2、 Na的排放，从而更有 利于环保。而经过焚烧发电后的农林废弃物、污泥和煤的残渣，可用来生产轻质建筑材 料，又能实现污泥和污水得到彻底无害化处理的最终目标。
本发明通过干燥粉碎成细末的农林废弃物与污泥或污水混合后，成了含水较高的颗 粒物，更便于运输，又解决了污泥难于运输的问题。
农林废弃物经干燥粉碎成细末(粒径《2mm以下)后，其热值约为3500大卡/公斤， 焚烧污水或高含水污泥所消耗的热值大约为620大卡/公斤，农林废弃物粉末与污泥(或 污水)以l:l重量比混合由螺旋给料调速系统送入电厂循环流化床锅炉。在900多摄氏度 的锅炉内，利用循环燃烧的特性，能使污水或高含水污泥得到彻底焚烧，既能发电、又 能排除污泥的二次污染，小火电厂如果采用本发明将农林废弃物替代煤炭作为燃料用于 发电，只要技术处理得当，发电机组能正常运行，对环境不但没有影响，而且彻底解决 了所有污水处理厂所产生的污泥处理难题。同时也对增加农民收入，进一步调动农民种 植农作物的积极性带来长远影响。这样将成为中国最大的支农项目、最大的节能环保项 目，也是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。
总上所述，本发明是用最简单的方法解决了多年来难于处理的污泥和难处理的污水 (特别是高浓度有机有毒废水)，获得了操作很方便、成本很低、处理效果极好等优点。 还使农林废弃物有了很好的用途，也就使农林废弃物在环境保护、可再生能源领域都占 有重要的位置。
图l为混合机侧剖面图； 图2为混合机正剖面图； 图3为焚烧发电系统图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图l、图2所示，混合机主要由桨叶即扇叶，机壳l.l、变速箱2.3与电机2.4构成。 混合机在机壳l. l上面和下面分别设置有进料口2. l和出料口2. 5，同时机壳中水平分布 有多个空腔，空腔在侧部相互连通，在中间设置有水平转轴1.2，每个转轴上依次分布 有多个浆叶2.2，转轴与机壳侧部的变速箱2.3的输出轴进行连接，变速箱2.3的输入轴 与电机2. 4进行连接。
农林废弃物干燥粉碎后的细末(其粒径^2mm以下)，与污水或高含水流体质污泥按 质量比1:1从混合机进料口2. l加入，在高速转动的桨叶扇叶2.2混合并推动下，物料从 左到右再到下层桨叶混合并推动由右到左至混合机出料口2.5，能确保有效混合。混合 机出料口出来的农林废弃物与污水或高含水污泥混合颗粒再由双螺旋给料调速系统3. 1 送入电厂循环流化床炉膛3. 3焚烧，循环流化床炉膛的下部位设置有点火器与空气进口 3.2，焚烧所得的热量由余热锅炉3.4产生蒸汽供汽轮发电机组3.6转化为电能；余热锅 炉出来的烟气经由静电除尘器3.7，灰分进入灰仓3.5，废气经由重金属吸收塔3.8至烟 囱3.9排入大气。
通过试验表明干燥粉碎后的农林废弃物粉末与污水质量比超过2:1即含农林废弃 物质量比大于约70%时，运输或输送时容易起尘而污染环境，而低于1:2即含农林废弃物 质量比小于约30%时，混合物含水量太高，以至热值太低，不利于焚烧。所以最佳质量 比为l:l。
实现本发明目的方法是先将农林废弃物干燥粉碎至细末(在粒径C2mffl以下)，与 含水质量比为75% 100%的污泥或高浓度难处理有机废水经混合机以2:1 1:2混合(或 再与煤碳混合)后输送至循环流化床燃烧室中燃烧；产生的尾气经处理后排放。
权利要求
1、一种农林废弃物与污泥或污水混合焚烧处理的方法，其特征在于农林废弃物经粉碎至细末与污泥或污水以质量比1∶2～2∶1混合后，送入燃烧室中焚烧。
2、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述农林废弃物是农作物秸秆、树木 的枝、叶与果实的皮、芯、壳核、各种蒿草、木屑、糖渣或植物材料。
3、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述污泥或污水是城市污水处理厂或 工厂企业目备污水处理场产生的污泥，污水是指高浓度有机有毒的难处理工业废水。
4、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述农林废弃物细末是经干燥后粉碎 的，粒度为粒径2ram以下范围。
5、 根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的方法，其特征在于所述经干燥粉碎 后的农林废弃物细末与污泥或污水的混合质量比为l:l。
6、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述的燃烧室是指所有能以煤炭为燃 料进行燃烧的装置。
7、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的混合是由借用风扇原理设计的 一种能连续进料与出料的混合机完成。
8、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的农林废弃物的干燥是通过普通 日晒或经锅炉或焚烧装置的余热进行烘干。
9、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述的混合机在机壳上面和下面分别 设置有进料口和出料口，同时机壳中水平分布有多个空腔，空腔在侧部相互连通，在中 间设置有水平转轴，每个转轴上依次分布有多个浆叶，转轴与机壳侧部的变速箱的输出 轴进行连接，变速箱的输入轴与电机进行连接。
全文摘要
本发明涉及一种农林废弃物与污泥或污水混合焚烧处理的方法，该方法是将农林废弃物经粉碎至细末与污泥或污水以质量比1∶2～2∶1混合后，送入燃烧室中焚烧，焚烧后产生的尾气经处理后排放。本发明具有操作很方便、成本很低、处理效果极好的优点。
文档编号F23G5/02GK101191617SQ20061015496
公开日2008年6月4日 申请日期2006年12月1日 优先权日2006年12月1日
发明者楼龙春 申请人:楼龙春