贵州造纸厂造纸污泥资源化利用方法

本发明涉及一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法及造纸厂生产系统。该方法包括以下步骤：1)将造纸污泥干燥，制成干污泥;2)将干污泥作为辅助燃料投入锅炉燃烧，所述锅炉所使用的主燃料仅为生物质燃料，所述主燃料和辅助燃料燃烧后产生炉渣，炉渣是含有氧化钙的尾渣和草木灰的混合物;3)将炉渣进行筛分，获得含有氧化钙的尾渣;筛分方式有两种，一种是使用设定目数的筛网，筛除炉渣中的草木灰留下尾渣，另一种是用风力分选，吹掉炉渣中的草木灰留下尾渣;4)用尾渣制备造纸用碳酸钙填料。该方法使用干污泥和生物质燃料作为锅炉燃料，不使用煤、重油等化石能源，使燃绕产生的炉渣成分更为简单，尾渣的纯度高，实现碳酸钙填料的高品质回收。

　　权利要求书

　　1.一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

　　1)将造纸污泥干燥，制成干污泥;

　　2)将干污泥作为辅助燃料投入锅炉燃烧，所述锅炉所使用的主燃料仅为生物质燃料，所述主燃料和辅助燃料燃烧后产生炉渣，炉渣是含有氧化钙的尾渣和草木灰的混合物;

　　3)将炉渣进行筛分，获得含有氧化钙的尾渣;筛分方式有两种，一种是使用设定目数的筛网，筛除炉渣中的草木灰留下尾渣，另一种是用风力分选，吹掉炉渣中的草木灰留下尾渣;

　　4)用尾渣制备造纸用碳酸钙填料。

　　2.如权利要求1所述的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，其特征在于，步骤1)中，将所述主燃料和辅助燃料预先混合后再投入锅炉燃烧。

　　3.如权利要求1所述的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，其特征在于，步骤1)中，所述将造纸污泥干燥包括依次对造纸污泥进行脱水和利用烟气对脱水的造纸污泥进行烘干，所述烟气由所述锅炉中的燃料燃烧产生。

　　4.如权利要求3所述的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，其特征在于，步骤1)中，将造纸污泥脱水至干度为65%以上，再利用烟气烘干至干度为85-90%。

　　5.如权利要求1-4中任一项所述的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，其特征在于，步骤4)中，所述用尾渣制备造纸用碳酸钙填料包括以下步骤：用尾渣和水或含水溶液反应，生产石灰水;将石灰水和所述锅炉产生的烟气进行酸碱中和反应，所述烟气由干污泥和生物质燃料燃烧产生，所述石灰水与该烟气中的二氧化碳反应得到含有碳酸钙的混合液，固液分离，得到造纸用碳酸钙填料。

　　6.一种用于实施如权利要求1所述的资源化利用方法的造纸厂生产系统，包括造纸设备;锅炉，具有烟气出口和炉渣出口;干污泥制备设备，用于将造纸设备排放的浆状的造纸污泥制成干污泥;其特征在于，所述锅炉，还具有用于加入混合好的干污泥和生物质燃料的燃料入口，或者具有用于加入干污泥的辅助燃料入口和用于加入生物质燃料的主燃料入口;

　　还包括炉渣筛分装置，为筛网或者风力分选设备，用于将炉渣筛分成草木灰和尾渣;

　　碳酸钙填料生产设备，利用尾渣生产碳酸钙填料。

　　7.如权利要求6所述的造纸厂生产系统，其特征在于，所述碳酸钙填料生产设备包括石灰水生产装置，用于尾渣和水反应生产石灰水;中和反应装置，用于烟气和石灰水反应生产含有碳酸钙的产品浆料，中和反应装置具有烟气进口，所述烟气进口和锅炉的烟气出口通过烟气管道相连，中和反应装置上还设置有尾气出口;以及过滤装置，用于过滤产品浆料生产造纸用碳酸钙填料。

　　8.如权利要求7所述的造纸厂生产系统，其特征在于，所述干污泥制备设备包括污泥干燥设备，所述污泥干燥设备设置在连接中和反应装置的烟气进口和锅炉的烟气出口的所述烟气管道上，污泥干燥设备具有进烟气口和出烟气口，进烟气口与锅炉的烟气出口相连，出烟气口与中和反应装置的烟气进口相连。

　　9.如权利要求6或7所述的造纸厂生产系统，其特征在于，所述干污泥制备设备包括污泥脱水设备，用于将浆状的造纸污泥脱水;对脱水后的污泥进行打散的破碎机;以及污泥干燥设备。

　　说明书

　　一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法及造纸厂生产系统

　　技术领域

　　本发明属于造纸污泥的资源化利用领域，具体涉及一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法及造纸厂生产系统。

　　背景技术

　　造纸工业每年会产生大量的固体废弃物，同时因造纸过程需要使用大量蒸汽，提供蒸汽的锅炉也会产生大量气体废弃物。固体废弃物和气体废弃物的处理已成为阻碍造纸工业进一步发展的重要问题。

　　固体废弃物主要为造纸污泥和锅炉产生的煤渣，造纸污泥的主要成分为造纸过程中加入的填料(如碳酸钙)、造纸纤维等。造纸污泥目前的处理方法主要为填埋法和焚烧法，填埋法会对填埋场周围的环境造成二次污染，焚烧法仅仅是污泥无害化、减量化处理，并不能将造纸污泥回收利用。

　　气体废弃物主要由燃煤锅炉产生，其主要成分为二氧化碳、硫化合物、氮化合物等，一般需脱硫脱硝装置才能实现气体的达标排放。

　　公开号为CN101671101A的中国发明专利申请公开了一种造纸污泥资源化处理方法与系统，其方法是先对造纸污泥进行机械脱水、疏解造粒和二次烘干，再燃烧回收废气废热，将二次烘干后的低温炉渣经过分离、与初步烘干的低温废气发生反应、最后提取送至后处理工序。该发明实现了对造纸污泥中能源和无机填料的回收利用，具有一定的资源利用效果。但由于锅炉使用了煤作为燃料，二次烘干后的低温炉渣在加水分离时，仍然会产生废渣，同时后期回收的填料中也因含有大量杂质而不能被造纸企业充分利用。

　　发明内容

　　本发明的目的在于提供一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，以解决现有方法仍有废渣产生，回收填料含有较多杂质的问题。

　　本发明的第二个目的在于提供一种造纸厂生产系统，以解决现有系统的资源回收工序复杂，回收产品的品质有待提升的问题。

　　为实现上述目的，本发明的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法的技术方案是：

　　一种造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，包括以下步骤：

　　1)将造纸污泥干燥，制成干污泥;

　　2)将干污泥作为辅助燃料投入锅炉燃烧，所述锅炉所使用的主燃料仅为生物质燃料，所述主燃料和辅助燃料燃烧后产生炉渣，炉渣是含有氧化钙的尾渣和草木灰的混合物;

　　3)将炉渣进行筛分，获得含有氧化钙的尾渣;筛分方式有两种，一种是使用设定目数的筛网，筛除炉渣中的草木灰留下尾渣，另一种是用风力分选，吹掉炉渣中的草木灰留下尾渣;

　　4)用尾渣制备造纸用碳酸钙填料。

　　本发明的造纸厂造纸污泥的资源化利用方法，使用干污泥和生物质燃料作为锅炉燃料，不使用煤、重油等化石能源，使燃绕产生的炉渣成分更为简单，炉渣经筛分后分离为草木灰和主要成分为氧化钙的尾渣，尾渣的纯度高，可实现碳酸钙填料的高品质回收。

　　为促进主燃料和辅助燃料高效燃烧，优选的，步骤1)中，将所述主燃料和辅助燃料预先混合后再投入锅炉燃烧。

　　为进一步提高烟气中热量的利用效率，优选的，步骤1)中，所述将造纸污泥干燥包括依次对造纸污泥进行脱水和利用烟气对脱水的造纸污泥进行烘干，所述烟气由所述锅炉中的燃料燃烧产生。

　　利用烟气污泥进行干燥，实现了烟气的加湿、除尘和降温，其为后续的反应过程创造了良好条件。

　　为达到良好的干燥的效果，从而改善干燥后的污泥的燃烧效果，优选的，步骤1)中，将造纸污泥脱水至干度为65%以上，经后续干燥至干度为85-90%。利用现有污泥脱水设备和常规污泥干燥设备可方便实现以上干度要求。

　　利用尾渣制备碳酸钙可参考相关现有技术，为提高生产效率，优选的，步骤4)中，所述用尾渣制备造纸用碳酸钙填料包括以下步骤：用尾渣和水或含水溶液反应，生产石灰水;将石灰水和所述锅炉产生的烟气进行酸碱中和反应，所述烟气由干污泥和生物质燃料燃烧产生，所述石灰水与该烟气中的二氧化碳反应得到含有碳酸钙的混合液，固液分离，得到造纸用碳酸钙填料。由于尾渣的纯度较高，在与水反应生产石灰水的过程中，无废渣产生。烟气中硫化合物、氮化合物的含量极低，主要成分为二氧化碳，烟气和石灰水反应后可生成品质高的碳酸钙填料，从而循环用于造纸过程中。

　　为进一步提高石灰水和烟气的反应效率，优选的，步骤2)中，所述酸碱中和反应是利用自下而上的烟气和自上而下的石灰水液滴进行接触反应。采用该种方式可使酸碱中和反应在气-液界面上进行反应，进而可提高反应效率。

　　为进一步实现水的循环利用，优选的，步骤2)中，以固液分离后所得液体为所述含水溶液。利用以上方式可减小该方法的水用量，使方法的环保型和经济性更加突出。

　　为提高燃烧效率，优选的，所述生物质燃料为以农林废弃物为原料制成的生物质成型燃料。相应的农林废弃物如秸秆、锯末等，生物质成型燃料的制备可参考相关现有技术，其一般包括粉碎、混合、挤压、烘干等工序，制成块状、颗粒状的清洁燃料。生物质燃料和干污泥的配比满足锅炉的热值需求即可，可依据生物质燃料的情况进行调整。

　　本发明的造纸厂生产系统所采用的技术方案是：

　　一种造纸厂生产系统，包括造纸设备;锅炉，具有烟气出口和炉渣出口;干污泥制备设备，用于将造纸设备排放的浆状的造纸污泥制成干污泥;所述锅炉，还具有用于加入混合好的干污泥和生物质燃料的燃料入口，或者具有用于加入干污泥的辅助燃料入口和用于加入生物质燃料的主燃料入口;

　　还包括炉渣筛分装置，为筛网或者风力分选设备，用于将炉渣筛分成草木灰和尾渣;

　　碳酸钙填料生产设备，利用尾渣生产碳酸钙填料。

　　本发明提供的造纸厂生产系统，在实现造纸厂中造纸填料和污泥能源的资源化利用的基础上，无二次废渣产生，回收的填料杂质少，水中的污染物成分少，提高了造纸厂的资源化利用效率和回收产品的品质。

　　为进一步实现碳酸钙的高效生产以及烟气的超低排放，优选的，所述碳酸钙填料生产设备包括石灰水生产装置，用于尾渣和水反应生产石灰水;中和反应装置，用于烟气和石灰水反应生产含有碳酸钙的产品浆料，中和反应装置具有烟气进口，所述烟气进口和锅炉的烟气出口通过烟气管道相连，中和反应装置上还设置有尾气出口;以及过滤装置，用于过滤产品浆料生产造纸用碳酸钙填料。

　　为进一步减少污泥干燥过程的能源损耗，同时实现对烟气的除尘、加湿和酸化效果，优选的，所述干污泥制备设备包括污泥干燥设备，所述污泥干燥设备设置在连接中和反应装置的烟气进口和锅炉的烟气出口的所述烟气管道上，污泥干燥设备具有进烟气口和出烟气口，进烟气口与锅炉的烟气出口相连，出烟气口与中和反应装置的烟气进口相连。

　　为进一步提高污泥的干燥效率，优选的，所述干污泥制备设备包括污泥脱水设备，用于将浆状的造纸污泥脱水;对脱水后的污泥进行打散的破碎机;以及污泥干燥设备。