水泥窯協同處理污泥技術
1.污泥處理的意義
如污泥(ni)得不(bu)到及時處(chu)理(li)(li)，將會導致污水處(chu)理(li)(li)廠內的(de)污泥(ni)大量積壓，可能造成污水處(chu)理(li)(li)系統的(de)全面癱(tan)瘓，將可使多年來(lai)治河治污的(de)努(nu)力(li)付諸東流。因(yin)此，建設(she)污泥(ni)處(chu)理(li)(li)處(chu)置設(she)施是(shi)城市基礎設(she)施建設(she)必不(bu)可少的(de)重要組(zu)成部(bu)分(fen)，是(shi)關(guan)系千家萬戶的(de)重要環保工程。
2.水泥窯協同處理現狀及工藝路線
2.1污泥處理現(xian)狀
2.1.1我國(guo)水泥窯協同處理(li)污泥現狀
污泥(ni)(ni)(ni)傳統(tong)處(chu)理(li)方法(fa)主要有土地(di)利(li)用(yong)、填埋和(he)(he)焚燒等，隨(sui)著環境要求的標準(zhun)提(ti)高，傳統(tong)方法(fa)不能(neng)滿足環保要求。污泥(ni)(ni)(ni)處(chu)置朝著無害化、減量化和(he)(he)資(zi)源化方向(xiang)發展。利(li)用(yong)水泥(ni)(ni)(ni)窯協同處(chu)理(li)污泥(ni)(ni)(ni)是一種經(jing)濟可(ke)行的資(zi)源化處(chu)理(li)方式。
相(xiang)關(guan)研究表明：城市生污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)化學特(te)性與(yu)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)生產所(suo)用的(de)(de)原(yuan)料(liao)基本相(xiang)似。利用污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)和(he)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒灰(hui)制(zhi)造出的(de)(de)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)與(yu)普(pu)通硅酸鹽(yan)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)相(xiang)比在(zai)顆粒度(du)(du)(du)、相(xiang)對(dui)密度(du)(du)(du)等方面基本相(xiang)似在(zai)穩固性、膨脹密度(du)(du)(du)、固化時間方面也(ye)較好。利用水(shui)泥(ni)(ni)(ni)回轉窯處理(li)城市污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)不僅具有(you)焚(fen)燒法的(de)(de)減容(rong)、減量化特(te)征(zheng)。而(er)且燃(ran)燒后(hou)的(de)(de)殘渣被(bei)煅燒固化，成為水(shui)泥(ni)(ni)(ni)熟料(liao)的(de)(de)一部分，不需要二次處置(zhi)是一種(zhong)兩全其(qi)美的(de)(de)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)生產途徑。
2.1.2水泥協同處理(li)焚燒(shao)原理(li)
實驗結果(guo)表(biao)明：水(shui)泥(ni)窯(yao)協同處置污泥(ni)的(de)最佳投(tou)加(jia)污泥(ni)方式為分(fen)解爐(lu)投(tou)加(jia)，污泥(ni)最大投(tou)加(jia)量(liang)應(ying)控(kong)制在(zai)6%水(shui)泥(ni)廠回轉式焚燒(shao)(shao)爐(lu)在(zai)正常運行條件下，爐(lu)內物料溫度為1450攝(she)氏度，物料在(zai)爐(lu)內停(ting)留(liu)時(shi)間30～40分(fen)鐘，燃(ran)燒(shao)(shao)時(shi)產生的(de)煙(yan)氣在(zai)爐(lu)內溫度高于(yu)1300攝(she)氏度區域的(de)停(ting)留(liu)時(shi)間大于(yu)4秒。窯(yao)內的(de)污泥(ni)中有害有機(ji)物可充分(fen)燃(ran)燒(shao)(shao)，焚燒(shao)(shao)率(lv)可99.999%，二噁(wu)英等有機(ji)污染(ran)物完(wan)全(quan)被(bei)分(fen)解。
2.1.3處(chu)置方(fang)案(an)
水泥(ni)窯處(chu)置廢物的方法一般有(you)兩種：
一是(shi)從生料(liao)(liao)磨(mo)(mo)配料(liao)(liao)添加。一般無機(ji)(ji)廢物如粉煤灰(hui)、爐渣等采(cai)用此(ci)方(fang)法(fa)處置(zhi)，其(qi)優點是(shi)經過了生料(liao)(liao)均(jun)化(hua)配料(liao)(liao)成(cheng)分可控(kong)，對(dui)熟料(liao)(liao)燒成(cheng)系統影響(xiang)小(xiao)。但由(you)于生料(liao)(liao)磨(mo)(mo)內溫度較高（約200℃左右），可能會(hui)造成(cheng)污泥中有機(ji)(ji)污染物的(de)揮發，所以從生料(liao)(liao)配料(liao)(liao)添加未得到廣泛(fan)采(cai)用。
二是從預(yu)(yu)熱器分解爐(lu)添加(jia)。此處置方(fang)(fang)(fang)案(an)雖然(ran)對生產有(you)一定(ding)(ding)的(de)不利影響，但適合于(yu)含(han)有(you)機污(wu)染物(wu)（尤其(qi)是揮(hui)發性有(you)機污(wu)染物(wu)）的(de)物(wu)料處置。因為污(wu)泥含(han)有(you)一定(ding)(ding)揮(hui)發分，故選擇(ze)從預(yu)(yu)熱器分解爐(lu)添加(jia)，同時考慮煙(yan)(yan)室縮(suo)口(kou)上方(fang)(fang)(fang)氣體(ti)流速較快，最終選擇(ze)煙(yan)(yan)室縮(suo)口(kou)上方(fang)(fang)(fang)為污(wu)泥加(jia)入點(dian)。
污泥(ni)(ni)從窯尾煙室進入水泥(ni)(ni)回轉窯，氣(qi)體（>800℃）停(ting)留(liu)時間長達20s以上，完(wan)全可以保證污泥(ni)(ni)中的(de)(de)有(you)機污染(ran)物完(wan)全燃燒(shao)和(he)徹底分解。在水泥(ni)(ni)窯的(de)(de)高溫條件下(xia)，污泥(ni)(ni)中的(de)(de)有(you)機污染(ran)物迅速蒸(zheng)發和(he)氣(qi)化，高溫氣(qi)流(liu)與(yu)高溫、高細(xi)度、高濃(nong)度、高吸附性(xing)(xing)、高均勻性(xing)(xing)分布的(de)(de)堿(jian)性(xing)(xing)物料充分接觸，有(you)效地抑制酸性(xing)(xing)物質(zhi)的(de)(de)排放(fang)，使得SO2和(he)Cl等(deng)有(you)機化學成(cheng)分化合成(cheng)無機鹽類(lei)固定下(xia)來。
熟料的(de)(de)(de)率值控制指(zhi)標(biao)處(chu)(chu)置前(qian)后(hou)無(wu)變化，通過初步配料計算，摻加6%左右的(de)(de)(de)污泥(ni)(ni)后(hou)，通過降低(di)其他原材料堿含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)方式(shi)，部分(fen)抵(di)消污泥(ni)(ni)帶(dai)入的(de)(de)(de)堿，可使水泥(ni)(ni)熟料中(zhong)鈉當量(liang)(liang)(liang)達到內控指(zhi)標(biao)≤0.8%的(de)(de)(de)要(yao)求。為了保證(zheng)水泥(ni)(ni)產品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)，減少污泥(ni)(ni)中(zhong)水分(fen)對水泥(ni)(ni)窯工(gong)況的(de)(de)(de)影響，降低(di)處(chu)(chu)置污泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)成(cheng)本，同時考慮水泥(ni)(ni)生產計劃和質(zhi)量(liang)(liang)(liang)安全隱患(huan)，一般處(chu)(chu)置過程中(zhong)，按(an)照小于6%的(de)(de)(de)污泥(ni)(ni)添加量(liang)(liang)(liang)進(jin)行處(chu)(chu)置。
2.2工藝路線
整個污泥輸(shu)送系統由污泥儲存系統、泵送系統及PLC自動控制系統組成(cheng)。工(gong)藝流程詳見下圖。
水處理廠(chang)產生(sheng)的(de)原生(sheng)污(wu)泥，經(jing)汽車裝(zhuang)載到水泥廠(chang)倒入封閉的(de)污(wu)泥存儲倉(cang)內(nei)(nei)，同時污(wu)泥存儲倉(cang)內(nei)(nei)的(de)臭(chou)氣通(tong)(tong)過管(guan)道排至篦冷機(ji)的(de)風(feng)(feng)機(ji)進(jin)(jin)風(feng)(feng)口，在風(feng)(feng)機(ji)的(de)作用下排入回轉窯(yao)內(nei)(nei)燃燒掉。污(wu)泥經(jing)放料(liao)(liao)閘門(men)、變頻給料(liao)(liao)螺旋進(jin)(jin)入膏體泵進(jin)(jin)料(liao)(liao)端(duan)，在膏體泵兩柱塞的(de)擠(ji)壓下不斷進(jin)(jin)入污(wu)泥輸(shu)(shu)(shu)送管(guan)道，通(tong)(tong)過窯(yao)爐中部給料(liao)(liao)器(qi)均勻送入爐膛高溫區燃燒。輸(shu)(shu)(shu)送量的(de)調節可通(tong)(tong)過給料(liao)(liao)螺旋的(de)轉速及膏體泵的(de)流量調節來實現。所(suo)有控制(zhi)均采用PLC微電腦控制(zhi)，并(bing)可與窯(yao)爐控制(zhi)系統聯網，污(wu)泥輸(shu)(shu)(shu)送量遠(yuan)程(cheng)無級調節，可實現輸(shu)(shu)(shu)送全(quan)程(cheng)無人值守。
3、水泥窯協同處理污泥優勢
污泥(ni)的填埋、堆肥(fei)處理(li)需要(yao)大量占用土(tu)地(di)(di)，且(qie)存在二次(ci)污染隱患及地(di)(di)質風險(xian)。專門建設焚燒(shao)爐(lu)投(tou)資高、能耗大、并會產(chan)生飛灰、爐(lu)渣(zha)等危險(xian)廢棄(qi)物(wu)，有害(hai)氣體(ti)難(nan)以完(wan)全分(fen)解(jie)。相比之下，水泥(ni)窯協同處理(li)污泥(ni)技術在無害(hai)化、資源(yuan)綜合利用和經濟性方(fang)面有很多(duo)優勢；
1、最終轉(zhuan)化(hua)成(cheng)水(shui)泥熟(shu)料產品，無(wu)廢(fei)棄物(wu)遺留；
2、水泥(ni)窯熱(re)容量大，溫度高且穩定，完全(quan)能夠(gou)消除有(you)害氣體，可以大量處(chu)理污泥(ni)；
3、不(bu)占用土地(di)資源(yuan)；
4、充分利用一次能(neng)源和資源；
5、投資少(shao)建設(she)周期短。
4、結束語
總(zong)之，就目前我國的(de)工業技(ji)術水(shui)(shui)平和(he)發展趨勢(shi)來看，水(shui)(shui)泥(ni)(ni)窯(yao)協同處(chu)理污泥(ni)(ni)是(shi)最好的(de)污泥(ni)(ni)處(chu)置途(tu)徑，我國環保和(he)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)行業也(ye)給予了極大的(de)關注(zhu)，現在(zai)一些水(shui)(shui)泥(ni)(ni)企業也(ye)在(zai)積(ji)極探討積(ji)累運行經驗。在(zai)未來污泥(ni)(ni)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)窯(yao)處(chu)理將是(shi)我國污泥(ni)(ni)處(chu)理主要處(chu)理方式。
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