申請(qǐng)日2014.11.07
公開(kāi)(公告)日2015.01.28
IPC分類(lèi)號(hào)F23G7/00; C04B7/44; C04B7/28; C02F11/12
摘要
本發(fā)明為一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方法，先將含水率70～85%的污泥從水泥廠窯尾增濕塔的霧化噴嘴噴入，同時(shí)從水泥廠窯尾排出的溫度為250℃-400℃的高溫?zé)煔庾栽鰸袼捻敳窟M(jìn)入;所述的污泥在窯尾增濕塔中經(jīng)高溫?zé)煔獾淖饔枚苫�，送入窯尾燒成系統(tǒng)，作為水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的燃料燃燒，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌线M(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒成水泥熟料;本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有的污泥干化焚燒技術(shù)存在的缺陷，利用廢氣中含有的粉塵有效吸收污泥干化過(guò)程中釋放的有害氣體，利用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的高溫環(huán)境干化焚燒并利用污泥，并有效降低水泥生產(chǎn)能耗與生產(chǎn)成本，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方法，其特征在于，包括 以下步驟：
第一步，將含水率70～85%的污泥從水泥廠窯尾增濕塔(6)的霧化噴嘴 (5)噴入，同時(shí)從水泥廠窯尾排出的溫度為250℃-400℃的高溫?zé)煔庾栽鰸?塔(6)的頂部進(jìn)入;
第二步，所述的污泥在高溫?zé)煔庾饔孟赂苫螅腿胨鄰S窯尾系統(tǒng)， 作為水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的燃料燃燒，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌线M(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒 成水泥熟料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，在所述第一步將污泥噴入增濕塔(6)之前，采用污泥密封 罐車(chē)(1)將污泥泵送至污泥倉(cāng)(2)，再經(jīng)污泥泵(3)泵送至增濕塔(6) 的污泥噴嘴(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，在所述第一步中高溫?zé)煔鈴脑鰸袼?6)頂部經(jīng)布風(fēng)裝置(4) 進(jìn)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，所述第一步中霧化噴嘴(5)是氣流式或壓力式霧化噴嘴， 霧化后的霧粒直徑小于2000微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，所述干化后的污泥送入分解爐(10)，其中的可燃物在850 ℃以上的高溫下燃燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，所述干化后的污泥送入窯尾煙室(11)，其中的可燃物在 1000℃以上的高溫下燃燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，其中的污泥倉(cāng)(2)通過(guò)管道與窯尾分解爐(10)相連接， 污泥倉(cāng)(2)中的廢氣進(jìn)入分解爐(10)燃燒。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥 的方法，其特征在于，其中的不可燃物在回轉(zhuǎn)窯(12)中煅燒形成水泥熟料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方 法，其特征在于，第一步中噴入污泥的量為2t/h-40t/h。
說(shuō)明書(shū)
一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚 燒污泥的方法。
背景技術(shù)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市污水排放量急劇增加。為了 保護(hù)有限的水資源和生態(tài)環(huán)境，必須對(duì)這些污水進(jìn)行處理，將其中的有害物 質(zhì)分離出去。城市污泥是城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、 無(wú)機(jī)顆粒等組成的復(fù)雜的非均質(zhì)體，其中富集有大量的污染物質(zhì)和重金屬。 我國(guó)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的城市污泥量高達(dá)3000萬(wàn)噸/年，且以每年10%的 速度增加，安全經(jīng)濟(jì)地處理處置城市污泥刻不容緩。
國(guó)際上污泥的處置方法主要有填埋、土地利用和焚燒。污泥填埋僅是有 害物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，不僅占用大量土地，而且對(duì)周?chē)h(huán)境和地下水資源帶來(lái)嚴(yán)重 危害。人們也嘗試?yán)梦勰嘀泻械牧椎葼I(yíng)養(yǎng)成分，將其制作為農(nóng)業(yè)或綠化 用肥料，但是其中含有的難降解有機(jī)物和重金屬等有害成分會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶 來(lái)潛在危害。污泥焚燒可以將其中可燃的有害物質(zhì)去除，是目前較為徹底的 無(wú)害化處理方法，但是焚燒設(shè)備投資大，能耗高，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，焚燒后的 尾氣中含有二惡英，殘?jiān)械闹亟饘偬幚泶嬖谳^大難度，不適合我國(guó)國(guó)情。 因此，尋求一條適合我國(guó)國(guó)情的無(wú)害化和資源化污泥處理處置工藝勢(shì)在必行。
干污泥中含有35%-65%的有機(jī)物質(zhì)，具有較高的熱值，據(jù)測(cè)定，其熱值 相當(dāng)于褐煤的熱值，可以用作燃料。污泥中含有Si、Ca、Al等元素，可以作 為生產(chǎn)水泥的原料。由于城市污水處理廠排出的污泥含水量達(dá)到70%-85%%左 右，在無(wú)害化處置以前，必須對(duì)其進(jìn)行干化處理，以降低含水率。水泥生產(chǎn) 過(guò)程中的高溫環(huán)境(最高溫度達(dá)1700℃)為城市污泥的無(wú)害化處理和資源化 利用提供了條件。利用生產(chǎn)水泥的過(guò)程中排出的廢氣余熱將污泥干化，干化 后的污泥作為替代燃料和原料用于水泥生產(chǎn)，其中的有機(jī)有害成分完全分解 或燃燒，重金屬等則固化在水泥熟料中。因此，將水泥生產(chǎn)和污泥的資源化 利用相結(jié)合，既可以提高能源利用率，降低水泥生產(chǎn)中能源消耗，也可以從 根本上消除污泥的危害。
目前，將污水處理廠排出的含水率80%左右的污泥用于水泥生產(chǎn)，主要 有兩種途徑：一是直接送入回轉(zhuǎn)窯窯尾，污泥在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫環(huán)境下完成 干化和焚燒過(guò)程，但是會(huì)造成窯尾溫度的大幅度波動(dòng)，引起操作困難和設(shè)備 損壞;二是在單獨(dú)的干化設(shè)備中，利用水泥窯尾溫廢氣將污泥干化，再送入 水泥燒成系統(tǒng)焚燒，這種方法需要對(duì)干化過(guò)程進(jìn)行尾氣處理，投資大。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用水泥廠 窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方法，其能夠克服現(xiàn)有的污泥干化焚燒技術(shù)存在 的缺陷，利用廢氣中含有的粉塵有效吸收污泥干化過(guò)程中釋放的有害氣體， 利用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的高溫環(huán)境干化焚燒并利用污泥，并有效降低水泥生產(chǎn)能 耗與生產(chǎn)成本，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)干化和焚燒污泥的方法，包括以下步驟：
第一步，將含水率70～85%的污泥從水泥廠窯尾增濕塔6的霧化噴嘴5 噴入，同時(shí)從水泥廠窯尾排出的溫度為150℃-350℃的高溫?zé)煔庾栽鰸袼? 的頂部進(jìn)入;噴入污泥的量可以為4t/h-40t/h。
第二步，所述的污泥在窯尾增濕塔中經(jīng)高溫?zé)煔獾淖饔枚苫螅腿?窯尾燒成系統(tǒng)，作為水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的燃料燃燒，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌?進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒成水泥熟料。
為了提高效率和減小污染，在所述第一步將污泥噴入增濕塔6之前，采 用污泥密封罐車(chē)1將污泥泵送至污泥倉(cāng)2，再經(jīng)污泥泵3泵送至增濕塔6的 污泥噴嘴5。
為了使高溫?zé)煔馀c霧化的污泥更好地接觸，在所述第一步中高溫?zé)煔鈴?經(jīng)布風(fēng)裝置4進(jìn)入增濕塔6，布風(fēng)裝置4是增濕塔6內(nèi)部的常用設(shè)備。
霧化噴嘴5是氣流式霧化噴嘴，霧化后的霧粒直徑小于2000微米。
將干化后的污泥送入窯尾煙室11或者分解爐10或者預(yù)熱器9，其中的 可燃物在高溫下燃燒，不可燃物在回轉(zhuǎn)窯12中煅燒形成水泥熟料。
為了減小污染，污泥倉(cāng)通過(guò)密封管道與分解爐相連，倉(cāng)中廢氣進(jìn)入分解 爐燃燒。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
一)本發(fā)明充分利用水泥廠原有的窯尾系統(tǒng)，不需要增加干化設(shè)備， 不需要增加尾氣處理裝置，不需要增加熱源，大大降低了投資 和運(yùn)行成本;
二)本發(fā)明利用密封罐車(chē)、污泥倉(cāng)和管道來(lái)儲(chǔ)存和輸送污泥，全程 密封，不會(huì)產(chǎn)生二次污染;
三)本發(fā)明將污泥霧化成細(xì)小霧滴，與高溫?zé)煔饨佑|充分，換熱效 率高，熱量利用率高;
四)本發(fā)明將干化后的污泥送入水泥窯尾系統(tǒng)，即利用了污泥燃燒 提供的熱量，減少水泥廠的用煤量，而且燃燒后的殘?jiān)梢宰?為水泥原料在回轉(zhuǎn)窯中煅燒成水泥熟料。
五)本發(fā)明利用水泥廠窯尾系統(tǒng)，在使污泥干化的同時(shí)，吸收了污 泥放出的有害氣體;在焚燒干化污泥的同時(shí)，使污泥中的可分 解有害物在高溫下(1000℃)分解，而重金屬等有害物固化在 水泥熟料中。
