申請日2014.11.07
公開(公告)日2015.02.04
IPC分類號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)焚燒污泥的方法，將含水率70～85%的污泥從安裝于水泥廠窯尾系統(tǒng)的污泥霧化噴嘴噴入，所述的污泥在窯尾系統(tǒng)中霧化，其中的水分瞬間蒸發(fā)而成為廢氣的一部分，可燃物質(zhì)作為燃料而燃燒，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌系囊徊糠诌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，利用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的高溫環(huán)境干化焚燒并利用污泥，利用窯尾系統(tǒng)中含有的粉體有效抑制和吸收污泥焚燒過程中釋放的有害氣體，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
1.一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)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%的污泥從安裝于水泥廠窯尾系統(tǒng)的霧化噴嘴 (5)噴入，成為霧化污泥，噴入污泥的速度(量)為2t/h-40t/h。
第二步，所述的污泥在窯尾系統(tǒng)中霧化焚燒，其中的水分蒸發(fā)成為廢氣 的一部分，可燃物質(zhì)作為燃料而燃燒，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌系囊徊糠?進(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)焚燒污泥的方法，其 特征在于，所述第一步中霧化噴嘴(4)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。
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)焚燒污泥的方法，其 特征在于，所述的污泥送入預(yù)熱器(6)，其中的可分解物和可燃物在750℃ 以上的高溫下分解和燃燒。
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)焚燒污泥的方法，其 特征在于，所述的污泥送入分解爐(5)，其中的可分解物和可燃物在840℃ 以上的高溫下分解和燃燒。
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)焚燒污泥的方法，其 特征在于，所述的污泥送入窯尾煙室(7)，其中的可分解物和可燃物在1000 ℃以上的高溫下分解和燃燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)焚燒污泥的方法，其 特征在于，其中的不可燃物在回轉(zhuǎn)窯(8)中煅燒形成水泥熟料。
說明書
一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)焚燒污泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用水泥廠窯尾系統(tǒng)焚燒 污泥的方法。
背景技術(shù)
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和工業(yè)化的快速發(fā)展，城市污水產(chǎn)量逐年增加，作為 城市污水處理的副產(chǎn)品，污泥排放量也隨之急劇增長，無害化和資源化處理 污泥迫在眉睫。但是在處理和利用過程中，污泥中富集的大量有機(jī)污染物和 重金屬極易對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。再加之各污水處理廠排放的污泥含水率高 達(dá)80%左右，進(jìn)一步增大了處理和利用難度。
國際上污泥的處置方法主要有填埋、土地利用和焚燒，其中填埋和土地 利用對環(huán)境產(chǎn)生的二次污染較大，在部分國家和地區(qū)已經(jīng)被禁止使用。相對 而言，焚燒是目前較為徹底的無害化處理方法，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?較大難度，并不適合我國國情。近年來出現(xiàn)的水泥窯協(xié)同處置污泥方法為污 泥的無害化、資源化利用提供了新的途徑。
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。水泥生產(chǎn)過程中的高溫環(huán)境(最高溫度達(dá)1700℃)為城 市污泥的無害化處理和資源化利用提供了條件。利用生產(chǎn)水泥的過程中排出 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 干化和焚燒過程，但是會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，這種方法需要對干化過程進(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)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， 利用窯尾預(yù)熱器中的粉體物料有效吸收污泥干化過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)焚燒污泥的方法，包括以下步驟：
第一步，將含水率70～85%的污泥從安裝于水泥廠窯尾系統(tǒng)的霧化噴嘴4 噴入，成為霧化污泥，噴入污泥的速度(量)為2t/h-40t/h。
第二步，所述的霧化污泥中的可燃物質(zhì)在窯尾系統(tǒng)燃燒，作為水泥生產(chǎn) 過所需熱量的補(bǔ)充，燃燒后的殘?jiān)鳛樗嗌线M(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒成水泥熟料。
為了提高換熱和燃燒速率，在所述第一步中使用的霧化噴嘴4是壓力式 或氣流式霧化噴嘴，通過噴嘴使污泥霧化為霧滴，霧化后的霧粒直徑小于 2000微米。
在所述第二步中，霧化污泥中的可分解物質(zhì)和可燃物在分解爐5或者預(yù) 熱器6或者窯尾煙室7中的高溫環(huán)境下分解和燃燒，不可燃物在回轉(zhuǎn)窯8中 煅燒形成水泥熟料。
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)明將污泥霧化成細(xì)小霧滴，水分瞬間蒸發(fā)，可燃物充分分 散于高溫環(huán)境中，燃燒速率快，換熱效率高，熱量利用率高;
三)本發(fā)明將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)梢宰鳛樗嘣?料在回轉(zhuǎn)窯中煅燒成水泥熟料。
四)本發(fā)明利用水泥廠窯尾系統(tǒng)，使污泥中的可分解有害物或可燃 有害物在高溫下(750℃以上)分解和燃燒，而重金屬等有害物 固化在水泥熟料中，實(shí)現(xiàn)污泥的無害化處理。
