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新型干法水泥工藝無害化處置城市污水處理排出的污泥
  發布日期:2010/7/22 | 點擊次數:3384
    目前,隨著我國城市污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污水處理廠排出的污泥量呈現不斷增長的趨勢。城市污泥排出量的不斷增加,也使做好城市污泥的終端處置成為亟待解決的問題。 
棗莊中聯水泥有限公司在實際生產中,利用新型干法水泥生產工藝實施污泥的資源化利用,取得了較好的環保效果,為城市生活污泥減量化、穩定化、無害化、資源化、低成本的最終處置提供了一個全新模式,為城市環境優化和循環經濟的推廣拓寬了道路。 
污泥處理現狀 
    城市污泥是污水處理廠對城市污水處理后產生的廢棄物,經物理脫水后形成具有異臭味的、褐色或者黑色的、比重略大于水的軟性固體,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬及致病菌和病原菌等,如果不加處理地任意排放,會對環境造成嚴重污染。如何妥善地做好污泥終端處置,真正實現廢棄物的減量化、資源化、無害化目標,已成為擺在城市管理者面前的緊迫任務,也得到更多人的重視。 
    由于污泥經過脫水后普遍含水率較高,且帶有異臭味,污水處理廠一般都采用農業利用、填埋、焚燒、投海疏散等處置方法。污泥農用投資少、能耗低、運行費用低,但重金屬、病原體、難降解有機物及氮、磷的流失對地表水和地下水的污染也不容忽視;衛生填埋操作相對簡單、投資費用較小、處理費用較低、適用性較強,但是侵占土地嚴重,很難找到合適的地點,如果防滲技術不夠成熟,將導致潛在的土壤污染和地下水污染。而且,填埋處置不能最終避免環境污染,只是延緩了環境污染產生的時間;污泥焚燒是最徹底的污泥處理方法之一,它能使有機物全部碳化,殺死病原體,最大限度地減少污泥體積,但處理設施復雜、耗能高、投資大、處理費用多,而且有機物焚燒會產生二?英等物質,危害環境。 
    為了實現對城市污泥的終端治理,2007年,在棗莊市市委、市政府的支持下,棗莊中聯水泥有限公司與棗莊市污水處理廠成功進行了污水處理廠污泥終端處置項目合作。山東省棗莊市現有污水處理廠6家,日產污泥量在200噸以上。棗莊中聯水泥有限公司利用先進的新型干法水泥生產工藝和技術裝備,對污泥中的有機熱值和無機成分進行配料、烘干、粉磨,然后生產出優質的熟料和水泥,取得了較好的經濟和環保效果。 
主要技術指標 
    棗莊中聯水泥有限公司現擁有3條新型干法水泥生產線。整個物流流程從原料調配站和煤堆場進入磨機系統,到回轉窯內煅燒熟料全部為密閉循環狀態,在生產過程中,氣流處于負壓狀態,各個揚塵點全部配置國內先進的收塵設施;剞D窯內的溫度始終保持在1400~1800℃,窯尾分解爐溫度在850℃左右,五級懸浮預熱器在350~880℃,冷卻熟料所產生的大量熱風除用來發電和生料烘干外,部分被外排,將溫度在120~300℃的外排熱風進行利用,增設部分烘干設備。棗莊中聯水泥有限公司具備了污泥處理所需要的條件,不會對水泥工藝的控制過程產生較大的改變,也不需要對系統設備進行大的改進。 
    在處理能力上,由于在大規模的水泥生產中具有很大的熱容量,允許進入物料的數量及質量有適度波動,因此能包容垃圾加入所引起成分的微小改變,在廢棄物的利用規模上遠大于現有專業處理設備的處理能力。污染日處理能力超過50噸以上,并且在水泥礦物的形成過程中有液相出現,因此在使用廢棄物以后,其焚燒的殘渣可以被水泥礦物吸收或者固熔,從而不存在殘渣的處理問題。 
污泥理化性能 
    城市污泥是一種由各種廢棄物經過生物化學反應后形成的活性物質,其水分含量較高,約60%~75%,組分和熱值則隨著污泥來源的不同而存在較大的差異。污泥的無機成分基本上類似黏土礦物,而棗莊中聯水泥有限公司處理的污泥低位熱值(干基)約為8000kJ/kg。 
    針對污泥水分含量較高、產量較低、難于單獨進行連續烘干的特點,將污泥投放至料倉時,采用封閉式處理,保持料倉內始終處于負壓狀態,從而防止料倉內臭氣泄漏。在不影響原有生產線正常生產運行的基礎上,充分利用回轉窯廢氣余熱進行烘干代替原燃材料,即以煙煤混磨作為燃料低量加入或作為劣質燃料直接經過頭尾煤粉計量秤穩定喂入分解爐和窯內,喂入的烘干后的污泥分別經過分解爐900℃和1700℃以上持續高溫的燃燒分解,從而避免了二?英的低溫生成;剞D窯的各路廢氣經在線環境監測儀器跟蹤確定達標后排向大氣,有效地杜絕了可能存在的揚塵和二次污染。 
生產的熟料經各項指標檢驗,均無成分異常,理化指標合格。通過一年來的處置利用可以證實,城市生活污泥在新型干法水泥生產中進行無害化處置是可行的。將污泥的處理與水泥生產結合起來,污泥與物料一起送入分解爐中煅燒,其干燥、煅燒全部在密閉的分解爐中進行,直至成為水泥熟料組分中的一部分。 
    城市生活污泥中含有一定的發熱量,可以直接喂入窯中進行燃燒,從而起到節省燃料的作用。新型干法水泥生產線具有處置過程溫度高、處置時間長、運轉率高、粉塵廢氣實現無害化排放等優點,可對污泥進行徹底的無害化處置。 
將垃圾通過高溫、滅菌的焚燒處理不僅是最衛生的處理方法,而且通過焚燒可減少污泥體積,更容易進行最終處理。同時,垃圾燃燒時產生的能量可作為其他工藝的熱源使用,對節省能源做出了貢獻。通過與新型水泥窯系統進行配套組合,降低了煤耗,實現了節能目標,同時其產生的灰分又能作為水泥原料,提高水泥熟料的生產能力。

來源: 中國化工機械網
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