水泥窯協(xié)同處置污泥技術(shù)探討

跟著(zhù)我國污水治理行業(yè)的興旺開(kāi)展，污水處置廠(chǎng)的污泥產(chǎn)量逐年增加，從20*0年的**27萬(wàn)t增長(cháng)至20*7年的7***萬(wàn)t。據預測202*年的污泥處置市場(chǎng)規模將到達8*7億元。但因為我國持久以來(lái)“重水輕泥”，污泥處置問(wèn)題未能得到有效處理。開(kāi)發(fā)施行新型、環(huán)保的污泥處置手藝成為當下的迫切要求。

0* 水泥窯協(xié)同處置手藝及現狀

污泥的處置次要有填埋、堆肥和燃燒三種體例，燃燒處置是污泥減量化最顯著(zhù)的體例。燃燒處置又分為建立獨立的燃燒系統和依托現有設備停止革新兩種，后者可依托現有電廠(chǎng)、燃煤汽鍋、垃圾燃燒爐及水泥窯等安裝，將污泥與煤或垃圾混燒。

水泥窯協(xié)同處置污泥做為全過(guò)程清潔的燒毀物處置體例，操縱水泥消費過(guò)程的高溫情況來(lái)燃燒污泥，窯內呈堿性，可有效制止酸性物量和重金屬揮發(fā)。水泥窯協(xié)同處置污泥過(guò)程中，有機物被徹底合成，二噁英很難構成。同時(shí)污泥燃燒產(chǎn)生的熱能被收受接管，殘渣和飛灰做為水泥成分配人熟猜中，實(shí)現資本化和污泥減量化。與污泥其它處置體例比擬，水泥窯處置手藝更徹底，也不會(huì )產(chǎn)生二次污染，滿(mǎn)足“減量化、無(wú)害化、資本化”的原則。

近年來(lái)，我國在水泥窯協(xié)同處置上霸占了許多手藝難關(guān)，獲得了初步成就。水泥窯協(xié)同處置手藝勝利地投入消費應用。據統計，目前已建成水泥窯協(xié)同處置生活垃圾消費線(xiàn)**條，年處置垃圾約*00萬(wàn)t；協(xié)同處置污泥2*條，年處置污泥約*9*萬(wàn)t，在建和擬建的水泥窯協(xié)同處置消費線(xiàn)還有90多條。由此可見(jiàn)，水泥窯協(xié)同處置手藝構成了優(yōu)良的開(kāi)展態(tài)勢，前景寬廣。

02 處置計劃及手藝道路

一、污泥特征

污泥成分復雜，含有各類(lèi)微生物、多種重金屬及大量的難降解物量，詳細分為泥、沙等無(wú)機物以及菌體等有機物兩類(lèi)。如處置不妥，會(huì )形成情況再污染。相關(guān)研究表白：污泥的化學(xué)特征與水泥消費所用的原料根本類(lèi)似。與通俗硅酸鹽水泥比擬，操縱污泥和燃燒飛灰產(chǎn)生的水泥在顆粒度、相對密度上根本類(lèi)似，在安定性、膨脹密度、固化時(shí)間上也較好。因而，操縱水泥窯協(xié)同處置污泥是一種可行的資本化處置體例。

二、處置計劃及手藝道路

污泥預處置工藝與投入水泥窯位置做為水泥窯協(xié)同處置污泥手藝的關(guān)鍵要素，依此分類(lèi)，協(xié)同處置污泥的次要工藝道路如下。

*、投入窯尾煙室

圖* 污泥投入窯尾煙室的工藝流程圖

污泥送入污泥倉后，倉內設置液壓滑架，通過(guò)滑架的往復運動(dòng)避免污泥在倉底淤積，構成死角、起拱。污泥在滑架的感化下進(jìn)入卸料口，經(jīng)雙螺旋給料機輸送至單杠閘柱塞泵內去窯尾煙室。污泥倉頂部卸料口設置液壓翻板門(mén)，以使倉處于密封常態(tài)。倉卸料區域設置格柵，避免大塊雜物進(jìn)入梗塞柱塞泵。在污泥輸送管道入窯尾煙室的末端設置給料噴槍?zhuān)傄允刮勰嗥骄?、散開(kāi)的形式噴入，增加換熱面積，從而降低污泥對窯系統的影響。污泥倉的臭氣一部門(mén)做為冷卻風(fēng)進(jìn)入水泥窯篦冷機，另一部門(mén)顛末活性炭除臭安裝除臭達標后，由引風(fēng)機送人煙囪排放。在水泥線(xiàn)檢修期間臭氣通過(guò)活性炭除臭安裝處置后達標排放。

投入水泥窯窯尾煙室下污泥不停止預處置，相對節省了污泥預處置的費用，但易形成煙室內的溫度顛簸，影響水泥消費線(xiàn)的不變運行。

2、投入合成爐

依標準，含水率不大于*0％的污泥可從水泥窯合成爐處進(jìn)料。此工藝下要對污泥停止熱干化預處置，操縱水泥消費過(guò)程中的廢熱煙氣做為熱源，間接或者通過(guò)換熱安裝間接將熱量傳遞給污泥，降低污泥的含水率，工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 污泥投入合成爐的工藝流程圖

污泥送人污泥倉后，依次顛末液壓驅動(dòng)滑架、雙螺旋給料機，經(jīng)污泥泵輸送到造粒機造粒，再顛末枯燥機枯燥，干化后呈細粉狀的污泥經(jīng)輸送機送人合成爐燃燒。枯燥機做為換熱安裝工做時(shí)熱源為水泥消費中的廢熱資本。熱煙氣可與污泥間接接觸，也可間接接觸。

熱干化手藝具有占地小、無(wú)害化徹底、工藝手藝成熟等長(cháng)處，連系熱干化與投入合成爐的污泥處置體例在污泥處置市場(chǎng)越來(lái)越遭到重視。

*、投入爐排爐或氣化爐

本工藝下水泥窯協(xié)同處置是依托水泥窯安裝設置爐排爐(或氣化爐)實(shí)現對垃圾和污泥混合處置。在爐排爐燃燒垃圾的根底上，將污泥按必然的比例摻入，實(shí)現污泥與生活垃圾的混合燃燒，爐排爐燃燒產(chǎn)生的煙氣送入水泥窯合成爐，工藝流程見(jiàn)圖*。

圖* 污泥投入爐排爐的工藝流程圖

污泥摻入垃圾次要有垃圾坑參加與在爐排爐進(jìn)料安裝處參加兩種體例。污泥通過(guò)污泥車(chē)運輸到污泥倉，污泥倉底部的液壓滑架差遣倉內污泥滑人破裂機破裂，破裂后的污泥送至爐前污泥倉。通過(guò)垃圾坑參加是將爐前污泥倉的污泥送入垃圾坑中，操縱抓斗的攪拌實(shí)現污泥與垃圾的混合。此摻燒體例系統簡(jiǎn)單，費用低，但污泥因為粒徑小、密度大，在抓取中易掉落沉到坑底，增加滲濾液和淤泥的清理工做。通過(guò)進(jìn)料安裝處參加是將污泥送至爐排爐推料平臺上，在平臺上實(shí)現污泥與垃圾混合，混合后送爐排爐。此摻燒體例只需零丁設置污泥存儲和輸送系統，系統簡(jiǎn)單，還能夠按照運行實(shí)況控造污泥的摻燒比例，運行可靠。為了包管系統的平安不變運行，污泥的摻混量量比為*％-20％。

連系水泥窯的爐排爐摻燒污泥體例不只處置了垃圾與污泥過(guò)程中的臭氣及有毒物量，實(shí)現污泥的無(wú)害化處置，還降低了對水泥消費的影響。

0* 手藝優(yōu)勢

填埋、堆肥存在二次污染的同時(shí)還占用大量地盤(pán)資本。燃燒工藝中零丁建立燃燒系統投資高，并且不克不及完全資本化處置飛灰、爐渣等。依托水泥窯安裝的水泥窯協(xié)同處置污泥手藝在無(wú)害化、資本化和經(jīng)濟性上有奇特的優(yōu)勢：

(*)有機物合成徹底。水泥窯安裝熱容量大，溫度高，煙氣停留時(shí)間長(cháng)，污泥中的有毒有害物完全合成，燃燒率達99.999％，二噁英在處置過(guò)程中也被完全合成。

(2)重金屬等無(wú)殘留，無(wú)二次污染。在水泥窯協(xié)同處置過(guò)程中，污泥中的重金屬能被固定在水泥熟猜中，構造不變。燃燒后煙氣經(jīng)除塵器收塵后，飛灰做為原料送人水泥窯處置系統，無(wú)二次污染。

(*)資本化效率高。污泥中有機成分和無(wú)機成分得到充實(shí)操縱，部門(mén)有機量和可燃成分在水泥窯中燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量，無(wú)機物做為水泥原料，資本化效率高。

(*)處置量大及工藝不變。水泥消費線(xiàn)多，消費量大，相對處置的污泥量大；水泥窯運行不變，熱容量大，處置工藝不變、便利。

(*)投資少及運營(yíng)成本低。協(xié)同處置工藝不額外占用地盤(pán)，無(wú)需建立燃燒設備。并且水泥廠(chǎng)散布廣，有利于污泥的當場(chǎng)消納，節省運輸成本。數據表白水泥窯協(xié)同處置固廢的成本在*00-*000元/t，而燃燒爐處置成本約為2倍以上。

0* 關(guān)鍵因素闡發(fā)

操縱水泥窯協(xié)同處置污泥，不只要確保對情況的無(wú)害化，還要確保水泥窯工藝不變、制止對水泥量量的影響。為此，從以下幾個(gè)角度停止了切磋：

(*)污泥對水泥窯工藝的影響。水泥消費時(shí)窯內溫度達*000℃以上，協(xié)同處置污泥時(shí)，投入的污泥中水分敏捷揮發(fā)、固定碳和揮發(fā)分燃燒釋放出大量的熱量。投入污泥會(huì )引起窯內溫度的驟變，對水泥消費倒霉。同時(shí)，污泥中的微量組份也會(huì )對水泥窯工藝的不變運行產(chǎn)生影響，引入的有害組份如鉀、鈉、氯、硫等會(huì )引起系統粘結梗塞，從而間接影響設備運轉率和水泥熟料品量。

(2)污泥對水泥量量的影響。由污泥特征可知，污泥可用于水泥消費的原料。但跟著(zhù)污泥摻燒比例的增加，熟料成分中SiO2含量增加，SiO2比例過(guò)高帶來(lái)C2S(2CaO·SiO2)反響轉化為C*S(*CaO·SiO2)比例的降低，招致水泥早期強度低。同時(shí)污泥中堿的過(guò)量存在會(huì )毀壞水泥熟料礦物的構成，使得水化過(guò)快，固結時(shí)間變短，對熟料強度產(chǎn)生倒霉影響。

(*)污泥中重金屬的影響。我們要重點(diǎn)存眷重金屬浸出問(wèn)題，那關(guān)系到我們的安康及情況。水泥窯協(xié)同處置污泥后，污泥中重金屬被固定在熟料礦物相晶格中。晶體構造的熟料為重金屬離子的“固溶”供給了構造上的先決前提。被“固溶”的重金屬必需在礦物相再次被毀壞的情況下，如高溫、酸堿侵蝕等，才可能從系統中遷徙出。因而，水泥窯協(xié)同處置污泥能夠很好地固化污泥中的重金屬，不存在重金屬浸出的問(wèn)題，平安可靠。

綜上所述，水泥窯協(xié)同處置污泥手藝上可行、經(jīng)濟上合理、情況上效益顯著(zhù)，值得推廣。但要包管系統運行不變及水泥產(chǎn)物量量契合要求，必需要控造污泥的摻燒量。參考國表里運行經(jīng)歷，污泥投入水泥窯燃燒工藝中污泥摻燒量控造在*％以下。

0*結語(yǔ)

本文對水泥窯協(xié)同處置污泥手藝及應用停止了切磋。操縱水泥窯處置污泥不只能夠徹底處理污泥處置的難題，做到“減量化、無(wú)害化、資本化”，也還為水泥消費節約了能源和原質(zhì)料，為污泥資本的開(kāi)發(fā)操縱開(kāi)拓了新路子。跟著(zhù)水泥窯處置城市污泥手藝不竭完美與推廣，水泥窯協(xié)同處置污泥手藝勢必迎來(lái)更寬廣的將來(lái)。