利用水泥窑对城市污泥的无害化资源化处理技术.docx

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1、利用水泥窑对城市污泥的无害化资源化处理技术近年来，城市污水的处理能力迅猛提高，而污水处理产生的污泥其妥善处理和处置却一度被忽视。城市污水厂污泥的有机成分中含有大量的有机物，如氨基酸、腐殖酸、细菌代谢产物等，不仅含水量高，易腐烂，有强烈臭味，并且含有大量危险的病原微生物、寄生虫卵以及重金属等有毒有害物质。若污泥未经妥善处理随意堆放，极易对地下水、土壤以及周围环境造成污染，其危害是不言而喻的。在2010年4月于秦皇岛举行的“2010年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会”上，有专家表示：“2009年，全国投运城镇污水处理厂1992座，处理污水量280亿立方米，产生含水率80%左右的

2、污泥2005万吨。随着在建的2000多座污水处理厂陆续投入运行，全国年污泥总产生量将很快突破3000万吨。”。有相当一部分污泥没有得到安全的处理处置，形势不容乐观。1.常规污泥处理处置方法污泥的处理处置方法很多，传统的污泥处理方法可以归结为三类：填埋法、堆肥法、焚烧法。填埋法必须占用大量宝贵的土地资源，且往往伴随着不良气味的散发，如果处理不当还将可能污染地下水、传播传染病等；堆肥法的问题在于如何降低重金属含量和提高堆肥肥力，使堆肥场有足够的生存空间；而焚烧法是到目前为止最为有效的污泥处理方法，焚烧处置污泥可以有效地对污泥进行减容和无害化处理，但也存在着一定的弊端，例如焚烧厂的基建投

3、资和运行费用相当高，控制运行不当将有不完全燃烧产物和有害气体（如CO、HC、HCl、SO2等）对大气造成二次污染，焚烧后的炉渣还要深埋或处理，也可能对环境产生二次污染。2.将污泥投入水泥窑中共烧的处理处置方法将干燥后的污泥或是污泥焚烧后的焚烧灰投入水泥窑中共烧是无害化资源化处理处置污泥的最佳出路。水泥窑中使用污泥作为骨料及燃料的替代物，既提供了一种措施来解决由于填埋和不当焚烧引起的环境问题，又能够缓解燃料资源的匮乏，同时可以完全避免在热焚烧炉中所产生的污染排放。对于生产水泥而言，由于回转窑的热容量大,因此处理量大且工作状态稳定。同时，由于在水泥矿物的形成过程中有液相出现，因此在使用

4、污泥以后，其焚烧的残渣可以被水泥矿物吸收或者固熔，从而不存在残渣的处理问题。正是由于水泥生产过程中的这些得天独厚的特点，为污泥在水泥生产中进行处理提供了技术上的可行性。1.水泥窑焚烧工艺的特点水泥窑焚烧工艺与一般的焚烧炉相比优势见下表：水泥回转窑与焚烧炉的参数比较    参  数    焚烧炉    水泥回转窑气体温度（℃)    1100    1750物料温度(℃)    850    1450气体停留时间(s)    2    ≥4物料停留时间(min)根据物料性质调节    30～351)处理温度高。水泥回转窑内温度一般在1350～1650℃(炉内最高的气流温度可达1800

5、℃或更高)，在如此高温下污泥中主要有机物的有害成分焚毁率可达99.99999％，即使很稳定的有机物也能被完全分解。而一般专业焚烧炉温度仅为850～1100℃。2)焚烧停留时间长。由于水泥回转窑筒体较长，斜度小，旋转速度低，物料在炉中高温下停留时间长，物料从炉尾到炉头总停留>30min，气体在高于1300℃温度的停留时间>4s，一般专业焚烧炉烟气停留时间为2s，焚烧停留时间长是一般专用焚烧炉所无法比拟的。3)处理规模大。由于水泥回转窑具有处理温度高、焚烧空间大、热容量大以及焚烧停留时间长等特点，加之水泥回转窑运转率高(一般年运转率>90％)，决定了水泥回转窑的废弃物处理规模较大。4)

6、水泥回转窑内呈碱性气氛。能对燃烧后产生的酸性物质(如HCl、S02等)起中和作用，使它们变成盐类固定下来，可避免燃烧废气产生的“二次污染”问题。5)水泥回转窑可直接利用灰渣。焚烧后的残渣均成为无害盐类，可替代黏土作为硅质、铝质原料，从而减少水泥生产中对黏土质原料的使用量，间接地维护了土地资源，又可彻底将焚烧残渣无害化处置。6)固化稳定重金属水泥回转窑焚烧有毒有害废料，可使有害废料中可能存在的金属元素(包括重金属)稳固固化在熟料矿物中。1.北京水泥厂污泥干化/水泥窑焚烧项目以北京水泥厂为例，北京水泥厂是北京市市政工程设计研究总院和北京金隅水泥厂经过3年的研究、设计和实施建成的处理量为

7、500t/d（含水率为80%）的污泥干化/水泥窑焚烧项目，于2010年2月全面调试成功并投入正常运行。此项目利用水泥厂水泥窑中的高温烟气作为热源对脱水泥饼进行干化，将干化后的污泥替代燃煤投入水泥窑中作为水泥骨料，而干化中产生的臭气也一同进入水泥窑共烧，利用水泥窑自身的设备处理了尾气。污泥干化和水泥窑焚烧系统由湿污泥的储存和输送、污泥干化、热能交换三个部分组成。来自厂外的全部湿污泥经计量后倒入接受仓，然后利用接受仓底部的链板输送机送入湿污泥料仓储存，污泥料仓中的污泥再被