申请日2010.05.21
公开(公告)日2010.11.17
IPC分类号F23G7/00
摘要
一种新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，将高含水率污泥不经烘干不经粉磨送入窑尾烟室或分解炉燃烬处理;当所需处理污泥量较少，所用煤质较好分解炉煤粉燃烧状况良好，可将含水率污泥用泵雾化喷入窑尾烟室或分解炉内燃烬或机械送入窑尾烟室燃烬;当所需处理污泥量较大或分解炉煤粉燃烧状况较差，则将高含水率污泥加调整组分后，再压滤或堆存沥干送入窑尾烟室或分解炉内燃烬，或将污泥与破碎后的城镇生活垃圾等混碾后一并送入窑尾烟室或分解炉燃烬，控制污泥带入的水份量不大于生料投料量的3%。本发明在不影响干法旋窑生产稳定性、不影响熟料烧成能耗和质量的前提下无害化、能源化、资源化处理好高含水率污泥。
权利要求书
1.一种新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，其特征在于将高含水率污泥不经烘干不经粉磨送入窑尾烟室或分解炉燃烬处理;当所需处理污泥量较少且符合：污泥量×含水率(%)÷生料投料量≤3%、所用煤质较好分解炉煤粉燃烧状况良好，可将含水率污泥用泵雾化喷入窑尾烟室或分解炉内燃烬或机械送入窑尾烟室燃烬;当所需处理污泥量较大或分解炉煤粉燃烧状况较差，则将高含水率污泥加调整组分后，再压滤至水份<40%或堆存沥干至水份<40%送入窑尾烟室或分解炉内燃烬，或将水份<40%的污泥与破碎后的城镇生活垃圾等混碾后一并送入窑尾烟室或分解炉燃烬，控制污泥带入的水份量不大于生料投料量的3%。
2.根据权利要求1所述的新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，其特征在于所述高含水率污泥为市政水处理污泥、工业水处理污泥和有机质污泥、农产品加工污泥。
3.根据权利要求1所述的新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，其特征在于所述高含水率污泥压滤所加的调整组分为泌滤材料如谷壳、桔杆类纤维质材料及煤灰等，或为泌滤材料和灰渣成分校正材料，灰渣成分校正材料指调整污泥中无机物所含的硅、铝、铁、钙比例以减轻对水泥熟料成分影响所加的粉状物料。
说明书
新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法
技术领域：
本发明涉及一种高含水率污泥的环保利废处理方法，具体涉及一种新型干法旋窑生产中协同处理高含水率污泥的方法，用于解决水泥生产中以节能的方式，无害化、资源化、能源化地处理好高含水率污泥的环境污染问题。
背景技术：
高含水率污泥如市政水处理污泥、印染厂污泥等水份含量通常达75%～85%，除含有一定量的无机物外，还含有大量的有机物及病原体微生物或有毒物质，无害化处理很困难。目前最先进的办法是烘干，尤其是采用电厂余热或水泥厂废热烘干做为替代性燃料。但烘干一则投资大，二则烘干运行能耗费用高，再则烘干废气处理十分困难，浙江及广东已建的含水污泥烘干线因烘干废气污染过大，已引发数次数十公里内居民冲突而叫停。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，解决好在不影响干法旋窑生产稳定性、不影响熟料烧成能耗和质量的前提下无害化、能源化、资源化处理好高含水率污泥的问题，确保以低投资且经济的方式无害化、能源化、资源化处理好高含水率污泥。
本发明采用的技术方案是：这种新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，将高含水率污泥不经烘干不经粉磨送入窑尾烟室或分解炉燃烬处理;当所需处理污泥量较少且符合：污泥量×含水率(%)÷生料投料量≤3%、所用煤质较好分解炉煤粉燃烧状况良好，可将含水率污泥用泵雾化喷入窑尾烟室或分解炉内燃烬或机械送入窑尾烟室燃烬;当所需处理污泥量较大或分解炉煤粉燃烧状况较差，则将高含水率污泥加调整组分后，再压滤至水份<40%或堆存沥干至水份<40%送入窑尾烟室或分解炉内燃烬，或将水份<40%的污泥与破碎后的城镇生活垃圾等混碾后一并送入窑尾烟室或分解炉燃烬，控制污泥带入的水份量不大于生料投料量的3%。
上述所需处理高含水率污泥量较大是指所需处理的污泥数量较大，其所含水份数量过高，超出了干法旋窑预热器系统及分解炉燃烧正常运行的承受能力，即水份总量超出生料投料量的3%;所述分解炉煤粉燃烧状况较差指分解炉因自身结构参数原因及所用煤质差，致使煤粉的燃烧速度和燃烧温度偏低，燃烬率低，受低温物料及水份影响大。
上述技术方案中所述高含水率污泥为市政水处理污泥、工业水处理污泥和有机质污泥、农产品加工污泥。
上述技术方案中所述高含水率污泥压滤所加的调整组分为泌滤材料如谷壳、桔杆类纤维质材料及煤灰等，或为泌滤材料和灰渣成分校正材料，灰渣成分校正材料指调整污泥中无机物所含的硅、铝、铁、钙比例以减轻对水泥熟料成分影响所加的粉状物料，所有调整组分均为水泥行业公知的材料。
上述灰渣成分校正材料如电石渣、石粉、石灰和/或窑灰等。
上述技术方案中所述的泵、压滤机、混碾机械为公知设备。
随着城镇建设及经济发展，高含水率污泥面广而量不少，迫切需要适合国情、低投资、运行能耗及费用低的新的简单有效的处置方法。新型干法旋窑线在我国现运行约1100余条，大多分布在距城镇数十公里范围内。根据本申请人从事水泥工艺技术二十多年的经验和大量的试验工作，利用干法旋窑生产线以简单方法处理高含水率污泥是现实可行的，干法旋窑线窑尾烟室温度高达1000℃～1100℃且废气通过分解炉再次燃烧，分解炉中心部煤粉燃烧温度亦高达1100℃～1300℃，分解炉出口温度也达850℃～900℃，烟气停留时间长，有机物可彻底分解燃烬，且分解炉本身处于强碱性环境，出分解炉的烟气还需经过5级旋风预热器与碱性粉料充分热交换和吸附，烟室中SO2等酸性气体被吸收，可有效达到无污染的无害化处理，且可回收其中的有机物热值和全部无机物转化为水泥熟料。本发明还有一个重要前提，就是高含水率污泥的处置方法不能影响分解炉内煤粉的正常燃烧和五级预热器系统不因高湿水汽和氯碱等造成粘堵，且对熟料烧成能耗及熟料质量无大的影响。
本发明新型干法旋窑协同处理高含水率污泥的方法，基于反复的理论分析和大量试验，从窑系统的运行稳定性尤其是分解炉和预热器的稳定运行条件着手，有效解决了高含水率污泥的水份和氯碱等对窑系统稳定运行和熟料能耗及熟料质量的影响问题，突破了高含水率污泥在新型干法旋窑上不经烘干不经粉磨无害化、能源化、资源化直接应用的限制瓶颈。
显著优点效果：
1、高含水率污泥不经烘干、不经粉磨、直接应用，无废气废渣的二次污染问题;
2、能确保窑系统稳定运行，且不影响熟料烧成热耗和质量;
3、工艺简单易行，投资很小。
具体实施方式：
实施例1：某厂φ4×60m窑带D-D分解炉，试验用市政水处理污泥含水量80%～83%，污泥干基热值3600～4200×4.18KJ/kg，采用柱塞泵压入污泥，0.6MPa压缩空气，用自制螺旋式喷嘴，从窑尾烟室喷入，污泥喷入量4.0t/h，生料投料量162t/h，带入水份约为生料量的2%，分解炉煤粉燃烧正常，预热器无粘堵，熟料热耗降低约1%、强度检测无异常波动，废气检测正常。
实施例2：某厂φ3×48m窑带改进的D-D分解炉，试验用市政水处理污泥含水量79%～85%，污泥干基热值2750～3800×4.18KJ/kg，采用柱塞泵压入污泥、0.5MPa压缩空气、自制螺旋式喷嘴，从分解炉喷入，污泥喷入量2.7t/h时，生料投料量78t/h，带入水份约占生料量的2.9%。分解炉煤粉燃烧正常，预热器无显著粘堵，熟料热耗及强度检测无异常，废气检测正常。
实施例3：某厂φ4.2×64m窑带管道式分解炉，试验用市政水处理污泥含水80%～84%，污泥干基热值3800～4100×4.18KJ/kg，采取在污泥中连续加入湿电石渣约8%、粗煤灰约5%、谷壳约2%连续搅拌，泵入板框式压滤机1.0MPa压缩空气压滤后滤渣水份30%～34%，滤渣机械喂入窑尾烟室，用空气炮冲动，滤渣投料量17t/h，生料投料量193t/h，分解炉状况正常，预热器无显著粘堵，窑系统运行正常稳定，熟料烧成热耗及熟料物检指标无异常波动，废气检测正常。
实施例4：某厂φ3×48m窑带D-D分解炉，试验用市政水处理厂污泥和县城生活垃圾及弃置在山中陈年电石渣，生活垃圾经粗碎和细碎后与电石渣及含水80%～84%的水处理污泥按6∶2∶2配料送入碾混机碾压混合后，送入窑尾烟室用空气炮冲动，生料投料量81t/h，碾混物料喂入13t/h。分解炉及预热器基本正常、窑系统稳定、熟料热耗平均降低约3%，熟料物理检测指标正常，废气检测正常。
