一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法
2023-10-27 15:18:52 2
專利名稱：一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法
技術領域：
本發明屬於汙泥處理領域，尤其涉及一種利用現有幹法水泥生產線生產水泥的同時又可處理城市汙水處理廠排棄的汙泥的方法。
背景技術：
目前常用的汙泥處置方法有衛生填埋法、堆肥法、熱幹化法、焚燒法等。填埋法和堆肥法均是投資少、工藝簡單、運作成低等優點。但這二種簡單的處理方法存在所佔場地面積大，處理周期長、不能解決重金屬汙染及臭氣大等容易對環境產生二次汙染的缺點。難以實現清潔生產及環境保護。
熱幹化法雖然可以抑制微生物活性，但其能耗大、運行成本高。也同樣有不能解決重金屬汙染及臭氣大等缺點。
焚燒法可以使汙泥達到最大程度的減量，是目前採用的最為徹底的無害化處理方法。焚燒過程中，所有的病原體，病菌被徹殺滅，有毒有害的有機殘餘物被氧化分解，但單純的焚燒法仍存在缺點1.能耗較大，由於汙泥含水量大(80％)，其應用基熱值均為負值，所以需外加燃料才能實現焚燒，因此焚燒的成本高；2.增加煙氣後處理系統投資大，運行成本高。
生活垃圾和汙泥，在焚燒過程中，特別在400℃~500℃的溫度環境下，汙泥中所含氯前體物在適量的觸媒物質(主要為重金屬，特別是銅)作用下會產生劇毒物質-----二噁英。因此需增加很大投資資金，建立龐大的煙氣淨化系統，用於吸收降解劇物質二噁英和其他焚化時形式的酸性有害氣體。
近幾年來，也相繼有一些相關的焚燒法專利處理城市垃圾及汙泥，如利用溼法轉窯水泥工藝、立窯水泥工藝、燒磚工藝、及燒陶粒工藝等，但所有的相關專利及文章報導其焚燒溫度大都在400℃～500℃左右，最高也只有900℃，在這些溫度下劇毒性有機物(二噁英、呋喃類)均未能徹底分解。
目前最新的研究表明焚燒溫度需在1100℃以上才能有效地降解二噁英、呋喃等有毒物質。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述當前處理汙泥方法存在的缺點，以提供一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法，該處理方法不會產生二噁英和其他有毒氣體。
本發明的一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法，其步驟如下把汙泥按重金屬含量進行分類處置，重金屬含量高的汙泥與燃煤混合利用轉窯頭的餘熱烘乾後，通過噴燃槍噴入轉窯高溫帶，在1400～1600℃的高溫下燃燒9～12分鐘，灰燼製成水泥產品；重金屬含量不超標的汙泥，利用水泥窯尾的餘熱烘乾後加鹼穩定劑製成肥料產品。
所述鹼穩定劑是水泥窯灰。
本發明利用焚燒廢氣順流經歷1100℃以上的高溫區，抑制了二噁英和其他有毒氣體的產生，廢煙氣在窯尾再被水泥生料粉中的氧化鈣淨化後達標排放。
處理過程採用冷凝除臭，冷源採用水泥生產過程的餘熱吸收式致冷技術。
利用水泥窯灰作鹼穩定劑，加入幹化肥料中，可增加肥料中鈣、鉀肥效。
本發明具有如下的優點和有益效果1)本發明充分利用水泥生產過程中的餘熱處理汙泥，降低汙泥處理成本，產出汙泥資源化產品水泥和肥料；2)由於在1400～1600℃的高溫下燃燒，抑制了二噁英和其他有毒氣體的產生，達到無害化、資源化的目的。
圖1是本發明的方法的工藝流程圖；圖中1-煤庫 2-煤計量稱 3-汙泥計量稱 4-汙泥料鬥 5-皮帶輸送機6-皮帶輸送機 7-熱風爐(預熱用) 8-提升機 9-穩流加料器 10-混合料庫11-烘乾磨機 12-粗細粉分離器 13-旋風收塵器 14-布袋收塵器 15-引風機 16-冷凝除臭器 17-汙泥混合燃料庫 18-噴燃槍 19-冷卻機 20-轉窯21-窯尾汙泥焚燒爐 22-預熱器 23-窯尾餘熱汙泥幹化機 24-引風機 25-電收塵器 26-煙囪 27-螺旋輸送器具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明做進一步地說明。
實施例1如圖1所示，將對要處理的汙泥先進行重金屬分析，將含量高(超過農用標準Cu250g/kg；Zn500g/kg；Pb300g/kg；Cr600g/kg；Hg5g/kg；Cd5g/kg；As75g/kg；Ni100g/kg)和含量低的分開放置於兩個原料庫內，重金屬超標的汙泥與燃煤分別用汙泥計量稱3、煤計量稱2按比例搭配後由皮帶輸送機6和5送入提升機8，進入混合料庫10，再由穩流加料器9送入烘乾磨機11內，由轉窯頭罩抽取350℃的餘熱風送入烘乾磨機11內，經研磨的粉狀混合物經粗細粉分離器12分選，細度不合格的混合料回磨，合格的送旋風收塵器13和袋裝收塵器14收集，送入混合燃料庫17。烘乾過程產生的惡臭氣體由引風機15送入冷卻機19，隨冷卻氣流進入轉窯20內焚燒。粉狀的汙泥混合料分別由混合燃料庫17的底部螺旋泵送往窯頭的噴燃槍18和窯尾的汙泥焚燒爐21，汙泥經1500℃的高溫焚燒10分鐘後成為灰燼熔入水泥中成為其中組份。焚燒的廢氣在預熱器22中與水泥生料粉懸浮接觸，吸收了對大氣有汙染的成份後(餘熱350℃)進入餘熱進行熱交換，再由引風機24送到冷凝除臭器16除去惡臭，再經電收塵器25淨化後，通過煙囪26排出。從窯尾餘熱汙泥幹化機23排出的幹化汙泥(經350℃餘熱幹化滅菌)與電收塵器25排出的窯灰混合，成為複合有機肥產品。
實施例2如圖1所示，將對要處理的汙泥先進行重金屬分析，將含量高(超過農用標準Cu250g/kg；Zn500g/kg；Pb300g/kg；Cr600g/kg；Hg5g/kg；Cd5g/kg；As75g/kg；Ni100g/kg)和含量低的分開放置於兩個原料庫內，重金屬超標的汙泥與燃煤分別用汙泥計量稱3、煤計量稱2按比例搭配後由皮帶輸送機6和5送入提升機8，進入混合料庫10，再由穩流加料器9送入烘乾磨機11內，由轉窯頭罩抽取350℃的餘熱風送入烘乾磨機11內，經研磨的粉狀混合物經粗細粉分離器12分選，細度不合格的混合料回磨，合格的送旋風收塵器13和袋裝收塵器14收集，送入混合燃料庫17。烘乾過程產生的惡臭氣體由引風機15送入冷卻機19，隨冷卻氣流進入轉窯20內焚燒。粉狀的汙泥混合料分別由混合燃料庫17的底部螺旋泵送往窯頭的噴燃槍18和窯尾的汙泥焚燒爐21，汙泥經1400℃的高溫焚燒12分鐘後成為灰燼熔入水泥中成為其中組份。焚燒的廢氣在預熱器22中與水泥生料粉懸浮接觸，吸收了對大氣有汙染的成份後(餘熱350℃)進入餘熱進行熱交換，再由引風機24送到冷凝除臭器16除去惡臭，再經電收塵器25淨化後，通過煙囪26排出。從窯尾餘熱汙泥幹化機23排出的幹化汙泥(經350℃餘熱幹化滅菌)與電收塵器25排出的窯灰混合，成為複合有機肥產品。
實施例3如圖1所示，將對要處理的汙泥先進行重金屬分析，將含量高(超過農用標準Cu250g/kg；Zn500g/kg；Pb300g/kg；Cr600g/kg；Hg5g/kg；Cd5g/kg；As75g/kg；Ni100g/kg)和含量低的分開放置於兩個原料庫內，重金屬超標的汙泥與燃煤分別用汙泥計量稱3、煤計量稱2按比例搭配後由皮帶輸送機6和5送入提升機8，進入混合料庫10，再由穩流加料器9送入烘乾磨機11內，由轉窯頭罩抽取350℃的餘熱風送入烘乾磨機11內，經研磨的粉狀混合物經粗細粉分離器12分選，細度不合格的混合料回磨，合格的送旋風收塵器13和袋裝收塵器14收集，送入混合燃料庫17。烘乾過程產生的惡臭氣體由引風機15送入冷卻機19，隨冷卻氣流進入轉窯20內焚燒。粉狀的汙泥混合料分別由混合燃料庫17的底部螺旋泵送往窯頭的噴燃槍18和窯尾的汙泥焚燒爐21，汙泥經1600℃的高溫焚燒9分鐘後成為灰燼熔入水泥中成為其中組份。焚燒的廢氣在預熱器22中與水泥生料粉懸浮接觸，吸收了對大氣有汙染的成份後(餘熱350℃)進入餘熱進行熱交換，再由引風機24送到冷凝除臭器16除去惡臭，再經電收塵器25淨化後，通過煙囪26排出。從窯尾餘熱汙泥幹化機23排出的幹化汙泥(經350℃餘熱幹化滅菌)與電收塵器25排出的窯灰混合，成為複合有機肥產品。
權利要求
1.一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法，其特徵在於把汙泥按重金屬含量進行分類處置，重金屬含量高的汙泥與燃煤混合利用轉窯頭的餘熱烘乾後，通過噴燃槍噴入轉窯高溫帶，在1400～1600℃的高溫下燃燒9～12分鐘，灰燼製成水泥產品；重金屬含量不超標的汙泥，利用水泥窯尾的餘熱烘乾後加鹼穩定劑製成肥料產品。
2.根據權利要求1所述的一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法，其特徵在於所述鹼穩定劑是水泥窯灰。
全文摘要
本發明公開了一種在生產水泥的同時又處理汙泥的方法，其步驟如下把汙泥按重金屬含量進行分類處置，重金屬含量高的汙泥與燃煤混合利用轉窯頭的餘熱烘乾後，通過噴燃槍噴入轉窯高溫帶，在1400～1600℃的高溫下燃燒9～12分鐘，灰燼製成水泥產品；重金屬含量不超標的汙泥，利用水泥窯尾的餘熱烘乾後加鹼穩定製成肥料產品。本發明節約了單獨投資焚燒系統的巨額資金，在生產水泥的同時又處理了汙泥，降低汙泥處理的成本，減少了汙染，避免了填埋法和焚燒法等處理方式對環境的二次汙染，實現了資源的再利用。
文檔編號C05F7/00GK1772662SQ20051010001
公開日2006年5月17日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者李國基, 袁興穗 申請人:華南理工大學