CN104329675A - 一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法 - Google Patents

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陈延信
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Abstract

本发明为一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，将含水率70～85％的污泥从安装于水泥厂窑尾系统的污泥雾化喷嘴喷入，所述的污泥在窑尾系统中雾化，其中的水分瞬间蒸发而成为废气的一部分，可燃物质作为燃料而燃烧，燃烧后的残渣作为水泥生料的一部分进入回转窑煅烧成水泥熟料；本发明能够克服现有的污泥干化焚烧技术存在的缺陷，利用水泥生产系统的高温环境干化焚烧并利用污泥，利用窑尾系统中含有的粉体有效抑制和吸收污泥焚烧过程中释放的有害气体，并有效降低水泥生产能耗与生产成本，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

Description

一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法。
背景技术
随着我国社会经济和工业化的快速发展，城市污水产量逐年增加，作为城市污水处理的副产品，污泥排放量也随之急剧增长，无害化和资源化处理污泥迫在眉睫。但是在处理和利用过程中，污泥中富集的大量有机污染物和重金属极易对环境产生二次污染。再加之各污水处理厂排放的污泥含水率高达80％左右，进一步增大了处理和利用难度。
国际上污泥的处置方法主要有填埋、土地利用和焚烧，其中填埋和土地利用对环境产生的二次污染较大，在部分国家和地区已经被禁止使用。相对而言，焚烧是目前较为彻底的无害化处理方法，但是焚烧设备投资大，能耗高，运行费用昂贵，焚烧后的尾气中含有二恶英，残渣中的重金属处理存在较大难度，并不适合我国国情。近年来出现的水泥窑协同处置污泥方法为污泥的无害化、资源化利用提供了新的途径。
干污泥中含有35％-65％的有机物质，具有较高的热值，据测定，其热值相当于褐煤的热值，可以用作燃料。污泥中含有Si、Ca、Al等元素，可以作为生产水泥的原料。水泥生产过程中的高温环境(最高温度达1700℃)为城市污泥的无害化处理和资源化利用提供了条件。利用生产水泥的过程中排出的废气余热将污泥干化，干化后的污泥作为替代燃料和原料用于水泥生产，其中的有机有害成分完全分解或燃烧，重金属等则固化在水泥熟料中。因此，将水泥生产和污泥的资源化利用相结合，既可以提高能源利用率，降低水泥生产中能源消耗，也可以从根本上消除污泥的危害。
目前，将污水处理厂排出的含水率80％左右的污泥用于水泥生产，主要有两种途径：一是直接送入回转窑窑尾，污泥在回转窑内的高温环境下完成干化和焚烧过程，但是会造成窑尾温度的大幅度波动，引起操作困难和设备损坏；二是在单独的干化设备中，利用水泥窑尾温废气将污泥干化，再送入水泥烧成系统焚烧，这种方法需要对干化过程进行尾气处理，投资大。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其能够克服现有的污泥干化焚烧技术存在的缺陷，利用窑尾预热器中的粉体物料有效吸收污泥干化过程中释放的有害气体，利用水泥生产系统的高温环境焚烧并利用污泥，并有效降低水泥生产能耗与生产成本，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，包括以下步骤：
第一步，将含水率70～85％的污泥从安装于水泥厂窑尾系统的雾化喷嘴4喷入，成为雾化污泥，喷入污泥的速度(量)为2t/h-40t/h。
第二步，所述的雾化污泥中的可燃物质在窑尾系统燃烧，作为水泥生产过所需热量的补充，燃烧后的残渣作为水泥生料进入回转窑煅烧成水泥熟料。
为了提高换热和燃烧速率，在所述第一步中使用的雾化喷嘴4是压力式或气流式雾化喷嘴，通过喷嘴使污泥雾化为雾滴，雾化后的雾粒直径小于2000微米。
在所述第二步中，雾化污泥中的可分解物质和可燃物在分解炉5或者预热器6或者窑尾烟室7中的高温环境下分解和燃烧，不可燃物在回转窑8中煅烧形成水泥熟料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
一)本发明充分利用水泥厂原有的窑尾系统，不需要干化设备，不需要增加尾气处理装置，不需要增加热源，大大降低了投资和运行成本；
二)本发明将污泥雾化成细小雾滴，水分瞬间蒸发，可燃物充分分散于高温环境中，燃烧速率快，换热效率高，热量利用率高；
三)本发明将污泥送入水泥窑尾系统，即利用了污泥燃烧提供的热量，减少水泥厂的用煤量，而且燃烧后的残渣可以作为水泥原料在回转窑中煅烧成水泥熟料。
四)本发明利用水泥厂窑尾系统，使污泥中的可分解有害物或可燃有害物在高温下(750℃以上)分解和燃烧，而重金属等有害物固化在水泥熟料中，实现污泥的无害化处理。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明为一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，系统主要包括：污泥密封罐车1，污泥仓2，污泥泵3，污泥喷嘴4，分解炉5，预热器6，窑尾烟室7，回转窑8。其中利用水泥厂的设备有：分解炉5、预热器6、窑尾烟室7、回转窑8。
将污水处理厂脱水污泥由污泥密封罐车1运送至水泥厂，并泵送至污泥仓2，其中污泥的含水率在70～85％之间。
污泥仓中的污泥由污泥泵3泵送至水泥厂窑尾系统分解炉5或预热器6或窑尾烟室7的污泥入口，经雾化喷嘴4雾化为粒径小于2000微米的污泥雾滴。
雾化后的污泥雾滴与高温烟气充分接触，迅速完成水分蒸发、有机物分解和可燃物燃烧，不可燃物进入回转窑8与水泥生料一起形成水泥熟料。
本发明利用水泥厂窑尾系统，将污泥焚烧并有效利用，既处理了污泥，又回收利用了资源，能够达到良好的社会价值和经济价值。

Claims (6)

1.一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将含水率70～85％的污泥从安装于水泥厂窑尾系统的雾化喷嘴(5)喷入，成为雾化污泥，喷入污泥的速度(量)为2t/h-40t/h。
第二步，所述的污泥在窑尾系统中雾化焚烧，其中的水分蒸发成为废气的一部分，可燃物质作为燃料而燃烧，燃烧后的残渣作为水泥生料的一部分进入回转窑煅烧成水泥熟料。
2.根据权利要求1所述的一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，所述第一步中雾化喷嘴(4)是气流式或压力式雾化喷嘴，雾化后的雾粒直径小于2000微米。
3.根据权利要求1所述的一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，所述的污泥送入预热器(6)，其中的可分解物和可燃物在750℃以上的高温下分解和燃烧。
4.根据权利要求1所述的一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，所述的污泥送入分解炉(5)，其中的可分解物和可燃物在840℃以上的高温下分解和燃烧。
5.根据权利要求1所述的一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，所述的污泥送入窑尾烟室(7)，其中的可分解物和可燃物在1000℃以上的高温下分解和燃烧。
6.根据权利要求5所述的一种利用水泥厂窑尾系统焚烧污泥的方法，其特征在于，其中的不可燃物在回转窑(8)中煅烧形成水泥熟料。
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