CN106224978A - 利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用焚烧法实现无害化处置污泥的方法，即利用箱式烧结技术，通过对各类污泥配料、混匀、点火、烧结、烟气净化等过程无害化处置各类污泥，在实现无害化处置的同时，充分利用了污泥的热能，且无害化处理后的残渣可用作建筑材料，从而实现了污泥“无害化、减量化、资源化”的目的。

Description

利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的方法及装置

技术领域：

本发明属于固废处理领域，特别是涉及一种利用箱式烧结技术无害化处置给水污泥、生活污泥、工业污泥等各类污泥的方法。

背景技术：

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。按来源可分为给水污泥、生活污水污泥和工业废水污泥三类。

未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。存在的主要环境问题有：①污泥含水率高：造成运输成本高、堆放面积大，挤压垃圾填埋场库容等问题；②细菌滋生：不仅造成视觉污染，而且为其他有害生物的滋生提供了场所；③大气污染：污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风刮，污染物颗粒会造成大气污染；④污染水体：经水浸泡、溶解，污染物伴随污水流入河道，会污染地表水，进入地下水；⑤含有重金属。如不加以控制，则可能污染土地。

填埋、堆肥和焚烧是处理污泥的主要方法。填埋曾经是我国污泥处理最重要的方法之一，但是要占用大量土地，同时由于污泥含水量高，在作业机械碾压时呈现很强的流变性，特别在雨季填埋作业困难。堆肥存在的主要问题是污泥中所含重金属和盐超标导致使用受到限制。焚烧作为处理污泥的方法，因其速度快、占地面积小，不需要长期储存等显著优点，成为污泥处置的主要方向。但目前并不存在能够无害化处理的同时，并能够实现污泥的综合利用的技术。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种采用焚烧法实现无害化处置污泥的方法，即利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥，在实现无害化处置的同时，充分利用了污泥的热能，无害化处理后的残渣可用作建筑材料。

利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的方法：本发明中箱式烧结系统(箱烧)是对传统箱式烧结技术的发展和改进，其区别于传统箱烧的主要特点是箱体固定不动，布料由布料小车移动布料，布料后由点火小车移动点火，烧结过程为负压抽风烧结，所以烧结烟气容易集中收集处理，同时该工艺易于实现自动化，可以称为“自动箱烧”。主要包括如下组成部分：

原料系统：待处理的污泥根据污泥性质配入煤粉、炭化糠壳、粉碎的农作物秸秆等辅助燃料及作为吸氯剂的石灰石粉经过混合装置混匀搅拌后，运输至缓冲料仓备用；布料小车按生产节奏来回布料。

点火系统：箱体布料完成后由移动点火小车点火。

烧结系统：箱体中混匀污泥经过点火后在抽风机作用下实现负压烧结，经过预热、干燥、燃烧、冷却等过程，污泥中可燃物质燃烧，同时放出热量，烟气进入烟气处理系统，残渣经出渣机收集后送建材厂作为制砖、铺路原料。

烟气净化系统：烟气收集后进入烟气净化系统，烟气净化系统包括二燃室、换热器、急冷塔、湿法脱酸、混合器、袋式除尘器、活性炭吸附器及水处理系统等。

排烟系统：经烟气净化系统处理的烟气达到排放标准，经过换热器升温后经烟囱排放，从而使烟囱部产生烟羽。

本发明主要特点：①二噁英的控制：污泥在烧结过程中温度≥1100℃，较高的烧结温度使二噁英彻底分解，同时加入的吸氯剂生成CaCl2，阻止二噁英的生成；在烟气降温过程中，会合成部分二噁英，本系统采用二次活性炭吸附，一次在袋式除尘器前，由文丘里混合器喷入活性炭粉，去除95％以上的二噁英，另一次在袋式除尘器后，加入活性炭吸附器，其二噁英去除效率达到99％以上。从而确保二噁英完全达标排放。②重金属的控制：污泥中的重金属在烧结过程中，由于烧结温度达到1100℃以上，使重金属氧化物熔融成液相，液相在冷却过程中形成玻璃熔融体，重金属不再产生浸出毒性，完全满足国家对重金属浸出毒性要求。③密封效果好：本工艺由于箱体固定不动，理论上不存在设备漏风问题，这一方面大大减少了烟气产生量，降低烟气净化系统负荷，另一方面使烟气和粉尘易于集中和收集，环境条件好，不会产生二次污染。④污水经水处理系统处理后循环使用，生产过程中产生的除尘灰和污水处理产生的污泥返回循环配用。

附图说明：

图1是利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的方法作出详细说明：

如附图所示：根据污泥含水率，配入5～25％炭化糠壳或粉碎的农作物秸秆(如果污泥含水率超过80％，还可配入5～15％的煤粉以确保焚烧温度＞1000℃)，再配入一定数量的吸氯剂，配料后的污泥进入混料系统搅拌，经混合的混合料由螺旋输送机送到混合料缓冲仓备用；根据生产节奏，由布料小车从混合料缓冲仓将污泥混合料均匀布料到烧结箱体中。

烧结箱体布料完成后，由点火小车按布料顺序点火，点火温度900℃+50℃，点火时间2～3min，污泥混合料点火后，在抽风机的作业下实现负压烧结，烧结温度1100～1200℃，确保残渣浸出毒性达标。

烧结完成后，残渣由卸料系统卸料，经出渣机收集于残渣仓，送往建材厂作为制砖、铺路的原料。

烧结过程中的烟气依次经过二燃室、换热器、急冷塔、湿法脱酸、混合器、袋式除尘器、活性炭吸附器、换热器、烟囱实现达标排放。湿法脱酸的水循环使用，当循环水失效或污泥浓度超标时经水处理系统处理后再循环使用，产生的污泥和袋式除尘器产生的除尘灰收集后返回循环处理。

本发明达到的效果：社会保有量大且快速增长的各类污泥经过本工艺系统处理后，能充分回收利用热能，残渣也可以用作建材原料，同时烧结过程中产生的烟气经过处理后完全实现达标排放，不存在二次污染。最终达到“无害化、减量化、资源化”的目的。

Claims (5)

1.利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的装置，其特征包括：

原料系统：待处理的污泥根据污泥性质配入煤粉、炭化糠壳、粉碎的农作物秸秆等辅助燃料及作为吸氯剂的石灰石粉经过混合装置混匀搅拌后，运输至缓冲料仓备用；布料小车按生产节奏来回布料；

点火系统：其配置为箱体布料完成后由移动点火小车点火，点火温度900℃±50℃；

烧结系统：其配置为在箱体中混匀污泥经过点火后在抽风机作用下实现负压烧结，经过预热、干燥、燃烧、冷却等过程，污泥中可燃物质和辅助燃料燃烧，同时放出热量，烟气进入烟气净化系统，残渣经出渣机收集后进入残渣仓；

烟气净化系统：其配置为烟气收集后进入烟气净化系统，烟气净化系统包括二燃室、换热器、急冷塔、湿法脱酸、混合器、袋式除尘器、活性炭吸附器及水处理系统等；

排烟系统：其配置为经烟气净化系统处理的烟气达到排放标准，经过换热器升温后经烟囱排放。

2.根据权利要求1所述的利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的装置，其特征在于混合装置可以为双螺旋混料机。

3.根据权利要求1所述的利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的装置，其特征在于箱烧的箱体固定不动，布料小车和点火小车移动实现布料和点火，系统漏风率极低。

4.根据权利要求1所述的利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的装置，其特征在于烧结温度为≥1100℃。

5.根据权利要求1所述的利用箱式烧结技术无害化处置各类污泥的装置，其特征在于处理后残渣可以用作制砖、微粉或水泥添加剂。