CN106765159A - 一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，即利用焚烧炉、箱式烧结机、立式步进式烧结机技术，通过对工业有机固体废弃物的破碎、烘干、配料、混匀、进(布)料、点火、焚烧、残渣收集、烟气净化等过程对工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共同处置，在实现无害化处置的同时，充分利用了污泥和有机工业固体废弃物的热能，且无害化处理后的残渣可用作建筑材料，从而实现了工业有机固体废弃物和污泥“无害化、稳定化、减量化、资源化”共处理处置的目的。

Description

一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的 方法

技术领域

本发明属于固废处理领域，具体的说，涉及一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法。

背景技术

污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质。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90％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。

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。

工业有机固体废物是指工业固体废物中可燃烧的物质。如中药生产加工残渣、粮食及食品加工、皮革、塑料、橡胶加工废弃物、医药、兽药、化学品、农药品包装废弃物等。

工业有机固体废物同其他工业固体废物(简称固废)一样，对环境的危害主要表现在侵占土地、污染土壤、污染水体、污染大气和影响环境卫生等五个方面。在日常生产、生活中会产生大量的固废，在这些固废中，有的掺杂着有毒有害物质，如果处理不当，必然会污染环境。

传统的固废处理方法主要集中在填埋、焚烧、堆肥这三种处理技术。

填埋处理：占地面积大，不能实现无害化、减量化、资源化的最终目的，随时间的推移填埋场渗漏液容易产生二次污染。

堆肥处理：对固废的选择性较强，分拣的要求高，只适合特定固废的处理，同时对处理环境和处理人员的素质要求较高。

焚烧处理：焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程。通过焚烧可以使可燃性的固废物氧化分解，达到减少容积，去除毒性，回收能量及副产品的目的。焚烧法的优点在于能迅速而大幅度地减少可燃性固废的容积。但是固废的一般焚烧方法产生的残渣中重金属具有浸出毒性，还需要采用固化填埋等方式处置。所以需要一种固废无害化处置方法：既有焚烧法优点，同时焚烧后的残渣中重金属不再产生浸出毒性，可以用作制砖的原料实现资源综合利用。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种采用焚烧法实现工业有机固体废物和污泥无害化共处置的方法，即利用焚烧装置技术无害化处置工业有机固体废物和污泥混合料，在实现无害化处置的同时，残渣可用作制砖等建筑材料。

一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，按如下步骤进行：

(1)按重量份数配取含水率85％以上的污泥650～800份，工业有机固废300～400份，吸氯剂50～60份；

(2)将工业有机固体废弃物破碎到0-15mm；

(3)将破碎后的工业有机固体废弃物配入污泥、同时加入吸氯剂搅拌混合均匀；

(4)将经过混合的混匀料运入缓冲仓；

(5)将混匀料均匀送入焚烧装置，进行点火、抽风、焚烧；

(6)焚烧后的残渣收集待用，焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干后经烟气净化系统处理，再通过排烟系统达标排放。

上述步骤(5)焚烧装置为焚烧炉、箱式烧结机、立式步进式烧结机。箱式烧结机、立式步进式烧结机在冶金烧结生产中广泛应用于小规模钢铁生产过程，随着钢铁生产的大型化，规模化发展，箱式烧结在钢铁生产中已逐步被淘汰。但箱式烧结机、立式步进式烧结技术经创新改进后用于焚烧污泥却有其他焚烧装置无法实现的优势。焚烧炉、箱式烧结机、立式步进式烧结机，投资省、运行成本低、占地面积小、漏风率低、能耗低、自动化程度高。箱式烧结还可实现移动布料、移动点火。

上述步骤(6)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。

经烟气净化系统处理的烟气达到排放标准后，在烟气排烟系统内经过换热器升温后经烟囱排放。

上述烟气净化时二噁英去除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。

共同焚烧特点

污泥中的固体粒子为水合物，细小带电，所以污泥形成一种稳定的胶体悬浮液，使污泥中固体和水的分离，即浓缩和脱水都比较困难。目前在污泥处理处置过程中，污泥脱水成本约占整个处理处置成本的50％左右，高脱水成本限制了污泥无害化处置产业发展。而工业有机固体废物大多可视为无含水物质，经破碎与污泥混合后，可大幅度降低污泥水分，解决了污泥直接焚烧脱水难和脱水成本高的难题；因污泥主要由有机物和细小泥沙组成，直接焚烧透气性差，与经破碎的工业有机固体废弃物混合后，工业有机固体废弃物成为混匀料中骨料，可大幅度改善混匀料的透气性能，从而提高了处理速度和能力；另外，工业有机固体废弃物均为可燃性物质，相对热值较高，解决了污泥直接焚烧需要添加煤粉补充热值导致焚烧成本高的问题。根据实验证明，工业有机固体废物与含水率85％的污泥混合后，混合料水分小于60％即可正常焚烧，处理处置成本远低于污泥脱水、焚烧工艺方式，同时增加了固废处理处置能力和品种，大幅度提升了污泥处理处置企业在市场中的竞争力。

二噁英的控制:

污泥和工业有机固废在焚烧装置焚烧过程中温度≥1000℃，较高的焚烧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,烟气中二噁英急剧下降；另外，烟气在急冷塔急冷后，烟气中会重新合成少量二噁英，本系统还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。

重金属的控制：

污泥和工业有机固废中的重金属在焚烧过程中，由于焚烧温度达到1000℃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。

焚烧装置系统采用负压操作，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。

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。

有益效果：

本发明社会保有量大且快速增长的工业有机固体废物和污泥经过焚烧装置系统处理后，能完全实现工业有机固体废物和污泥共同焚烧无害化处置；同时焚烧炉、箱式、立式步进式烧结机工艺都是成熟的大规模生产工艺设备，能够实现工业有机固体废物和污泥的大规模无害化处置。

工业有机固体废物和污泥共处置，为污泥的脱水和调理提供了可靠条件；工业有机固体废物有较高的热值，为共同焚烧提供了可靠的温度保障；同时，工业有机固体废物成为骨料，改善了料层透气性能，为提高处理能力起到了重要作用；焚烧过程中产生的高温烟气用于污泥烘干，实现了热能的二次利用；焚烧过程中产生的高温烟气经过处理后完全实现达标排放，不存在二次污染；残渣可用作制砖等建筑材料。从而实现了工业有机固体废物和污泥混合焚烧无害化处置及资源化利用，达到了“无害化、稳定化、减量化、资源化”的目的。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示：将工业有机固体废物破碎到0-15mm备用；

取污泥(含水90％)650kg，配入工业有机固废300kg，吸氯剂50kg，用双轴搅拌机搅拌混匀，将混合后的混匀料运送到缓冲仓，经过螺旋输送机将混匀料送入焚烧炉，同时进行点火焚烧，焚烧温度控制在1000℃±50℃，在抽风机的作用下完成焚烧过程，焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干后经烟气净化系统处理，再达标排放。

实施例2：

如图1所示：将工业有机固体废物破碎到0-15mm备用；

取污泥(含水90％)800kg，配入工业有机固废400kg，吸氯剂60kg，用双轴搅拌机搅拌混匀，将混合后的混匀料运送到缓冲仓，经过布料辊将混匀料布入箱式烧结机，同时进行点火焚烧，焚烧温度控制在1000℃±50℃，在抽风机的作用下完成焚烧过程，焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干后经烟气净化系统处理，再达标排放。

实施例3：

如图1所示：将工业有机固体废物破碎到0-15mm备用；

取污泥(含水90％)700kg，配入工业有机固废350kg，吸氯剂55kg，用双轴搅拌机搅拌混匀，将混合后的混匀料运送到缓冲仓，经过布料辊将混匀料布入立式步进式烧结机，同时进行点火焚烧，焚烧温度控制在1000℃±50℃，在抽风机的作用下完成焚烧过程，焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干后经烟气净化系统处理，再达标排放。

Claims (6)

1.一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，按如下步骤进行：

(1)按重量份数配取含水率85％以上的污泥650～800份，工业有机固废300～400份，吸氯剂50～60份；

(2)将工业有机固体废弃物破碎到0-15mm；

(3)将破碎后的工业有机固体废弃物配入污泥、同时加入吸氯剂搅拌混合均匀；

(4)将经过混合的混匀料运入缓冲仓；

(5)将混匀料均匀送入焚烧装置，进行点火、抽风、焚烧；

(6)焚烧后的残渣收集待用，焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干后经烟气净化系统处理，再通过排烟系统达标排放。

2.根据权利要求1所述一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，其特征在于：所述步骤(5)焚烧装置为焚烧炉、箱式烧结机、立式步进式烧结机。

3.根据权利要求1所述一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，其特征在于：所述步骤(6)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。

4.根据权利要求1所述一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，其特征在于：经烟气净化系统处理的烟气达到排放标准后，在烟气排烟系统内经过换热器升温后经烟囱排放。

5.根据权利要求3所述一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，其特征在于：所述烟气净化时二噁英去除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。

6.根据权利要求1所述一种工业有机固体废弃物与污泥高温焚烧无害化共处置的方法，其特征在于：所述步骤(6)焚烧过程中产生的高温烟气进入烘干机用于污泥烘干，实现热能的二次利用。