CN110317038A - 一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法,烧结砖的砖胚含水率为12‑18%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥60‑75%;建筑下挖土8‑20%;市政污泥炭15‑22%。该系统包括干燥窑、干燥烟气净化装置、焙烧窑和焙烧烟气净化装置,所述干燥窑分别与干燥烟气净化装置和焙烧窑相连接,所述的焙烧烟气净化装置与所述焙烧窑相连接。该方法包括焙烧窑烟气净化环节以及干燥窑尾气净化环节。本发明充分利用固体废物河道淤泥和市政污泥炭制备建材,利用市政污泥炭的热量作为烧结燃料,节能环保,产品烧结砖成本低质量好,废气处理后达到国家排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及市政污泥资源化利用技术领域,具体是指一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法。
背景技术
河道淤泥、市政污泥是现代城市的主要固废来源。尤其在发达地区,产生量巨大,如处理不及将产生严重危害,吞噬宝贵的土地资源,并产生环境污染。但同时也是一种可再生资源。
河道淤泥属河流疏浚过程中产生的固体废弃物,含有1-5%的有机质,大部分物质是粘土质,但含有0-1g/kg的重金属铜、锌、铬、铅、汞、砷、镉等。所以限制了其广泛的应用。当前河道淤泥资源化利用有以下几种:
1、“直接就近堆填”和“堤防加固回填”方式进行处理处置,存在占用土地资源、利用能力有限、可能发生环境污染事件等弊端,资源化利用率低。
2、水泥窑协同处置,工艺成熟,产品质量好,污染物消除彻底,无二次污染等优点。但无水泥窑条件的地区无法实现。
3、作为原材料进行烧结处理,以“隧道窑”工艺生产新型墙材烧结多孔砖,主要原料为河道淤泥、粉煤灰、下挖土。本工艺成熟、产品质量好,但烟气排放污染严重。所用燃料一般为煤、煤矸石、粉煤灰等高污染燃料,已被国家明文禁止,况且当前烧结砖行业中废气处理技术落后,不能保证达标排放。随着我国“蓝天保卫战”的实施,烟气排放标准日益严厉,在我国绝大多数地区杜绝使用高污染燃料煤、煤矸石、粉煤灰等。所以清洁环保的河道淤泥资源化利用技术成为当今固废行业的迫切需要。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖,该烧结砖选取固体废物河道淤泥和市政污泥炭为原料,节能环保,产品成本低质量好。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖,其特征在于:所述烧结砖的砖胚含水率为12-18%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥60-75%;建筑下挖土8-20%;市政污泥炭15-22%,将砖胚焙烧后形成烧结砖。
本发明中的含水率为质量百分比,配料的重量配比为质量百分比,指各配料的质量与总质量的百分比。
本发明的烧结砖的烧结燃料不采用重污染燃料煤、煤矸石、粉煤灰,采用市政污泥炭作为燃料,一方面可以大量利用市政污水处理厂的污泥,另一方面节能显著,为砖瓦行业找到一条新路子。
所述的市政污泥炭是指市政污泥深度加工后的产物,方法1:市政污泥经干化+热解碳化后的固体产物;方法2:市政污泥经水热碳化+干化后的固体产物。市政污泥炭的热值为1300-2000kcal/kg,在热值不能满足焙烧要求时,用天然气来补充。河道淤泥和建筑下挖土在配料前要脱水,使配料后的混料含水率到12-18%,然后去制砖坯。
本发明的目的之二是提供一种制备上述烧结砖的烧制和废气净化系统,该系统充分利用固体废物河道淤泥和市政污泥炭制备建材,利用市政污泥炭的热量作为烧结燃料,节能环保,产品烧结砖成本低质量好,废气处理后达到国家排放标准,可获得广泛的推广应用。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:制备上述烧结砖的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述系统包括干燥窑、干燥尾气净化装置、焙烧窑和焙烧烟气净化装置,所述干燥窑分别与干燥尾气净化装置和焙烧窑相连接,烧结砖的砖胚经干燥窑干燥后送入焙烧窑进行焙烧,形成烧结砖;所述干燥尾气净化装置用于净化干燥窑排出的高湿尾气;所述的焙烧烟气净化装置与所述焙烧窑相连接,用于净化焙烧窑排出的废气。
本发明中,所述的干燥尾气净化装置为生物滤池,生物滤池与用于排放净化后的达标尾气的管路相连通。
本发明中,所述高湿尾气的温度为40-45℃,相对湿度为90-95%。
本发明中,所述焙烧窑包括预热段、燃烧段和冷却段三段窑段;所述的焙烧烟气净化装置包括依次相连通的布袋除尘器、烟气换热器、SCR脱硝器、空气换热器、GGH换热器和湿法脱硫塔,所述烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均具有两个进口和两个出口,布袋除尘器的进口与焙烧窑的预热段通过焙烧烟气管道相连通,焙烧烟气管道内还喷射有活性炭粉,布袋除尘器的出口与烟气换热器的一个进口相连通,烟气换热器的一个出口与焙烧窑的冷却段相连通,烟气换热器的另一个进口也与焙烧窑的冷却段相连通,另一个出口与SCR脱硝器的进口相连通;空气换热器的一个进口与SCR脱硝器相连通,一个出口与GGH换热器的一个进口相连通,空气换热器的另一个进口与外接冷空气的管路相连通,另一出口与所述干燥窑相连通;所述GGH换热器的一个出口与湿法脱硫塔的进口相连通,所述GGH换热器的另一进口与湿法脱硫塔的出口相连通,另一个出口与用于排放净化后的达标烟气的管路相连通。
本发明中,所述的烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均为列管式热交换器。
本发明的目的之三是提供采用上述烧制和废气净化系统进行烧制和废气净化的方法,该方法节能环保,产品烧结砖成本低质量好,废气处理后达到国家排放标准,可获得广泛的推广应用。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:采用上述烧制和废气净化系统进行烧制和废气净化的方法,其特征在于,该方法包括焙烧窑烟气净化环节以及干燥窑尾气净化环节,所述焙烧窑烟气净化环节包括从焙烧窑预热段引出的焙烧烟气,经活性炭吸附、布袋除尘、烟气换热升温、SCR脱硝、烟气换热降温、湿法脱酸、GGH脱白后排放;所述的干燥窑尾气净化环节包括从干燥窑引出的低温高湿尾气的除臭排放。
本发明中,该方法的具体步骤如下:
步骤(1):来自焙烧窑预热段的焙烧烟气由引风机引出,温度为T1,T1为90-110℃,优选100℃,活性炭粉在压缩空气作用下喷射进入焙烧烟气管道内,去除焙烧烟气中的二噁英和挥发性重金属;焙烧烟气经活性炭吸附后,再进入布袋除尘器中去除尘,除去烟气中的灰分和活性炭;
步骤(2):将步骤(1)获得的经除尘后的烟气进入烟气换热器升温到温度为T2的高温烟气,T2为320-390℃,优选350℃;高温烟气的热源为来自焙烧窑冷却段冷却砖的温度为T3的高温热空气,T3为400-450℃,优选400℃,高温热空气加热焙烧烟气后温度降到温度为T4的低温热空气,T4为150-180℃,优选150℃,低温热空气再回到焙烧窑冷却段,作为热引出载体;
步骤(3):将步骤(2)获得的高温烟气进入SCR脱硝反应器中进行脱硝处理,去除氮氧化物,氨水在压缩空气作用下连续喷入SCR催化剂中,把氮氧化物还原为氮气,使高温烟气温度降低,变成已脱硝且温度为T5的脱硝烟气,T5为310-380℃,优选340℃,脱硝烟气再进入空气换热器中去加热冷空气,加热冷空气后的脱硝烟气冷却到温度为T6的低温脱硝烟气,T6为100-110,优选100℃;
同时,冷空气被温度为T5的脱硝烟气加热到温度为T10的热空气,T10为150-170℃,优选150℃,热空气进入干燥窑去干燥湿砖坯,把湿砖坯由含水率12-18%干燥到含水率6%的干砖坯,干砖坯进入焙烧窑的预热段去预热,热空气经干燥窑后转化为温度为T11的高湿尾气,T11为40-45℃,优选45℃,高湿尾气进入生物滤池,经生物滤池除臭后得到温度为40℃左右的达标尾气排放;
步骤(4):将步骤(3)获得的温度为T6的低温脱硝烟气送入GGH换热器中脱白换热,低温脱硝烟气去加热经湿法脱硫塔脱硫后的脱硫烟气,同时该低温脱硝烟气被脱硫烟气降温,变成温度为T7的降温脱硝烟气,T7为75-85℃,优选80℃,进入湿法脱硫塔中;
步骤(5):将步骤(4)获得的温度为T7的降温脱硝烟气进入湿法脱硫塔中进行脱硫脱酸处理,脱硫脱酸后的烟气变成温度为T8的脱硫烟气,T8为55-65℃,优选60℃;
步骤(6):步骤(5)获得的脱硫烟气再进入GGH换热器中,被步骤(4)所得的温度为T6的低温脱硝烟气加热到温度为T9的达标烟气,T9为80-85℃,优选80℃,达标烟气直接排放。通过脱白工艺,达标烟气的相对湿度大幅降低,排放不会形成白烟。
本发明中的SCR脱硝工艺和湿法脱硫工艺均采用现有工艺。
本发明中的冷空气均是指温度为20℃左右的空气,在焙烧窑的冷却段和空气换热器中均有引入冷空气,焙烧窑的冷却段引入20℃的冷空气为了对烧结砖降温,使得烧结砖的温度降低为30℃左右,空气换热器引入20℃的冷空气一方面使得温度为T5的脱硝烟气降温成为温度为T6的低温脱硝烟气,另一方面冷空气吸热变成温度为T10的热空气,热空气进入干燥窑去干燥湿砖坯;所述步骤(3)中氨水的浓度为20%,该浓度为质量百分比浓度;所述高湿尾气的相对湿度为90-95%;所述步骤(5)中,温度为T7的降温脱硝烟气进入湿法脱硫塔中进行脱硫脱酸采用现有的双碱法脱硫脱酸工艺,连续地喷入稀碱液,把烟气中的二氧化硫、氯化氢、氟化氢、部分氮氧化物中和吸收掉。
本发明中,所述达标尾气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)厂界二级新扩改建标准;所述达标烟气达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)排放标准。
本发明进行烧制和废气净化的方法,利用隧道窑工艺协同处置河道淤泥和市政污泥炭两种固废,以市政污泥炭为燃料,并采用先进的废气净化技术,使固体废物资源化,且生产出优质低成本的烧结砖,实现废气达标排放。
与现有技术相比,本发明具有如下显著的技术效果:
(1)本发明利用市政污泥炭来烧结砖,避免使用被禁止的高污染燃料和昂贵成本的天然气燃料,使烧结砖项目能够容易落地。市政污泥炭是市政污泥的深加工产物,热值高、无臭无味、在运输及利用过程中不会产生污染。
(2)本发明利用市政污泥炭来烧结砖,同时处置了两种固废,在处置固废的同时产出优质产品,节能且成本低。
(3)本发明采用先进的废气净化方法,使废气实现达标排放,且实现极低的排放总量,开创烧结砖行业废气清洁治理先河。
(4)本发明利用市政污泥炭来烧结砖,因为污泥炭中含有较高的氮素,所以增加SCR脱硝工艺,以高效率地去除氮污染;同时,因焙烧窑的烟气引出温度只有100℃左右,达不到SCR的脱硝反应温度,所以把冷却段的高温砖体的冷却热空气引来作为热源去加热烟气,把烟气加热到350℃左右再去进行SCR脱硝。
(5)本发明采用烟热分离技术,利用空气换热器把脱硝后的340℃左右的烟气和环境冷空气换热,把冷空气加热到150℃左右的热空气,此热空气因没有混入烟气,不存在二氧化硫和氮氧化物和二噁英重金属等,所以不需要去脱硝脱硫处理,经干燥湿砖坯后直接去生物滤池除臭就可达标排放。
(6)本发明采用了烟热分离技术,使得原本3.5万方/时的焙烧烟气和9万方/时的干燥尾气的混合废气,分离为3.5万方/时的需脱硫脱硝的焙烧烟气和9万方/时的不需要脱硫脱硝的除臭尾气,原混合烟气氧含量为18.76%,过氧系数为9.375,折算系数为5.36倍,使得烟气污染物浓度难以治理达标;分离后单焙烧烟气氧含量13%,过氧系数为2.63,折算系数为1.5,很容易实现达标排放,同时因烟气量大幅减少,脱硫脱硝比较容易实施。
(7)本发明增加GGH脱白工艺,为了达到更好的环保效果,使得达标烟气可以直接向空中排放。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
附图1是本发明实施例一的系统工艺流程图;
附图2是本发明实施例一的带温度控制点的工艺流程图;
附图3是本发明实施例一的物料平衡图;
附图4是本发明实施例二的物料平衡图;
附图5是本发明实施例三的物料平衡图。
具体实施方式
实施例一
本发明河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖的烧制和废气净化系统的实施例一如图1、图2所示,该系统包括干燥窑、干燥尾气净化装置、焙烧窑和焙烧烟气净化装置,干燥窑分别与干燥尾气净化装置和焙烧窑相连接,烧结砖的砖胚经干燥窑干燥后送入焙烧窑进行焙烧,形成烧结砖;干燥尾气净化装置用于净化干燥窑排出的高湿尾气;焙烧烟气净化装置与焙烧窑相连接,用于净化焙烧窑排出的废气。
本实施例中,干燥尾气净化装置为生物滤池,生物滤池与用于排放净化后的达标尾气的管路相连通;高湿尾气的温度为40-45℃,相对湿度为90-95%。
焙烧窑包括预热段、燃烧段和冷却段三段窑段;焙烧烟气净化装置包括依次相连通的布袋除尘器、烟气换热器、SCR脱硝器、空气换热器、GGH换热器和湿法脱硫塔,烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均具有两个进口和两个出口,布袋除尘器的进口与焙烧窑的预热段通过焙烧烟气管道相连通,焙烧烟气管道内还喷射有活性炭粉,布袋除尘器的出口与烟气换热器的一个进口相连通,烟气换热器的一个出口与焙烧窑的冷却段相连通,烟气换热器的另一个进口也与焙烧窑的冷却段相连通,另一个出口与SCR脱硝器的进口相连通;空气换热器的一个进口与SCR脱硝器相连通,一个出口与GGH换热器的一个进口相连通,空气换热器的另一个进口与外接冷空气的管路相连通,另一出口与干燥窑相连通;GGH换热器的一个出口与湿法脱硫塔的进口相连通,GGH换热器的另一进口与湿法脱硫塔的出口相连通,另一个出口与用于排放净化后的达标烟气的管路相连通。
本实施例中,烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均为套管式热交换器。
采用上述烧制和废气净化系统进行烧制和废气净化的方法,包括焙烧窑烟气净化环节以及干燥窑尾气净化环节,焙烧窑烟气净化环节包括从焙烧窑预热段引出的焙烧烟气,经活性炭吸附、布袋除尘、烟气换热升温、SCR脱硝、烟气换热降温、湿法脱酸、GGH脱白后排放;干燥窑尾气净化环节包括从干燥窑引出的低温高湿尾气的除臭排放。具体过程如下:
将含水30%河道淤泥1000t经干燥后获得853.66t含水18%的半干河道淤泥、灰分含量68.75%的市政污泥炭160t、含水率10%的建筑下挖土140均匀混合,制成含水率为14.5%的泥料1153.66t,经陈化2d,压制切割成砖坯,砖胚的含水率为14.5%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥71.0%;建筑下挖土12.8%;市政污泥炭16.2%,将砖胚焙烧后形成烧结砖。
码好去干燥窑干燥,干燥热风为9万方/h,温度为150℃,干燥窑蒸发水104.72t,排潮温度45℃,排潮湿气去生物滤池除臭后达标排放。
干燥后干砖坯含水6%再进入焙烧窑去焙烧,焙烧热为干物料的320kcal/kg,全部由市政污泥炭提供,不需外供热量。焙烧烟气初温100℃,经活性炭吸附去除二噁英和挥发性重金属后进入布袋除尘器除去颗粒物,再进入烟气换热器与焙烧窑冷却段的高温热空气换热,烟气升到350℃去SCR脱硝,脱硝后热烟气再去空气换热器把热量传递给干燥冷空气,降温后的烟气约100℃去GGH换热器和湿法脱硫塔中,经脱硫脱酸脱白后达到国家烟气排放标准,再排入大气。烟气污染物浓度为:SO2:48mg/m3;NOX:53mg/m3;颗粒物:3mg/m3。达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)排放标准。
干砖坯焙烧后经空气冷却到30℃后出窑,获得产品40万块烧结砖,单块砖重2.34kg。
本实施例物料平衡图见附图3。
本实施例的计算过程如下:制砖原料:干燥河道淤泥853.66t,含水18%,绝干物700t;热值为2000kcal/kg的市政污泥炭160t,灰分110t;含水为10%的建筑工程下挖土140t,下挖土的作用为调配物料的塑性。
计算:绝干物料=700t+160+140×(1-10%)=986t
可燃物=160t-110t=50t
热量需求=986t×103×320kcal=3.1552×108kcal
供应热量=2000kcal/kg×160t×103=3.2×108kcal
供应大于需求,供热合理。
经烧结后产出:成品砖986-50=936t
每天产砖40万块,单块砖重为2.34kg。
烟气处理经污染物源强计算得出:
烟气排放量35000立方米/时
二氧化硫浓度=48mg/m3
氮氧化物浓度=53mg/m3
颗粒物浓度=3mg/m3
符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)。
本发明充分利用固体废物河道疏浚淤泥和市政污泥炭制备建材烧结砖,利用市政污泥炭的热量作为烧结燃料,节能环保,产品烧结砖成本低质量好,废气处理后达到国家排放标准,可获得广泛的推广应用。
实施例二
本发明河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖的烧制和废气净化系统的实施例二的结构及温度控制点和实施例一相同,方法步骤也相同,配料不同,具体过程如下:
将含水30%河道淤泥1000t经干燥后获得853.66t含水18%的半干河道淤泥、灰分含量75%的市政污泥炭200t、含水率10%的建筑下挖土100t均匀混合,制成含水率为14.2%的泥料1153.66t,经陈化2d,压制切割成砖坯,砖胚的含水率为14.2%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥70.7%;建筑下挖土9.1%;市政污泥炭20.2%,将砖胚焙烧后形成烧结砖。
码好去干燥窑干燥,干燥热风为9万方/h,温度为150℃,干燥窑蒸发水100.47t,排潮温度45℃,排潮湿气去生物滤池除臭后达标排放。
干燥后干砖坯含水6%再进入焙烧窑去焙烧,焙烧热为干物料的320kcal/kg,全部由市政污泥炭提供,不需外供热量。焙烧烟气初温100℃,经活性炭吸附去除二噁英和挥发性重金属后进入布袋除尘器除去颗粒物,再进入烟气换热器与焙烧窑冷却段的高温热空气换热,烟气升到350℃去SCR脱硝,脱硝后热烟气再去空气换热器把热量传递给干燥冷空气,降温后的烟气约100℃去GGH换热器和湿法脱硫塔中,经脱硫脱酸脱白后达到国家烟气排放标准,再排入大气。烟气污染物浓度为:SO2:31mg/m3;NOX:42mg/m3;颗粒物:3mg/m3。达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)排放标准。
干砖坯焙烧后经空气冷却到30℃后出窑,获得产品40万块烧结砖,单块砖重2.35kg。
本实施例物料平衡图见附图4。
本实施例的计算过程如下:
制砖原料:干燥河道淤泥853.66t,含水18%,绝干物700t;热值为1600kcal/kg的市政污泥炭200t,灰分150t;含水为10%的建筑工程下挖土100t,下挖土的作用为调配物料的塑性。
计算:绝干物料=700t+200+100×(1-10%)=990t
可燃物=200t-150t=50t
热量需求=990t×103×320kcal=3.168×108kcal
供应热量=1600kcal/kg×200t×103=3.2×108kcal
供应大于需求,供热合理。
经烧结后产出:成品砖990-50=940t
每天产砖40万块,单块砖重为2.35kg。
烟气处理经污染物源强计算得出:
烟气排放量35000立方米/时
二氧化硫浓度=31mg/m3
氮氧化物浓度=42mg/m3
颗粒物浓度=3mg/m3
符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)。
实施例三
本发明河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖的烧制和废气净化系统的实施例三的结构及温度控制点和实施例一相同,方法步骤也相同,配料不同,具体过程如下:
将含水30%河道淤泥1000t经干燥后获得853.66t含水18%的半干河道淤泥、灰分含量80%的市政污泥炭200t、含水率10%的建筑下挖土100均匀混合,制成含水率为14.2%的泥料1153.66t,经陈化2d,压制切割成砖坯,砖胚的含水率为14.2%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥70.7%;建筑下挖土9.1%;市政污泥炭20.2%,将砖胚焙烧后形成烧结砖。
码好去干燥窑干燥,干燥热风为9万方/h,温度为150℃,干燥窑蒸发水100.47t,排潮温度45℃,排潮湿气去生物滤池除臭后达标排放。
干燥后干砖坯含水6%再进入焙烧窑去焙烧,焙烧热为干物料的320kcal/kg,市政污泥炭提供81%的内燃热量,外燃热19%由天然气提供。焙烧烟气初温100℃,经活性炭吸附去除二噁英和挥发性重金属后进入布袋除尘器除去颗粒物,再进入烟气换热器与焙烧窑冷却段的高温热空气换热,烟气升到350℃去SCR脱硝,脱硝后热烟气再去空气换热器把热量传递给干燥冷空气,降温后的烟气约100℃去GGH换热器和湿法脱硫塔中,经脱硫脱酸脱白后达到国家烟气排放标准,再排入大气。烟气污染物浓度为:SO2:24mg/m3;NOX:32mg/m3;颗粒物:3mg/m3。达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)排放标准。
干砖坯焙烧后经空气冷却到30℃后出窑,获得产品40万块烧结砖,单块砖重2.375kg。
本实施例物料平衡图见附图5。
本实施例的计算过程如下:
制砖原料:干燥河道淤泥853.66t,含水18%,绝干物700t;热值为1300kcal/kg的市政污泥炭200t,灰分160t;含水为10%的建筑工程下挖土100t,下挖土的作用为调配物料的塑性。
计算:绝干物料=700t+200+100×(1-10%)=990t
可燃物=200t-160t=40t
热量需求=990t×103×320kcal=3.168×108kcal
供应热量=1300kcal/kg×200t×103=2.6×108kcal
热量欠缺=5.68×107kcal
供应小于需求,需要另加天然气作为热量补充。
补充天然气量=7018m3,
经烧结后产出:成品砖986-50=936t
每天产砖40万块,单块砖重为2.34kg。
烟气处理经污染物源强计算得出:
烟气排放量35000立方米/时
二氧化硫浓度=48mg/m3
氮氧化物浓度=53mg/m3
颗粒物浓度=3mg/m3
符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定,本发明的实施方式不限于此,凡此种种根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,对此做出的其它多种形式的修改、替换或变更,均应属于在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖,其特征在于:所述烧结砖的砖胚含水率为12-18%,砖胚中各配料及重量配比按干基计算为:河道淤泥60-75%;建筑下挖土8-20%;市政污泥炭15-22%,将砖胚焙烧后形成烧结砖。
2.制备如权利要求1所述的烧结砖的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述系统包括干燥窑、干燥尾气净化装置、焙烧窑和焙烧烟气净化装置,所述干燥窑分别与干燥尾气净化装置和焙烧窑相连接,烧结砖的砖胚经干燥窑干燥后送入焙烧窑进行焙烧,形成烧结砖;所述干燥尾气净化装置用于净化干燥窑排出的高湿尾气;所述的焙烧烟气净化装置与所述焙烧窑相连接,用于净化焙烧窑排出的废气。
3.根据权利要求2所述的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述高湿尾气的温度为40-45℃。
4.根据权利要求2所述的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述高湿尾气的相对湿度为90-95%。
5.根据权利要求2至4任一项所述的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述焙烧窑包括预热段、燃烧段和冷却段三段窑段;所述的焙烧烟气净化装置包括依次相连通的布袋除尘器、烟气换热器、SCR脱硝器、空气换热器、GGH换热器和湿法脱硫塔,所述烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均具有两个进口和两个出口,布袋除尘器的进口与焙烧窑的预热段通过焙烧烟气管道相连通,焙烧烟气管道内还喷射有活性炭粉,布袋除尘器的出口与烟气换热器的一个进口相连通,烟气换热器的一个出口与焙烧窑的冷却段相连通,烟气换热器的另一个进口也与焙烧窑的冷却段相连通,另一个出口与SCR脱硝器的进口相连通;空气换热器的一个进口与SCR脱硝器相连通,一个出口与GGH换热器的一个进口相连通,空气换热器的另一个进口与外接冷空气的管路相连通,另一出口与所述干燥窑相连通;所述GGH换热器的一个出口与湿法脱硫塔的进口相连通,所述GGH换热器的另一进口与湿法脱硫塔的出口相连通,另一个出口与用于排放净化后的达标烟气的管路相连通。
6.根据权利要求5所述的烧制和废气净化系统,其特征在于:所述的烟气换热器、空气换热器和GGH换热器均为列管式热交换器。
7.采用权利要求5或6所述的烧制和废气净化系统进行烧制和废气净化的方法,其特征在于,该方法包括焙烧窑烟气净化环节以及干燥窑尾气净化环节,所述焙烧窑烟气净化环节包括从焙烧窑预热段引出的焙烧烟气,经活性炭吸附、布袋除尘、烟气换热升温、SCR脱硝、烟气换热降温、湿法脱酸、GGH脱白后排放;所述的干燥窑尾气净化环节包括从干燥窑引出的低温高湿尾气的除臭排放。
8.根据权利要求7所述的烧制和废气净化的方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:
步骤(1):来自焙烧窑预热段的焙烧烟气由引风机引出,温度为T1,活性炭粉在压缩空气作用下喷射进入焙烧烟气管道内,去除焙烧烟气中的二噁英和挥发性重金属;焙烧烟气经活性炭吸附后,再进入布袋除尘器中去除尘,除去烟气中的灰分和活性炭;
步骤(2):将步骤(1)获得的经除尘后的烟气进入烟气换热器升温到温度为T2的高温烟气;高温烟气的热源为来自焙烧窑冷却段冷却砖的温度为T3的高温热空气,高温热空气加热焙烧烟气后温度降到温度为T4的低温热空气,低温热空气再回到焙烧窑冷却段,作为热引出载体;
步骤(3):将步骤(2)获得的高温烟气进入SCR脱硝反应器中进行脱硝处理,去除氮氧化物,氨水在压缩空气作用下连续喷入SCR催化剂中,把氮氧化物还原为氮气,使高温烟气温度降低,变成已脱硝且温度为T5的脱硝烟气,脱硝烟气再进入空气换热器中去加热冷空气,加热冷空气后的脱硝烟气冷却到温度为T6的低温脱硝烟气;
同时,冷空气被温度为T5的脱硝烟气加热到温度为T10的热空气,热空气进入干燥窑去干燥湿砖坯,干砖坯进入焙烧窑的预热段去预热,热空气经干燥窑后转化为温度为T11的高湿尾气,高湿尾气进入生物滤池,经生物滤池除臭后得到达标尾气排放;
步骤(4):将步骤(3)获得的温度为T6的低温脱硝烟气送入GGH换热器中脱白换热,低温脱硝烟气去加热经湿法脱硫塔脱硫后的脱硫烟气,同时该低温脱硝烟气被脱硫烟气降温,变成温度为T7的降温脱硝烟气,进入湿法脱硫塔中;
步骤(5):将步骤(4)获得的温度为T7的降温脱硝烟气进入湿法脱硫塔中进行脱硫脱酸处理,脱硫脱酸后的烟气变成温度为T8的脱硫烟气;
步骤(6):步骤(5)获得的脱硫烟气再进入GGH换热器中,被步骤(4)所得的温度为T6的低温脱硝烟气加热到温度为T9的达标烟气,直接排放。
9.根据权利要求8所述的烧制和废气净化的方法,其特征在于:所述T1为90-110℃;所述T2为320-390℃;所述T3为400-450℃;所述T4为;所述T5为310-380℃;所述T6为100-110℃;所述T7为75-85℃;所述T8为55-65℃;所述T9为80-85℃;所述T10为150-170℃;所述T11为40-45℃;所述冷空气的温度为20℃;所述步骤(3)中氨水的浓度为20%;所述高湿尾气的相对湿度为90-95%;所述步骤(5)中,温度为T7的降温脱硝烟气进入湿法脱硫塔中进行脱硫脱酸采用现有的双碱法脱硫脱酸工艺,连续地喷入稀碱液,把烟气中的二氧化硫、氯化氢、氟化氢、部分氮氧化物中和吸收掉。
10.根据权利要求9所述的烧制和废气净化的方法,其特征在于:所述达标尾气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)厂界二级新扩改建标准;所述达标烟气达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)排放标准。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111499348A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 余姚市恒祥新型建材有限公司 | 一种烧结砖的生产工艺 |
CN111747728A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-10-09 | 九江市璀鑫新材料有限公司 | 一种高强度耐碱砖制备方法 |
CN112833678A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-25 | 河南工学院 | 一种基于均布燃烧和物料温控的砖瓦制作尾气净化工艺及其装置 |
CN113340100A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-03 | 曹国强 | 利用烧结砖隧道窑协同处理市政污泥/油泥的系统及方法 |
CN115179413A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-10-14 | 山东省聚祥固废应用研究院 | 一种利用城市污泥制砖的系统及生产方法 |
CN116177941A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-30 | 广东广业投资集团有限公司 | 含碳免烧砖及其制备方法和生产系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101053658B1 (ko) * | 2010-12-10 | 2011-08-02 | 이현주 | 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법 |
CN105384399A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-09 | 陕西科技大学 | 一种利用污泥热解制备建材的方法 |
CN106123613A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 凯天环保科技股份有限公司 | 一种玻璃窑炉烟深度净化工艺 |
CN106215563A (zh) * | 2016-09-21 | 2016-12-14 | 光大环保技术研究院(深圳)有限公司 | 垃圾焚烧烟气净化处理系统 |
CN106747314A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 上海同济普兰德生物质能股份有限公司 | 一种污泥与淤泥烧结砖及其制备方法 |
CN207113577U (zh) * | 2017-02-09 | 2018-03-16 | 微山县大卫新型建材有限公司 | 一种隧道窑烟气环保循环处理系统 |
CN109052894A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 宁波亚菲科技有限公司 | 污泥碳化处理综合利用工艺 |
-
2019
- 2019-06-21 CN CN201910542086.3A patent/CN110317038B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101053658B1 (ko) * | 2010-12-10 | 2011-08-02 | 이현주 | 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법 |
CN105384399A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-09 | 陕西科技大学 | 一种利用污泥热解制备建材的方法 |
CN106123613A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 凯天环保科技股份有限公司 | 一种玻璃窑炉烟深度净化工艺 |
CN106215563A (zh) * | 2016-09-21 | 2016-12-14 | 光大环保技术研究院(深圳)有限公司 | 垃圾焚烧烟气净化处理系统 |
CN106747314A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 上海同济普兰德生物质能股份有限公司 | 一种污泥与淤泥烧结砖及其制备方法 |
CN207113577U (zh) * | 2017-02-09 | 2018-03-16 | 微山县大卫新型建材有限公司 | 一种隧道窑烟气环保循环处理系统 |
CN109052894A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 宁波亚菲科技有限公司 | 污泥碳化处理综合利用工艺 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111499348A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 余姚市恒祥新型建材有限公司 | 一种烧结砖的生产工艺 |
CN111747728A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-10-09 | 九江市璀鑫新材料有限公司 | 一种高强度耐碱砖制备方法 |
CN112833678A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-25 | 河南工学院 | 一种基于均布燃烧和物料温控的砖瓦制作尾气净化工艺及其装置 |
CN113340100A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-03 | 曹国强 | 利用烧结砖隧道窑协同处理市政污泥/油泥的系统及方法 |
CN115179413A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-10-14 | 山东省聚祥固废应用研究院 | 一种利用城市污泥制砖的系统及生产方法 |
CN116177941A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-05-30 | 广东广业投资集团有限公司 | 含碳免烧砖及其制备方法和生产系统 |
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