CN1241851C - 制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法 - Google Patents

制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法。方法的步骤:1.将城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在堆放场进行翻混蒸发;2.将经过翻混蒸发后的污泥通过挤条机,被制成条柱状,经过裹粉,被送入的第一烘干转窑,进行第一段干化;3.上述污泥出第一烘干转窑,通过冷却输送带,被送入第二烘干转窑,进行第二段干化;4.上述污泥出第二烘干转窑,经过回转筛,将2~4.5mm粒径的污泥颗粒送入第三烘干转窑,进行第三段干化;5.上述污泥出第三烘干转窑后,2~4mm粒径的污泥颗粒成为烧制轻质节能砖的原料。本发明使污泥自然形成符合烧制轻质节能砖硬度要求的团粒,从而使污泥资源得到了最大化的利用,获得显著社会效益和明显的经济效益。

Description

制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法
技术领域
本发明涉及一种制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法。
背景技术
城市污水处理厂在处理工业废水和生活污水同时产生的污泥,以及污染河流和湖泊的疏浚污泥除了以矿物形式存在的无机组分外,还含有大量的有机污染物和多种重金属元素(表1、表2、表3、表4)。由于这类污泥的数量大,且富集了高浓度的污染物,因此,如果不能妥善地处理这些污泥,会给环境带来二次污染的威胁。
表1典型城市污水处理厂污泥和污染河流疏浚污泥的矿物组成
  样品   矿物组成(%)   备注
  石英 斜长石 钾长石 伊利石 高岭石 绿泥石
  污水处理厂污泥 30.1 6.3 22.7 29.3 7.0 4.3 3年分析平均
  河流疏浚污泥   30.0   12.5   10.0   15.0   9.0   15.0   2样点分析平均
表2典型城市污水处理厂(工业废水40%,生活污水60%)污泥的化学组成
  样品   化学组成(%)   备注
SiO2 MgO CaO Fe2O3 Al2O3 K2O Na2O 全氮 全磷   烧失量
1   35.78   3.73   6.44   4.68   8.47   0.69   0.62   1.35   -   35.26   1993年分析
2   35.60   3.49   7.75   4.03   8.16   0.69   0.62   -   -   36.30   1996年分析
3   35.10   0.18   5.40   2.80   7.20   0.82   0.51   2.90   0.86   36.30   2001年分析
4   35.12   0.19   5.42   2.80   7.20   -   0.52   -   -   -   2004年分析
  平均值   35.40   1.90   6.25   3.58   7.76   7.33   0.57   2.12   0.86   35.95   -
表3典型城市污水处理厂污泥中重金属的含量变化
项目   重金属(mg/kg) 备注
  Cu   Pb   Zn   Cr   Cd   Ni   As   Hg
  平均值   326.6   192.9   2261   296.3   4.1   297.4   16.9   3.9   根据4年分析数据
  含量范围   236.2-397.2   80.78-314.0   69.5-3790   27.9-592.4   1.35-7.2   57.5-750.3   8.9-31.9   0.8-4.3
表4典型污染河流疏浚污泥中重金属和有机物的含量变化
项目   重金属(mg/kg)   有机物(%) 备注
  Cu   Pb   Zn   Cr   Cd   总磷   全氮   有机质
  平均值   268.6   61.3   403.5   103.3   0.95   0.368   0.483   9.88   根据市区河段9样点的分析数据
  含量范围   78-772   25-167   194.7-47010   38.5-247   0.38-1.47   0.150-0.773   0.269-0.931   4.53-96.1
目前,我国对城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥主要采用临时堆埋的方法,这不仅需要足够的空间和必要的环境保护手段,加上运输,使处理费用较高,而且在城市周围已经很能找到适合堆埋污泥的空间和地点,由此而产生的环境二次污染和大量占用土地等问题日趋尖锐。尽管,有些地方试图采用焚烧方法,使污泥减量化,但污泥焚烧设备投资额高,能源消耗量大,运行费用昂贵,每吨污泥焚烧处理的成本一般在400元以上,加上污泥在焚烧时会给大气环境带来污染,根据我国的现状,污泥焚烧处理在经济上难以承受,在技术上还不够成熟。更多的地方希望能将污泥作为肥料,用于农业或绿化,但是,污泥中所含的重金属限制了土壤对污泥利用的适应性,根据研究表明,从废水中去除1mg/L的重金属,就会在污泥中产生10000mg/L的重金属,污染的河流和湖泊底泥中吸附了大量的重金属,如镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)等,它们会在土壤中富集,并通过作物的吸收进入食物链。有些沿海城市或者那些拥有与海洋相通航道的城市,可能会采用污泥直接投海的处置方案,但是,污泥这种浓缩的污染物会污染沿海水域,对海洋生态系统和人类食物链造成威胁,因此,这种方法受到环境保护界和公众的严厉批评,已被明令禁止。
随着人们对环境质量的要求越来越高,所有工业废水和城市生活污水必须经过处理,达标后才能排放,同时为了有效地治理和改善污染河流和湖泊水体的环境质量,几乎所有靠近城市的河段和湖泊需要疏浚,这意味着污泥的数量将与日俱增。因此,科学地处理这类污泥的唯一途径是:对污泥进行无害化和减量化处理,最终实现资源化综合利用。
我们曾经在对城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥物化性质研究的基础上,通过大量的实践,已发明了一种利用污泥轻质地和高热值(城市污水处理厂污泥的热值为10000~35000kJ/kg;污染河、湖疏浚污泥的热值为5000~20000kJ/kg)的特点,烧制轻质节能砖的方法,并获得了国家发明专利(专利批准号:89118046.9),从而为污泥的无害化和资源化处理开辟了一条有效的途径,该项发明技术的核心是,在烧制轻质节能砖之前,先将污泥制成团粒。
由于城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥具有较高的含水率(经过初次脱水后,污泥的含水率一般在80%左右),因此,污泥在被制成团粒之前,必需经过干化过程。传统的干化工艺,通常在污泥达到干化时,污泥中能作为资源被利用的有机质组分(热值的来源),以及能起固结作用的絮凝剂(污泥初次脱水时需要添加的)会受到严重的破坏,这一方面造成了污泥资源可利用的价值降低,另一方面影响了污泥的成粒性能,使污泥团粒的硬度难以达到烧制轻质节能砖的技术要求。为了有效地保存污泥中所含的有机物质,使污泥的热值资源能被充分利用,同时能够使污泥成为符合烧制轻质节能砖技术要求的团粒,本项发明提出了制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法,不仅能够保持污泥中原有的95%以上的有机质组分,而且在使污泥干化效率达到理想程度的过程中,使污泥自然形成团粒,这种团粒具有足够的硬度和较好的磨园度。
发明内容
本发明的目的是提供一种制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法。
方法的步骤如下:
1.将含水量为75~85%城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在堆放场进行翻混蒸发2~5天,自然蒸发掉总含水量的1~5%;
2.将经过翻混蒸发后含水量为70~80%的城市污水处理厂污泥和污染河、湖疏浚污泥通过挤条机,被制成直径为0.6~1.0mm的条柱状,经过裹粉,被送入温度为190~210℃的第一烘干转窑,进行第一段干化,去除总含水量的20~30%;
3.上述污泥出第一烘干转窑,通过冷却输送带,被送入温度为180~200℃的第二烘干转窑,进行第二段干化,去除总含水量的20~25%;
4.上述污泥出第二烘干转窑,通过冷却输送带,经过回转筛,将大于4.5mm粒径的污泥颗粒送供热炉作为燃煤的辅助燃料,小于2mm粒径的污泥颗粒,其中60~80%回流,作为条柱状污泥的裹粉,20~40%送供热炉作为燃煤的辅助燃料,将2~4.5mm粒径的污泥颗粒送入温度为160~200℃的第三烘干转窑,进行第三段干化,去除总含水量的15~20%;
5.上述污泥出第三烘干转窑后,通过振动筛,将小于2mm粒径的污泥颗粒回流,作为条柱状污泥的裹粉,2~4mm粒径的污泥颗粒即可作为制砖原料。
本发明已在江苏前州投入使用,实践表明,该项技术不仅使污水处理厂污泥得到有效的干化,而且使污泥自然形成符合烧制轻质节能砖硬度要求的团粒,并使95%以上的有机质得到有效的保存,从而使污泥资源得到了最大化的利用,在获得显著社会效益的同时,也获得了明显的经济效益。
附图说明
附图是制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法流程图。
具体实施方式
本发明主要是通过三组低温(160~220℃)干化系统,来达到污泥干化和成粒一体化的目的。每组干化系统的主体由以下装置所组成:供热炉(可以燃煤、燃气、燃油)、喷射调温器、烘干回转窑、尾气抽风机和除尘除气装置。三组干化系统之间,由两条冷却输送带相连接,冷却输送带是封闭的,其中装有一系列的冷风喷射口。在第二条冷却输送带与第三烘干转窑之间,安装有一台回转筛,使符合粒径要求的污泥颗粒进入第三组干化系统,从而提高成品率。
本发明的具体实施步骤如下:
1.将含水量为75~85%城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在堆放场进行翻混蒸发,这一过程不仅可以使污泥自然蒸发掉总含水量的1~5%,而且可以使来自不同地点的污泥均匀化。翻混蒸发的时间可以根据堆放场地的大小和天气条件而定,一般为2~5天;
2.为了使污泥在第一段干化时能与热量充分接触,提高污泥干化的效率,同时为污泥成粒创造条件,将经过翻混蒸发后含水量为70~80%的城市污水处理厂污泥和污染河、湖疏浚污泥通过挤条机,被制成直径为0.6~1.0mm的条柱状,并经过裹粉机,用粒径小于2mm的干化回流污泥,给条柱状污泥裹粉,这一方面为了避免条柱状污泥之间的相互粘结,另一方面使条柱状污泥断成短柱状,为污泥成粒打下基础。条柱状污泥经裹粉和断成短柱状后,被送入温度为190~210℃的第一烘干转窑(窑体直径为1.8~2.0m,长度为22.0~24.0m),进行第一段干化,去除总含水量的20~30%;
3.上述污泥出第一烘干转窑,通过冷却输送带(在热污泥被传输和冷却的过程中可以进一步脱水),被送入温度为180~200℃的第二烘干转窑(窑体直径为1.6~1.8m,长度为20.0~22.0m),进行第二段干化,去除总含水量的20~25%;
4.上述污泥出第二烘干转窑,通过冷却输送带(在热污泥被传输和冷却的过程中可以再进一步脱水),经过回转筛,将大于4.5mm粒径的污泥颗粒送供热炉作为燃煤的辅助燃料,小于2mm粒径的污泥颗粒,其中60~80%回流,作为条柱状污泥的裹粉,20~40%送供热炉作为燃煤的辅助燃料,将2~4.5mm粒径的污泥颗粒送入温度为180~200℃的第三烘干转窑(窑体直径为1.2~1.5m,长度为16.0~18.0m),进行第三段干化,去除总含水量的15~20%;
5.上述污泥出第三烘干转窑后,由于干化时的收缩作用,大于4mm粒径的污泥颗粒已不存在,通过振动筛,小于2mm粒径的污泥颗粒回流,作为条柱状污泥的裹粉,2~4mm粒径的污泥颗粒成为制砖污泥,也可以用于其他的资源开发利用。
经过三段式干化过程,污泥随着烘干窑的转动,在连续地上下滚动中得到有效干化、自然成粒和逐渐变硬,并被不断地磨园。
本发明试验结果表明,污泥中的有机物质在大于250℃时开始被破坏,而污泥中起固结作用的絮凝剂,在大于200℃时开始挥发,因此,为了保护污泥中的有机物质不遭受破坏,同时保证污泥在自然成粒过程中絮凝剂能够起到固结作用,使污泥团粒的硬度满足技术要求,该发明通过安装在供热炉(燃煤炉,或燃气炉,或燃油炉)与烘干回转窑之间的喷射调温器,控制提供污泥干化的热量在160~210℃之间,从而保证了污泥中原有的95%以上的有机质组分不受破坏,并能够在污泥干化效率达到理想的程度下,污泥团粒的硬度达到烧制轻质节能砖的技术要求。
污泥在三段干化过程中,从燃料和污泥中产生的烟尘和有害气体,以及冷却输送带从热污泥中吹脱的水蒸气和有害气体,用尾气抽风机送入除尘除气装置进行处理,达到国家大气排放标准后排放。对于某些污泥产生的难以除去的有害气体,通过回收,送入供热炉高温消除处理。
用本发明技术产生的污泥团粒烧制轻质节能砖,其抗压强度达到特等砖的要求,重量比同体积的普通砖轻8.5~10.1%,节省烧砖能源10%左右。表5给出了污泥轻质砖的性能测试数据。
表5污泥轻质砖的性能测试结果
  编号   污泥加入量(%)   试样数(块)   平均抗压强度(Mpa)   最小抗压强度(Mpa)   标准差(S)   变异系数(δ)   比普通砖减轻率(%) 国家标准(GB5101-85)
1 15 10 15.6 12.05 2.21 0.14 10.14   特等普通砖抗压强度五块平均值不小于14.72Mpa,单块最小值不小于9.81Mpa
  2   10   10   16.4   11.4   4.56   0.28   8.51
用本发明技术产生的污泥团粒烧制的轻质砖,经过天然放射性测试(检验项目:226Ra、232Th、40K)表明,试样中天然放射性核素比活度分别为226Ra<50Bg/kg;232Th<60Bg/kg;40K<800Bg/kg;Mra<1.0;Mr<1.0。经检验(检验依据GB11743-89),污泥轻质砖符合《建筑材料放射卫生防护标准》(GB6566-2000)中A类产品要求。
另外,用本发明技术产生的污泥团粒作为污泥干化燃煤的辅助燃料,可节约15~30%的标准煤。

Claims (1)

1.一种制砖污泥的三段式干化和成粒一体化方法,其特征在于:方法的步骤如下:
1)将含水量为75~85%城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在堆放场进行翻混蒸发2~5天,自然蒸发掉总含水量的1~5%;
2)将经过翻混蒸发后含水量为70~80%的城市污水处理厂污泥和污染河、湖疏浚污泥,通过挤条机,被制成直径为0.6~1.0mm的条柱状,经过裹粉,被送入温度为190~210℃的第一烘干转窑,进行第一段干化,去除总含水量的20~30%;
3)上述污泥出第一烘干转窑,通过冷却输送带,被送入温度为180~200℃的第二烘干转窑,进行第二段干化,去除总含水量的20~25%;
4)上述污泥出第二烘干转窑,通过冷却输送带,经过回转筛,将大于4.5mm粒径的污泥颗粒送供热炉作为燃煤的辅助燃料,小于2mm粒径的污泥颗粒,其中60~80%回流,作为条柱状污泥的裹粉,20~40%送供热炉作为燃煤的辅助燃料,将2~4.5mm粒径的污泥颗粒送入温度为160~200℃的第三烘干转窑,进行第三段干化,去除总含水量的15~20%;
5)上述污泥出第三烘干转窑后,通过振动筛,将小于2mm粒径的污泥颗粒回流,作为条柱状污泥的裹粉,2~4mm粒径的污泥颗粒即可作为制砖原料。
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CN100429166C (zh) * 2006-04-04 2008-10-29 浙江大学 烟气余热与外供热源相结合的污泥干化系统
CN100336752C (zh) * 2006-05-30 2007-09-12 浙江大学 循环式节能型污泥干化方法
CN100480202C (zh) * 2006-07-27 2009-04-22 浙江大学 污泥干化过程中释放气体的控制方法
CN101823825B (zh) * 2010-05-27 2011-12-07 湖南科技大学 一种污泥脱水干化工艺方法及装置
CN102381877B (zh) * 2011-05-16 2013-06-12 南京鑫翔新型建筑材料有限责任公司 一种综合利用干化的污泥制砖的方法
CN102491607B (zh) * 2011-11-23 2013-06-19 彭尹华 污水处理厂淤泥生产污水吸附石工艺方法
CN114262120A (zh) * 2021-12-20 2022-04-01 山东恒鑫生物科技有限公司 一种有利于环保的明胶废水处理工艺

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