[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物秸稈與污水污泥調(diào)理共焚燒處置資源化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910100285.5
• 申請日: 2009-06-29
• 公開（公告）號: CN101598339A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐灝龍;孫福成;仝武剛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省環(huán)境保護科學設(shè)計研究院
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00;C04B7/28;F26B3/00;A62D3/38;A62D101/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及農(nóng)作物秸稈與污水污泥調(diào)理共焚燒處置資源化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著城市和工業(yè)的發(fā)展，生活污水、工業(yè)污水等排放量日益增加，從而使污水處理中所產(chǎn)生的污泥量日益增加。杭州市四堡、七格兩個污水處理廠，每天處理廢水約100萬噸，產(chǎn)生78％含水率的脫水污泥約500噸。根據(jù)《杭州市污水工程專業(yè)規(guī)劃》杭州城市污水處理量將達到220×10⁴m³/d，以一萬噸污水產(chǎn)泥量15噸(80％)計算，每年就會產(chǎn)生1200噸的脫水污泥，再加上浙江省其余城市污泥及工業(yè)產(chǎn)生的污泥，浙江省未來產(chǎn)生的污泥量是巨大的。

污泥焚燒處置是一種有效降低污泥體積的方法，焚燒的技術(shù)優(yōu)勢在于其處理的徹底性，減量率可達到95％左右，有機物被完全氧化，重金屬(除汞外)幾乎全被截留在灰渣中，設(shè)計良好的焚燒爐還能提供多余能量和電力，因此焚燒處置污泥是解決日益增長的污泥量的有效方法。

表1.城市污水處理廠污泥與煤的熱值比較

污泥(干態(tài))分析基在物理性質(zhì)、元素分析、工業(yè)分析和低位發(fā)熱量等方面與褐煤有許多相似之處，據(jù)分析，干污泥發(fā)熱量為3500-4000Kcal/Kg干污泥。干污泥可以作為低端燃料用于水泥生產(chǎn)中替代煤，降低能耗，節(jié)約資源。如果能將這些污泥中的熱能開發(fā)利用起來，不僅能夠使城市污泥得到徹底安全地處理，而且能夠使污泥所具有的熱能成為有價值的資源。

目前，污泥焚燒資源化最大的難題就是如何解決污泥高效率脫水的問題，其次為污泥焚燒過程中重金屬和有機物揮發(fā)的問題。現(xiàn)行的污泥脫水工藝和脫水設(shè)備只能將污水污泥的含水率從97％以上降低至80％左右，污泥中巨大的水分使得污泥后續(xù)處理和處置費用劇增。如何實現(xiàn)污泥高效脫水，減少污泥處理費用，是目前一個重要的研究課題。此外，污泥中存在大量的重金屬，在焚燒過程中，大量的重金屬揮發(fā)出來，造成嚴重的大氣污染，在資源化過程中，必須控制污泥中重金屬的揮發(fā)。

焚燒后的灰渣可作為水泥原料，進行生態(tài)水泥的生產(chǎn)。生態(tài)水泥(EcologicalCement)是指利用城市垃圾焚燒灰和下水道污泥等作為主要原料，經(jīng)過燒成粉磨形成的的水硬性膠凝材料；而從廣義上講，生態(tài)水泥不是單獨的水泥品種，而是對水泥“健康、環(huán)保、安全”屬性的評價，包括對原料采集、生產(chǎn)過程、施工過程、使用過程和廢棄物處置五大環(huán)節(jié)的分項評價和綜合評價。生態(tài)水泥的基本功能除作為建筑材料的實用性外，還在于維護人體健康、保護環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種農(nóng)作物秸稈與污水污泥調(diào)理共焚燒處置資源化的方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

農(nóng)作物秸稈與污水污泥調(diào)理共焚燒處置資源化的方法是：在15～30℃下加入重量比例為1∶5～1∶20的秸稈粉末和含水率為重量百分比70-85％的污泥，再加入重量百分比為0.1％～1％的重金屬穩(wěn)定劑攪拌調(diào)理，攪拌時間為15～30min，pH為6～9，洗滌、壓濾，得到含水率為重量百分比50％～70％秸稈粉末與污泥混合物，160-240℃低溫烘干，得到含水率為重量百分比30％～45％秸稈粉末與污泥混合物；處理后的秸稈粉末與污泥混合物可以直接燃燒作為發(fā)熱發(fā)電的煤替代能源，焚燒后的殘渣和焚燒飛灰可作為水泥生料，殘渣和焚燒飛灰為水泥原料投加總重量的3％-10％。

所述的低溫烘干溫度為160℃-200℃時，是以蒸汽、熱空氣、電加熱以及電廠尾氣與空氣混合氣體作為干燥介質(zhì)。低溫烘干溫度為200℃-240℃時，是以水泥廠尾氣與空氣混合進行烘干。烘干的方式在生產(chǎn)水泥的送料段至預熱器逆向通入水泥廠尾氣與空氣的混合氣體，對秸稈和污泥進一步干燥后，混合氣體進入回轉(zhuǎn)窯高溫段，經(jīng)過水泥生產(chǎn)工藝尾氣處理系統(tǒng)后排空。重金屬穩(wěn)定劑以重量百分比計的組成為：正磷酸鹽為20-40％，氧化鈣為20-30％，氟磷灰石為20-40％，氧化硅為20-30％。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：

1)利用秸稈的高鈣性和蓬松性，對污水污泥進行物理與化學調(diào)理而改善污泥的濃縮特性和脫水特性；

2)污泥與秸稈低溫干燥，增加了污泥的孔隙率，實現(xiàn)污泥的高效快速干燥；避免二噁英類物質(zhì)的產(chǎn)生；

3)通過添加重金屬穩(wěn)定劑，減少污泥焚燒飛灰的重金屬浸出量；

4)將干燥后的污泥顆粒用于水泥窯煅燒過程中，替代部分煤和部分原料，在水泥熟料生產(chǎn)過程實現(xiàn)秸稈/污泥的無害化和資源化，實現(xiàn)污泥部分節(jié)煤的水泥生產(chǎn)過程能源節(jié)約；