[發明專利]利用水泥廠煙氣余熱干化污泥與污泥燒制水泥的方法

有效

• 申請號: 200910102069.4
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101643307A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 翁煥新;蘇閩華;陳海燕
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C04B7/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種利用水泥廠煙氣余熱干化污泥與污泥燒制水泥的方法。

背景技術

根據國家環保“十一五”規劃與全國城鎮污水處理和再生利用設施建設的“十一五”規劃，至2010年我國所有城市都要建設污水處理設施，城市污水處理率不低于70％，預計全國城市污水處理能力將超過1億噸/日，同時可以預計伴隨產生的污泥(含水率80％左右)將高達3000萬噸/年，加上污染河湖疏浚污泥和城市下水道污泥等，每年產生的城市污泥不僅數量非常巨大，并且每年還以10～15％的增長率而增加。如何安全經濟地處理處置城市污泥是世界共同面臨的環境問題，解決這個世界性難題對我國來說更是刻不容緩。

城市污泥是一種含有病源微生物、多種有機和無機污染物，以及重金屬的固液混合體，從污泥中被檢測到的192種化合物中，有99種被確定為有害化合物，因此，污泥是一類危害性極大的固體廢棄物，如果不加以徹底的處理與控制，將會對環境造成嚴重的二次污染。

目前，我國對城市污水處理廠污泥和河湖疏浚污泥主要采取臨時堆埋的處置方法，不僅花費大量的資金和占用大量的土地資源，而且給生態環境造成嚴重的二次污染，特別是污泥中的污水下滲，給地下水資源帶來的危害更是無法估計，而事實上城市周圍不可能有適合堆放這類污泥的空間和地點，污泥臨時堆埋所產生的環境二次污染的危害，實際上抵消了污水處理和河道疏浚的環境效益。面對污泥引起的環境問題日趨尖銳和污泥危害日益加劇的現實，人們嘗試利用污泥作為肥料，用于農業或綠化，但是，污泥中所含的各種重金屬限制了土壤對污泥利用的適應性，研究表明，從廢水中去除1mg/L的重金屬，就會在污泥中積累10000mg/L的重金屬，它們會在土壤中富集，并通過作物的吸收進入食物鏈，最終危害到人體的健康，即使有些污泥來自城市生活污水，重金屬含量雖然較低，但污泥中所含的病原體和持久性有機污染物，以及污水處理過程中添加的各種藥劑，都會給環境帶來潛在的危害。

參考國外污泥焚燒的實踐，有的地方試圖通過焚燒來達到污泥減量的目的，但是，污泥焚燒設備投資額高，能源消耗量大，運行費用昂貴，污泥焚燒的費用在400元/噸以上，加上污泥在焚燒時，會給大氣環境帶來污染和焚燒后的殘渣仍需處置等原因，根據我國的國情，污泥焚燒處理在經濟上難以承受，在技術上還不完善。

隨著我國經濟的快速發展和城市人口的迅速增長，城市污水的數量在不斷地增加，與此同時人們對環境質量的要求越來越高，工業廢水和城市生活污水處理率的不斷提高，意味著污水處理廠污泥的數量將與日俱增，因此，開辟一條對城市污泥進行安全、經濟的有效處理途徑，已勢在必行。實踐表明，城市污泥要得到徹底的處理，必須走無害化、減量化和資源化道路。根據對城市污水處理廠污泥的理化性質，進行連續3年的研究表明，污泥中的主要化學成分含量變化不大(表1)，這說明了城市污水處理廠產生的污泥，其主要化學組成是基本保持穩定的。污泥的燒失量較高，平均達到36％左右，全氮和全磷的含量也較高，這表明污泥中含有較高的有機物質。污泥中有機質含量高，它的熱值也高，通過測定表明，城市污水處理廠污泥的熱值接近于褐煤的熱值，達到標準煤熱值的1/3-1/2(表2)；

表1城市污水處理廠污泥的化學組成

表2城市污水處理廠污泥、疏浚污泥和煤的燃燒熱值

河湖疏浚污泥中有機質的含量也較高，根據有機物和熱值之間的相互關系，它的熱值也比較高。如果能將污泥中的熱能開發利用起來，不僅能夠使城市污泥處理廠污泥和河湖疏浚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。

要是污泥得到無害化、減量化和資源化處理，污泥的減量化是基礎，也是污泥處理技術的核心所在。污水處理廠污泥和河湖疏浚污泥，通過機械脫水，含水率一般在75％-85％之間，如果要使污泥的熱值能夠得到充分利用，必須首先將污泥的含水率降低，使污泥的含固率達到100％，這意味著需要大量的外加能源，建立在試驗基礎上的計算表明，要將含水率75％-85％的污泥完全燃盡，使污泥到達燃點所需要的能源，遠大于絕干污泥燃燒所產生的能量。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種利用水泥廠煙氣余熱干化污泥與污泥燒制水泥的方法。

一種利用水泥廠煙氣余熱干化污泥與污泥燒制水泥的方法包括如下步驟：