[發(fā)明專利]增鈣熱干化結(jié)合水泥回轉(zhuǎn)窯處理及處置污泥的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110140076.0
• 申請(qǐng)日: 2011-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102241470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙向東;楊盛林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙向東;北京市琉璃河水泥有限公司;北京奧利愛(ài)得環(huán)保工程技術(shù)有限公司;楊盛林
• 主分類號(hào): C02F11/14
• 分類號(hào): C02F11/14;C02F11/00;C04B7/24
• 代理公司: 北京智匯東方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11391
• 代理人: 張群峰;范曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污泥處理方法和系統(tǒng)。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及增鈣熱干化結(jié)合水泥回轉(zhuǎn)窯處理及處置污泥的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的污泥例如城鎮(zhèn)污泥或工業(yè)污泥多采用填埋或高溫焚燒進(jìn)行處理，不但成本高，而且還容易造成對(duì)環(huán)境的二次污染。另外，也有文獻(xiàn)描述了采用生石灰(氧化鈣)來(lái)處理污泥的工藝，但是由于需要加入大量的生石灰，從而造成最終的處理產(chǎn)物量也大大增加。對(duì)此，雖然也有相關(guān)文獻(xiàn)公開(kāi)了將生石灰處理過(guò)的污泥作為水泥原料來(lái)合成水泥，但是，這些工藝由于需要消耗過(guò)量的生石灰而使處理成本高昂，因此也基本不具有實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供低成本的污泥處理方法和系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的污泥處理方法包括步驟：

向含水率為65％至85％的待處理污泥中加入氧化鈣，其中污泥與氧化鈣的重量比在100∶15至100∶25之間；

使污泥與氧化鈣充分混合以進(jìn)行干化發(fā)熱反應(yīng)并產(chǎn)生廢熱蒸汽；

將干化發(fā)熱反應(yīng)中產(chǎn)生的廢熱蒸汽的20-50％加熱升溫到300℃-500℃后循環(huán)參與所述干化發(fā)熱反應(yīng)；以及

將干化發(fā)熱反應(yīng)后得到的含水率降低至40％以下的混合物風(fēng)干至含水率為10％以下。

優(yōu)選氧化鈣被現(xiàn)場(chǎng)破碎為直徑1-5mm的顆粒物后立即加入待處理污泥中。

混合物優(yōu)選被堆積為高度低于3.5m的梯形堆而風(fēng)干。

本發(fā)明的污泥處理方法還可以包括步驟：將風(fēng)干后的混合物作為原料來(lái)制備水泥；和/或?qū)Ξa(chǎn)生的廢熱蒸汽進(jìn)行處理以符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)包括：

氧化鈣破碎單元，用于將塊狀氧化鈣現(xiàn)場(chǎng)破碎為顆粒氧化鈣；

混合干化單元，用于接收污泥和來(lái)自氧化鈣破碎單元的顆粒氧化鈣并將其混合以執(zhí)行干化反應(yīng)并產(chǎn)生干化污泥混合物和廢熱蒸汽；

廢熱蒸汽循環(huán)單元，與混合干化單元連接，用于將混合干化單元產(chǎn)生的一部分廢熱蒸汽加熱升溫后重新送回混合干化單元以促進(jìn)干化反應(yīng)；和

堆取單元，用于堆放干化污泥混合物以使其風(fēng)干并隨后收取風(fēng)干的混合物。

混合干化單元可以包括計(jì)量單元、預(yù)混合器和回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，計(jì)量單元用于計(jì)量出與污泥成預(yù)定計(jì)量比的顆粒氧化鈣，顆粒氧化鈣與污泥按照預(yù)定計(jì)量比在預(yù)混合器中預(yù)混合后再進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)中進(jìn)行干化反應(yīng)。

廢熱蒸汽循環(huán)單元可以包括引風(fēng)機(jī)、除塵器和加熱器，引風(fēng)機(jī)將回轉(zhuǎn)烘干機(jī)排出的部分廢熱蒸汽引入除塵器進(jìn)行除塵，除塵后的廢熱蒸汽再通過(guò)(誘導(dǎo)式微波)加熱器進(jìn)行加熱，加熱后的廢熱蒸汽被重新送回回轉(zhuǎn)烘干機(jī)中。

本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)還可以包括廢氣處理單元和/或水泥合成單元(例如水泥回轉(zhuǎn)窯)。

本發(fā)明的污泥處理方法和系統(tǒng)顯著降低了生石灰用量，大大降低了污泥處理成本，還充分實(shí)現(xiàn)了廢物資源化利用，從而完成了城市污泥減量化和無(wú)害化的處理過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖示意性地說(shuō)明本發(fā)明的污泥處理方法和系統(tǒng)。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)主要包括氧化鈣(生石灰)破碎單元、混合干化單元、廢熱蒸汽循環(huán)單元以及堆取單元。

氧化鈣破碎單元用于將塊狀氧化鈣(直徑通常為40-100mm)現(xiàn)場(chǎng)破碎為直徑1-5mm的顆粒氧化鈣。經(jīng)過(guò)發(fā)明人反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，這種直徑范圍的顆粒氧化鈣可以更加有效地與污泥混合以發(fā)生干化發(fā)熱反應(yīng)。另外，現(xiàn)場(chǎng)破碎(即用即碎)能夠確保氧化鈣不會(huì)提前潮解從而具有足夠的活性。相對(duì)于傳統(tǒng)的氧化鈣處理污泥工藝，本發(fā)明的這種破碎工藝能夠大大降低生石灰的用量(至少降低30％)。

混合干化單元用于接收污泥(含水率通常為65％至85％)和來(lái)自氧化鈣破碎單元的顆粒氧化鈣并將其混合以執(zhí)行干化反應(yīng)并產(chǎn)生干化污泥混合物和廢熱蒸汽?；旌细苫瘑卧ㄓ?jì)量單元、預(yù)混合器和回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，計(jì)量單元用于計(jì)量出與污泥成預(yù)定計(jì)量比(污泥與顆粒氧化鈣的重量比通常在100∶15至100∶25之間)的顆粒氧化鈣，顆粒氧化鈣與污泥按照預(yù)定計(jì)量比在預(yù)混合器中預(yù)混合后再進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)中進(jìn)行干化反應(yīng)。