[發明專利]一種用水泥窯處置污泥的方法及污泥氣化水泥窯系統

有效

• 申請號: 201410792166.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104496135A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 顧軍;劉海兵;李威;陳曉東;韓力;蔡文濤;郝利煒;王肇嘉
• 申請（專利權）人: 北京金隅股份有限公司;北京建筑材料科學研究總院有限公司;北京太行前景水泥有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C10J3/00;C10J3/20;C10J3/30;C10J3/72;C04B7/43;C04B7/24
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 崔自京

技術領域

本發明涉及一種污泥的處置方法和系統，尤其涉及一種用水泥窯處置污泥的方法及污泥氣化水泥窯系統。

背景技術

水泥行業是我國工業領域能耗大戶之一，占全國總能耗的6.5％。水泥行業燃料消耗占水泥行業總能耗的75％，而煤占總燃料消耗的近100％。尋求使用替代燃料符合我國能源結構優化和水泥工業產能置換的戰略。

?隨著城鎮污水處理設施的興建，污水廠污泥及下水道污泥成為一個新的城市環境問題。污水廠機械脫水后污泥含水率約80%。常規的填埋、焚燒、堆肥等處置方法難以適應日益嚴格的環境排放標準及資源化需要。由于污泥的主要化學成分包括SiO₂、Fe₂0₃，和A1₂O₃，與水泥原料中的硅質原料比較相似，理論上可以用來部分替代硅質原料進行配料，而其熱值可作為燃料使用。因此利用水泥窯協同處置城鎮污水廠污泥，是一種經濟、可行的資源化利用方式。但是對水泥窯協同處置污泥利用來說，水分、熱值和外形尺寸是影響水泥窯規模化和穩定性處置污泥的重要因素。濕污泥熱值低，直接入窯會形成絮團狀結構，引起水泥窯溫度下降和惡化燃燒工況。影響熟料的產質量。另外水分含量高，將會增加煙氣量和廢氣處理設施的負荷，容易產生惡臭氣體。

國內外水泥窯處置污泥都是利用干化后單點入窯技術，目前世界上沒有污泥氣化進入水泥窯的案例。現有技術中，用水泥窯處置污泥的主要共同點是先將污泥從污水廠運送到水泥廠，再利用水泥窯余熱對污泥進行烘干除臭直接入分解爐燃燒，由于污泥結團和分布不均，處置規模不大，而且能耗較高。山東省棗莊中聯水泥有限責任公司建成60噸／日處置棗莊污水廠的脫水污泥(含水率約75％)示范線。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種用水泥窯處置污泥的方法，該方法可大大提高污泥的處置規模。

本發明要解決的另一個技術問題是提供一種污泥氣化水泥窯系統，該系統可大大提高污泥的處置規模。

就方法而言，為了解決上述的一個技術問題，本發明用水泥窯處置污泥的方法是先將濕污泥制成干污泥顆粒，再將干污泥顆粒氣化，然后，將氣化后得到的燃氣送入分解爐，將氣化后得到的灰渣送入生料系統。

所述將濕污泥制成干污泥顆粒是先通過在污水廠或下水道的濕污泥中添加礦物質和/或生物質，將濕污泥中的水分降低到40-50%，再將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒，然后，將濕污泥顆粒通風干化形成干污泥顆粒。

所述將濕污泥中的水分降低到40-50%是在污泥混合機中進行的，所述濕污泥是通過污泥泵打入所述污泥混合機中的，所述礦物質是粉煤灰和/或生石灰，所述礦物質是通過礦物質計量裝置添加到所述污泥混合機中的，所述將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒是通過污泥造粒機實現的，所述將降低水分后的污泥是通過皮帶輸送機送入所述污泥造粒機的，所述將濕污泥顆粒通風干化是通過污泥顆粒干化器實現的，所述濕污泥顆粒是通過鏟車送入所述污泥顆粒干化器的，所述干污泥顆粒的水分含量為20-30%，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒運輸車運送到水泥廠的干污泥顆粒料庫中。

所述生物質是垃圾廢棄物，所述生物質是通過生物質計量裝置添加到所述污泥混合機中的。

所述將干污泥顆粒氣化是在干污泥顆粒氣化爐中進行的，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒輸送系統送入干污泥顆粒氣化爐，所述燃氣通過管道送入分解爐，所述灰渣通過排渣系統送入生料系統。

所述燃氣在溫度大于或等于900℃時送入分解爐，水泥窯內的溫度大于或等于1450℃。

本發明用水泥窯處置污泥的方法與現有技術相比具有以下有益效果。

1、本技術方案由于采用了先將濕污泥制成干污泥顆粒，再將干污泥顆粒氣化，然后，將氣化后得到的燃氣送入分解爐，將氣化后得到的灰渣送入生料系統的技術手段，所以，可大大提高污泥的處置規模；減少了固體污泥直接入窯其形態與煤粉、水泥原料細度之間的差異，增加了傳質傳熱效果；通過燃氣切向地進入水泥窯分解爐系統，可避免固體污泥直接入窯燃燒不充分而造成熟料燒成質量的問題；由于灰渣燃盡率高，富含硅鈣等元素，送入水泥窯生料系統，可作為水泥窯生料配料，解決了灰渣出路問題。