[發明專利]一種污泥增鈣干化預處理后作為水泥生產的主原料和燃料的方法

有效

• 申請號: 202011620371.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112723705B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 毛巖鵬;張嘉政;王文龍;黃彥敏;王旭江;李敬偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F11/122
• 分類號: C02F11/122;C02F11/13;C02F11/143;C02F11/145;C04B7/24;C04B7/38;C04B7/44;C10L5/46
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明屬于固廢利用領域，涉及一種污泥增鈣干化預處理后作為水泥生產的主原料和燃料的方法，包括：向污泥中加入絮凝劑，混合均勻后，壓濾；向壓濾后的污泥中加入CaO，使污泥中的CaO含量在45％以上，再進入超圓盤干化機中干化，堆置熟化，得到熟料。以污泥作為生產硅酸鹽水泥的主原料鈣元素含量還是相對較低，對污泥進行干化增鈣，替代石灰石等原料作為水泥生產的一種主原料，并且干化處理后的污泥具有一定的熱值，可以減少水泥生產的煤耗，在本發明中采用的絮凝劑可以對污泥進行絮凝脫水，并且對污泥生產水泥是有益的，可以增加污泥中鈣鐵元素含量。

技術領域

本發明屬于固廢利用領域，具體涉及一種污泥增鈣干化預處理后作為水泥生產的主原料和燃料的方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

目前，利用新型干法水泥窯處置城鎮污水處理廠污泥是污水處理廠污泥的最佳處理手段之一，但由于污泥含水量高，將污泥直接入窯燃燒，會使煙室溫度產生較大波動，影響水泥熟料的品質及水泥生產線的穩定化運行。采用專門的干化設備對污泥進行干化時，能耗高，運行費用高。水泥窯協同處置深度脫水或干化后的污泥時，單條生產線接受污泥的規模一般在300t/d以下，與水泥生產線的規模相比，接受污泥的規模仍有提升的空間。

因此，目前的污泥干化技術存在以下問題：

(1)現有的增鈣干化技術中，CaO的添加是為了污泥脫水，將污泥進行減量化處理，并且干化溫度相對較高，約350℃，能耗較大，需要外加熱源對發電后的余熱蒸汽進一步加熱。

(2)現有的水泥窯協同處置污泥的技術中，將深度脫水或干化后的污泥進行摻燒，并未將處理后的污泥作為水泥生產的主料，新型干法水泥處理污泥的能仍存在提升空間。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供了一種污泥增鈣干化技術，污泥成分復雜，鈣元素的含量也存在較大差異，但相比于生產硅酸鹽水泥的主原料石灰石而言，以污泥作為生產硅酸鹽水泥的主原料鈣元素含量還是相對較低，對污泥進行干化增鈣，替代石灰石等原料作為水泥生產的一種主原料，并且干化處理后的污泥具有一定的熱值，可以減少水泥生產的煤耗，在本發明中采用的絮凝劑可以對污泥進行絮凝脫水，并且對污泥生產水泥是有益的，可以增加污泥中鈣鐵元素含量。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種污泥增鈣干化預處理后作為水泥生產的主原料和燃料的方法，包括：

向污泥中加入絮凝劑，混合均勻后，壓濾；

向壓濾后的污泥中加入CaO，使污泥中的CaO含量在45％以上，再進入超圓盤干化機中干化，堆置熟化，得到熟料。

本申請研究發現：將壓濾后的污水處理廠的污泥與CaO送入超圓盤干化機中干化，將新型干法水泥窯生產線的余熱發電鍋爐中發電后的余熱蒸汽作為加熱源，直接通入超圓盤干化機中對污泥進行加熱，CaO既可以作為成分，增加污泥中鈣含量，也可以作為一種儲能成分，與污泥中水發生反應，放出熱量，減少污泥干化時的能耗，同時，CaO與水反應生成Ca(OH)₂可以對污泥進行堿解處理，OH-會促進污泥細胞進一步水解，另外，超圓盤干化機內轉盤的推動可以使污泥和CaO充分混合，同時使蒸汽與污泥的傳熱效率提高。

本發明的第二個方面，提供了任一上述的方法制備的熟料。本發明以污泥增鈣干化預處理后作為水泥生產的主原料，替代石灰石質和黏土質等主原料。

本發明的第三個方面，提供了上述的熟料在生產水泥中的應用。

本發明的第四個方面，提供了上述的熟料在制造燃料中的應用。

本發明的有益效果在于：