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摘要: 隨著污泥產(chǎn)量的不斷增加,污泥的處理問(wèn)題愈加突出,為及時(shí)跟進(jìn)世界發(fā)展趨勢(shì),減少資源浪費(fèi),更加環(huán)保節(jié)能。在污泥處理領(lǐng)域,研究開(kāi)發(fā)污泥處理的高效環(huán)保節(jié)能的新技術(shù),帶動(dòng)我國(guó)環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。在水泥工業(yè)中,將污泥處理后,可以達(dá)到替代水泥原料和燃料的重要作用,從而變廢為寶,節(jié)約資源和能源。
關(guān)鍵詞:水泥工業(yè);污泥處理;再利用
Abstract: with the increase of sludge production, sludge treatment problem increasingly prominent, timely follow-up to the developing trend, reduce the waste of resources, environmental protection and energy saving more. In the sludge treatment field, research and development of sludge treatment efficiency of environmental protection and energy saving new technology, driving the development of China's environmental protection equipment industry, is a difficult task. In the cement industry, will be after the sludge treatment, can achieve alternative cement materials and the important role of fuel, and reutilized, conservation of resources and energy.
Key Words: cement industry; the sludge treatment; reuse
中圖分類號(hào): TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
國(guó)內(nèi)水泥市場(chǎng)經(jīng)過(guò)國(guó)際集中治理以后,臟亂差、污染嚴(yán)重的問(wèn)題已經(jīng)得到有效的控制和解決,產(chǎn)能過(guò)剩也促使水泥生產(chǎn)的技術(shù)要更加先進(jìn)。目前可用于水泥生產(chǎn)的原料也越來(lái)越多,一些廢棄物在水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中也實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。比如說(shuō)在生產(chǎn)中添加二氧化硫、粉煤灰、礦渣等等,解決了一些企業(yè)長(zhǎng)期存在的固體廢棄物污染問(wèn)題。隨著城市的快速發(fā)展,城市污水也越來(lái)越多,污水經(jīng)過(guò)處理以后產(chǎn)生了大量的污泥,這些污泥由于沒(méi)有有效的利用途徑,被人為地集中在一起,對(duì)環(huán)境造成了二次污染,F(xiàn)在一些城市開(kāi)始探討并研究利用水泥生來(lái)產(chǎn)解決城市污泥的可行性,并取得了一些成果。
一、水泥工業(yè)在污泥再利用上的優(yōu)勢(shì)
1.水泥工業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的無(wú)害化處理
在水泥生產(chǎn)中,煅燒工藝是最重要的一環(huán),在煅燒過(guò)程中窯內(nèi)水泥熟料的燒成溫度可達(dá)1450℃,窯內(nèi)氣體溫度高達(dá)1700℃。在高溫的作用下,作為替代原料、替代燃料的污泥處理品等在窯內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留的過(guò)程中,可以將其中的有害成分徹底分解,從而解決污泥污染的問(wèn)題。不僅如此,經(jīng)過(guò)燒制以后,污泥在窯內(nèi)已經(jīng)變成可以利用的熟料,在這一過(guò)程中幾乎是得到100%的利用,不再產(chǎn)生其他固體污染,并且其中的一些重金屬等微量元素也被固化在水泥熟料當(dāng)中,也不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境的安全性造成危害,可以說(shuō)無(wú)害化處理更為徹底。
1.2水泥工業(yè)可以多元化實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用
在水泥生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用有多重途徑,其中最主要用作水泥生產(chǎn)替代性原料和替代性燃料這兩種。首先,現(xiàn)代城市污水處理以后產(chǎn)生的污泥中含有大量的硅、鈣、鋁等化學(xué)組分,這些成分與水泥原料中所含成分基本相同,并且污泥經(jīng)過(guò)風(fēng)干以后有一定的熱值,熱值一般在2000kca/kg-3000kca/kg之間,這些與水泥原料的熱值也基本相同,因此污泥在水泥生產(chǎn)當(dāng)中可以直接用作替代原料,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沙石等原料。其次,由于污泥具有一定的熱值,經(jīng)過(guò)風(fēng)干以后可以燃燒,燃燒值雖然低于碳的燃燒值,但是也能滿足水泥生產(chǎn)的一般性需求,因此也可以用作水泥生產(chǎn)的替代燃料。
2. 水泥工業(yè)中污泥再利用的工藝流程
2.1濕污泥的儲(chǔ)存和輸送
城市污水處理廠處理以后所剩的下的污泥都是濕污泥,這將給污泥的儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)極大的不便。為解決這一難題,一般情況可以采取兩級(jí)運(yùn)輸?shù)妮斔头绞,也就是設(shè)計(jì)一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)倉(cāng),在存儲(chǔ)倉(cāng)下面用兩臺(tái)濃漿泵,采取一用一個(gè)備用的方法將污泥輸送到濕污泥儲(chǔ)罐,或者直接輸送到污泥干化車間中干燥機(jī)前的小型儲(chǔ)料罐中。一般情況下,進(jìn)料的儲(chǔ)料罐和輸送泵等設(shè)備都安裝在地下,并且在濕污泥卸料倉(cāng)和濕污泥儲(chǔ)罐下面,還要設(shè)計(jì)污泥滑架卸料結(jié)構(gòu),運(yùn)用液壓產(chǎn)生的動(dòng)力能有效地保障污泥100%的卸空。在出料設(shè)計(jì)上可以采用預(yù)壓螺旋出料的方法,增加輸送壓力,保證污泥下料的暢通性,出料口設(shè)置在干污泥成品倉(cāng)處,避免下料不暢通而影響干污泥的輸送和存儲(chǔ)。具體過(guò)程如下:
2.2污泥干化處理及尾氣的處理
濕污泥不能直接用于水泥生產(chǎn),不管是用作替代原料還是替代燃料,都必然對(duì)濕污泥烘干以后才能使用。在濕污泥干化上可以充分利用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行,一般情況下可將窯尾生料喂料進(jìn)行切換,使喂料點(diǎn)從C2轉(zhuǎn)到C3風(fēng)管上,再將窯尾的預(yù)熱器從五級(jí)預(yù)熱調(diào)到四級(jí)預(yù)熱以后,這樣窯尾產(chǎn)生的熱氣就能夠通過(guò)管道直接連接到污泥干化車間,利用干燥的廢熱氣對(duì)濕污泥進(jìn)行干化。廢熱氣需要通過(guò)風(fēng)機(jī)升壓以后才能鼓入干燥機(jī)的破碎干燥室的進(jìn)口。而濕污泥進(jìn)入干燥機(jī)前的小儲(chǔ)料倉(cāng)以后,需要利用攪拌機(jī)對(duì)污泥打散攪拌,防止拱橋影響下料的穩(wěn)定定,然后將打散攪拌的濕污泥利用預(yù)壓螺旋直接輸送到干燥塔當(dāng)中,而廢熱氣流則通過(guò)干燥機(jī)進(jìn)口由下到上形成噴射動(dòng)態(tài)氣流,帶動(dòng)需要干化的濕污泥上下運(yùn)動(dòng),在氣流、干燥塔、攪拌機(jī)的雙重作用下進(jìn)行熱交換,而熱交換以后的污泥和煙氣會(huì)一同上旋進(jìn)入袋收塵器當(dāng)中,再通過(guò)膠帶輸送機(jī)將干化好的污泥輸送到污泥儲(chǔ)藏室。
2.3污泥作為燃料的的處置工藝
一般來(lái)說(shuō)進(jìn)入提升機(jī)的干化污泥的溫度會(huì)降低到40℃左右,這一溫度已經(jīng)不會(huì)對(duì)水泥生產(chǎn)造成影響,然后經(jīng)過(guò)輸送的干化污泥被儲(chǔ)存在污泥成品倉(cāng)中。污泥存儲(chǔ)倉(cāng)要根據(jù)污泥的干化能力、水泥的生產(chǎn)能力來(lái)確定儲(chǔ)存?zhèn)}的容量。經(jīng)過(guò)干化的污泥利用提升機(jī)和膠帶輸送機(jī)等輸送裝置輸送到分解爐當(dāng)中,用作窯加溫的替代性燃料進(jìn)行在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒處理,在分解爐的進(jìn)口處也要設(shè)置鎖風(fēng)裝置防止分解爐的漏風(fēng),以防止干化污泥顆粒漏出。
3.結(jié)論
3.1處理污泥對(duì)水泥強(qiáng)度幾乎沒(méi)有什么影響
從現(xiàn)在一些水泥企業(yè)處理污泥以后,水泥化學(xué)分析結(jié)果中可以看出,處理污泥對(duì)水泥質(zhì)量、化學(xué)性能的影響很小,各種性能均在可以接受的范圍內(nèi)。
檢測(cè)項(xiàng)目 | SiO2 | AI2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O | SO3 | P2O5 | Fe2O3 | CI |
投加前% | 21.25 | 5.33 | 65.55 | 2.41 | 1.71 | 0.13 | 0.52 | 0.083 | 3.38 | 0.02 |
投加后% | 22.03 | 5.19 | 3.50 | 64.85 | 2.30 | 0.65 | 0.19 | 0.45 | 0.093 | 0.013 |
檢測(cè)項(xiàng)目 | KH | SM | AM | C3S | C3A | C4AF | R2O | SUM | C2S | |
投加前 | 0.634 | 2.439 | 1.577 | 64.71 | 8.41 | 10.29 | 0.6 | 99.314 | 12.15 | |
投加后 | 0.893 | 2.537 | 1.485 | 56.71 | 7.84 | 1064 | 0.62 | 99.178 | 20.43 |
參考文獻(xiàn):
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ISSN:1002-6487
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