申请日2009.06.29
公开(公告)日2009.11.18
IPC分类号C04B7/24; C04B7/36; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种在水泥生产中协同处理污泥的方法，利用现有新型干法水泥熟料生产线生产水泥熟料并协同处理污泥，将含水率≥70%的造纸污泥直接加入立磨，与水泥原料混合、磨细，制得水泥生料，造纸污泥的加入量为水泥生料重量的5%～12%，均化后导入煅烧系统中烧制成水泥熟料;煅烧系统中的窑炉废气通入立磨进行干燥。该方法无需将污泥与水泥原料经预先配料、混合和皮带输送等工序进入立磨，无需对污泥进行预先脱水或干燥，可处理含水率高的污泥，处理量大，没有二次污染，且能节省石灰石和粘土等水泥原料，对水泥熟料质量没有不利影响。
权利要求书
1、一种在水泥生产中协同处理污泥的方法，利用现有新型干法水泥熟料 生产线生产水泥熟料并协同处理污泥，其特征在于：将含水率≥70%的造纸污 泥直接加入立磨，与水泥原料混合、磨细，制得水泥生料，造纸污泥的加入量 为水泥生料重量的5%～12%，均化后导入煅烧系统中烧制成水泥熟料;煅烧 系统中的窑炉废气通入立磨进行干燥。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的造纸污泥的加入量为 水泥生料重量的5%～10%。
说明书
一种在水泥生产中协同处理污泥的方法
技术领域
本发明属于污泥处理领域，尤其涉及一种在水泥生产中协同处理污泥方 法。
背景技术
造纸污泥的成分较为复杂，除含有大量的水分外(一般含水率高达70% 以上)，还含有难降解的有机物、重金属和盐类等，这些污泥若不加以有效处 置，将对环境产生严重危害。
造纸污泥的处理方法主要有填埋、焚烧、制砖法，以及用于发电等。其中， 填埋相对简单，投资省，处理费用低，但是其侵占土地，而且不能最终避免环 境污染。焚烧是目前最彻底的无害化处理方法，但处理设施复杂，能耗高，投 资大，处理费用多，而且又存在需要二次处理焚烧灰渣的问题。制砖的污泥利 用量较小。污泥发电虽然利用了污泥中的发热量，但投资较大，经济性差，也 存在二次处理灰渣的问题。
在各种污泥的处置方法中，污泥的高含水率是一大难题，现有的各种减量 化和资源化处置方法中，需要对污泥预先进行脱水处理或专门的烘干处理，如 污泥通过专门的脱水装置把含水率降到40%以下以后再用于水泥配料，这使得 污泥的处理过程复杂、能耗高、处理量小、处理成本高。
申请号为200510100013.7的中国专利公开了一种在生产水泥的同时又处 理污泥的方法，但是该方法把重金属含量高的污泥与燃煤混合，并利用水泥生 产中的余热烘干后通过喷燃枪喷入回转窑高温带，在1400～1600℃的高温下 燃烧9～12分钟，灰烬制成水泥产品。而对于重金属含量低的污泥，则需要另 外经烘干加碱稳定制成肥料产品。
申请号为200710045299.2的中国专利申请公开了一种采用脱水污泥配料 制得的水泥熟料及其生产方法，该方法直接用脱水污泥进行配料，并引入窑尾 高温废气作为烘干热源，但这个方法必须对污泥本身进行预先的脱水和凉干处 理，使水份降到40%以下后与其它原料进行配料，再进入生料磨，该方法不能 直接将污泥加入生料磨磨内，对于高含水率的污泥难以应用;同时该方法针对 的是自来水厂污泥，而且污泥的利用量低。
因此，寻找一种可以不预先对湿污泥进行脱水处理或专门的烘干处理，对 污泥含水率上限没有特别要求，而且处理量大，无任何二次污染的无害化处置 和资源化利用的方法，将越来越为人们所重视。
造纸污泥主要含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等化学成分，与水泥原料的 成分相近。而目前水泥熟料的生产多采用新型干法水泥生产线，其包括处理量 大、具有烘干兼粉磨功能的立磨，生料均化库，以及由分解炉、回转窑等组成 的煅烧系统。该新型干法水泥生产线生产水泥熟料时，一般是将水泥原料预处 理后加入立磨混合、磨细，制得水泥生料，水泥生料在生料均化库均化后在煅 烧系统中烧制成水泥熟料。如能将造纸污泥用于制备水泥，将可能实现造纸污 泥的无害化处置和资源化利用。
发明内容
本发明提供了一种在水泥生产中协同处理污泥的方法，利用现有新型干法 水泥熟料生产线对污泥进行无害化处置和资源化利用，采用将造纸污泥直接加 入现有新型干法水泥生产线中具有烘干兼粉磨功能的立磨，制备得到水泥熟 料，该方法可处理含水率≥70%(重量百分比)的造纸污泥，且处理量大，无 任何二次污染。
一种在水泥生产中协同处理污泥方法，利用现有新型干法水泥熟料生产线 生产水泥熟料并协同处理污泥，将含水率≥70%的造纸污泥直接加入立磨，与 水泥原料混合、磨细，制得水泥生料，造纸污泥的加入量为水泥生料重量的 5%～12%，均化后导入煅烧系统中烧制成水泥熟料;煅烧系统中的窑炉废气 通入立磨进行干燥。
将含水率≥70%的造纸污泥的加入量控制在水泥生料重量的5%～12% (优选5%～10%)，可以保证生产正常进行，制备的水泥熟料符合行业标准。
所述的造纸污泥除水分外还主要含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等化学成 分，钾、钠、氯、硫等挥发性组分含量并不高，可部分替代石灰石和粘土等作 为水泥原料来制备水泥熟料，不会产生有害物质。另外还含有一定量的重金属 等有害物质，可以被水泥生料吸附并最终在高温煅烧过程中固化于水泥熟料 中。
所述的水泥原料选用本领域通用的水泥原料，如石灰石、粘土等，各原料 的用量可根据实际需要调整或按照传统的比例添加即可。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用将湿造纸污泥直接加入立磨并在立磨中进行干燥的方法， 湿造纸污泥无需进行预先脱水或干燥，再与其它水泥原料经预先配料、混合和 皮带输送的工序进入立磨，而是通过计量泵、输送管及分散装置将污泥直接加 入立磨内，随后被窑尾高温废气干燥，因而对污泥的含水率没有要求，可处理 含水率≥70%的造纸污泥。
(2)在新型干法水泥熟料生产线的立磨中，为了改善立磨中物料的流动 和稳定料层，本身设有喷水装置，将湿污泥直接加入立磨，不仅对污泥的含水 率没有要求，而且还可减少立磨喷水系统的喷水量，一举两得。
(3)将含水率≥70%的造纸污泥直接加入烘干兼粉磨系统中的立磨，由 于在立磨中引入了窑尾废气的余热，造纸污泥在立磨中不仅无需另外提供加热 源或干燥设备即可得到干燥。
(4)造纸污泥中主要含有的CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等化学成分可部 分替代石灰石、粘土等用作水泥原料;造纸污泥中含有的有机物等会在水泥生 产过程中被大量的水泥生料吸附，并最终完全燃烧分解;而造纸污泥中的重金 属，对水泥烧成有一定的促进作用，在水泥熟料矿物形成过程中参与了矿物的 形成反应，结合到熟料晶格中，得到了很有效的固化;造纸污泥中的钾、钠、 氯、硫等挥发性组分含量并不高，不用担心水泥生产过程中产生结皮及有毒气 体，实现了造纸污泥的无害化处置和资源化利用。
(5)由于一般新型干法水泥熟料生产线熟料产量很大，因而造纸污泥处 置的相对数量也很大，如日产5000吨熟料的生产线，按水泥生料中干的造纸 污泥掺入量为3%(重量百分比)计，折算成含水70%的湿造纸污泥掺入量约 10%(重量百分比)，湿造纸污泥处理量就高达40吨/小时。