申请日2018.12.28
公开(公告)日2019.03.22
IPC分类号C02F11/10; C02F101/30
摘要
本发明涉及固体废弃物处理领域，具体涉及协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法，其采用自蔓延热解装置热解处理污泥，将经预处理后的污泥作为物料布料在自蔓延热解装置的布料器下方的链带/台车上形成料层，采用水泥厂废热烟气对料层进行预热，然后采用燃气燃烧产生的热量热解料层，料层中的有机物形成气体化合物，将气体化合物随热解烟气通入水泥厂的分解炉中，然后进入水泥厂的烟气净化系统，热解后的料层形成污泥灰渣作为水泥熟料进入水泥熟料系统。该方法利用水泥窑本身具有的处理温度高、焚烧空间大、焚烧停留时间长、处理规模大、无二次渣排放问题等显著优点;同时又要解决生活污泥高含水率对水泥厂带来的改造费用和生产影响的问题。
权利要求书
1.协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法，其特征在于，采用自蔓延热解装置(2)热解处理污泥，将经预处理后的污泥作为物料通过自蔓延热解装置(2)的布料器(23)布料形成料层，采用水泥厂废热烟气在自蔓延热解装置(2)的预热段(241)对料层进行预热，然后在自蔓延热解装置(2)的热解段(243)采用燃气燃烧产生的热量热解料层，料层中的有机物形成气体化合物，将气体化合物随热解烟气通入水泥厂的分解炉中，然后进入水泥厂的烟气净化系统，热解后的料层形成污泥灰渣作为水泥熟料进入水泥熟料系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理是通过预处理系统(1)将污泥与绿色辅料按比例混合均匀，并传输至自蔓延热解装置(2)的布料器(23)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述绿色辅料是农业废弃物、园林废弃物、木材加工废料或垃圾分选筛下物，所述农业废弃物是秸秆、稻壳或玉米芯，所述园林废弃物是树枝或树叶、所述木材加工废料是锯末或刨花，所述垃圾分选筛下物是指生活垃圾分选过程中，过筛网时截留的低于筛孔的物料。
4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述绿色辅料的粒径为2-30mm，按质量计，绿色辅料的添加量为污泥的1-50%。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，粒径为10～20mm，绿色辅料添加量为20～30%。
6.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述自蔓延热解装置(2)为步进式自蔓延热解装置，所述步进式自蔓延热解装置包括热解机架(21)、热解机架(21)上可水平移动的台车(22)和驱动台车(22)水平运动的驱动装置，所述热解机架(21)上方依次布有布料器(23)和上壳体(24)，上壳体(24)依次分为预热段(241)、点火段(242)、热解段(243)和冷却段(244)，所述预热段(241)上布有废热烟气进口(2411);热解机架(21)下方与点火段(242)、热解段243和冷却段(244)对应位置布有多个抽风罩(25)，抽风罩(25)下方连有抽风管道(26)，抽风管道(26)上布有风机(27)，抽风罩(25)、风机(27)和抽风管道(26)相连通形成烟气通路;烟气通路中，点火段的烟气进入热解段(243)，热解段(243)的烟气在热解段(243)内形成一级或多级循环，热解段(243)的最后一级烟气进入冷却段(244)，冷却段(244)的烟气进入水泥厂的分解炉。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述自蔓延热解装置(2)为链帯式自蔓延热解装置，包括链带式输送机(28)，所述链带式输送机(28)由驱动机构、链轮(281)和与链轮(281)相配合链带(282)组成;链带式输送机(28)机头上方沿链带行进方向依次设有布料器(23)、上壳体(24);上壳体(24)对链带(282)上方空间进行密封，并依次分隔为预热段(241)、点火段(242)、热解段(243)和冷却段(244);所述预热段(241)上布有废热烟气进口(2411)，所述链带(282)与点火段(242)、热解段(243)和冷却段(244)配合形成的空腔下方布有多个抽风罩(25)，抽风罩(25)下方连有抽风管道(26)，抽风管道(26)上布有风机(27)，抽风罩(25)、风机(27)和抽风管道(26)相连通形成烟气通路;烟气通路中，点火段(242)的烟气进入热解段(243)，热解段(243)的烟气在热解段(243)内形成一级或多级循环，热解段(243)的最后一级烟气进入冷却段(244)，冷却段(244)的烟气进入水泥厂的分解炉。
8.如权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，所述预处理系统依次包括通过输料设备(11)相连的物料储仓(12)、计量装置(13)和混料设备(14)，混料设备(14)还通过输料设备(11)与布料器(23)相连。
说明书
协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理领域，具体涉及协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法。
背景技术
随着城市人口的不断增加及生活污水处理率的提高，市政污水污泥的产生量随之增加，因此市政污泥的环境污染已成为广大市民关注的焦点。市政污泥是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，含大量病原菌、寄生虫(卵)，部分重金属、盐类等有毒有害物，此外还含有很高的附着水和结合水。尽管污水处理厂已采用真空过滤或离心脱水等方式进行脱水，但污泥的含水率仍高达80%。由于污泥所具有的物理化学性质，污泥的彻底无害化处置极其困难，已成为当今世界难题。目前所采用的填埋、农用等处置方式均存在很高的环保风险.要真正达到彻底无害化处置需要付出极高的成本。
水泥窑处置具有处理温度高、焚烧空间大、焚烧停留时间长、处理规模大、无二次渣排放问题等显著优点，目前国内已开始采用水泥窑协同的方式处置城市生活污泥。但因生活污泥的初始含水率高达80%，水泥窑协同处置生活污泥前需对污泥进行脱水处理，可在污水厂脱水至一定程度后运送至水泥厂，也可在水泥厂内建立干化线，含水率80%的污泥干化处理后再进入水泥生产线中进行处处置，污泥的加入会对水泥的生产产生一定影响，增加干化线又将提高水泥厂的改造费用。因此，相当一部分的水泥厂企业不愿意接受和处理生活污泥。而利用水泥窑协同处置生活污泥又是一种非常有效的方式，因此需要解决两者之间的矛盾。
发明内容
为要利用水泥窑本身具有的处理温度高、焚烧空间大、焚烧停留时间长、处理规模大、无二次渣排放问题等显著优点;同时又要解决生活污泥高含水率对水泥厂带来的改造费用和生产影响的问题，本发明提供一种协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法，该方法能够有效结合现有水泥厂实现对生活污泥的处理，且不影响水泥厂的工况，水泥窑改造费用低。
协同水泥厂采用自蔓延热解装置处理污泥的方法，其特征在于，采用自蔓延热解装置热解处理污泥，将经预处理后的污泥作为物料通过自蔓延热解装置的布料器布料形成料层，采用水泥厂废热烟气在自蔓延热解装置的预热段对料层进行预热，然后在自蔓延热解装置的热解段采用燃气燃烧产生的热量热解料层，料层中的有机物形成气体化合物，将气体化合物随热解烟气通入水泥厂的分解炉中，然后进入水泥厂的烟气净化系统，热解后的料层形成污泥灰渣作为水泥熟料进入水泥熟料系统。
优选的，所述预处理是通过预处理系统将污泥与绿色辅料按比例混合均匀，并传输至自蔓延热解装置的布料器，所述绿色辅料是农业废弃物、园林废弃物、木材加工废料或垃圾分选筛下物，所述农业废弃物是秸秆、稻壳或玉米芯，所述园林废弃物是树枝或树叶、所述木材加工废料是锯末或刨花，所述垃圾分选筛下物是指生活垃圾分选过程中，过筛网时截留的低于筛孔的物料，具有一定的热值。
优选的，所述绿色辅料的粒径为2-30mm，按质量计，绿色辅料的添加量为污泥的1-50%。更为优选的，粒径为10～20mm，绿色辅料添加量为20～30%。
优选的，所述自蔓延热解装置为步进式自蔓延热解装置，所述步进式自蔓延热解装置包括热解机架、热解机架上可水平移动的台车和驱动台车水平运动的驱动装置，所述热解机架上方依次布有布料器和上壳体，上壳体依次分为预热段、点火段、热解段和冷却段，所述预热段上布有废热烟气进口;热解机架下方与点火段、热解段和冷却段对应位置布有多个抽风罩，抽风罩下方连有抽风管道，抽风管道上布有风机，抽风罩、风机和抽风管道相连通形成烟气通路;烟气通路中，点火段的烟气进入热解段，热解段的烟气在热解段内形成一级或多级循环，热解段的最后一级烟气进入冷却段，冷却段的烟气进入水泥厂的分解炉。
优选的，所述自蔓延热解装置为链帯式自蔓延热解装置，所述链帯式自蔓延热解装置包括链带式输送机，所述链带式输送机由驱动机构、链轮和与链轮相配合链带组成;链带式输送机机头上方沿链带行进方向依次设有布料器、上壳体;上壳体对链带上方空间进行密封，并依次分隔为预热段、点火段、热解段和冷却段;所述预热段上布有废热烟气进口，所述链带与点火段、热解段和冷却段配合形成的空腔下方布有多个抽风罩，抽风罩下方连有抽风管道，抽风管道上布有风机，抽风罩、风机和抽风管道相连通形成烟气通路;烟气通路中，点火段的烟气进入热解段，热解段的烟气在热解段内形成一级或多级循环，热解段的最后一级烟气进入冷却段，冷却段的烟气进入水泥厂的分解炉。
优选的，所述预处理系统依次包括通过输料设备相连的物料储仓、计量装置和混料设备，混料设备还通过输料设备与布料器相连。
本发明的有益效果在于：
本发明通过将采用自蔓延热解装置协同水泥厂处理污泥，能够有效除去污泥的有机质、微生物和难降解有机物，同时避免了水泥原料中直接掺杂污泥焚烧造成的对生产水泥工况的影响，污泥灰渣直接作为水泥熟料生产水泥产品，不产生二次废渣;本发明的自蔓延热解装置的热解段产生的烟气热解段经过多级燃烧，尽可能的减少了烟气中的污染物，同时热解段烟气在经过冷却段后通入水泥厂的分解炉中，然后烟气随分解炉的烟气进入水泥厂的烟气净化系统，实现了污泥的清洁焚烧;本发明中的自蔓延热解装置为立式结构，占地面积小，且与水泥厂共用烟气净化系统，使得自蔓延热解装置的占地面积更小，使其尤其的适用于对现有水泥厂的改进，在无需扩大场地面积的情况下，与水泥厂结合使用，改造费用低，同时也能解决污泥焚烧的选址难题。