一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统及方法 |
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| 申请号 | CN201610026076.0 | 申请日 | 2016-01-15 | 公开(公告)号 | CN105485698A | 公开(公告)日 | 2016-04-13 |
| 申请人 | 浙江环立环保科技有限公司; | 发明人 | 郑慧; 江东; 关姝理; 雷军彦; 何凯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 水 泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统及方法。目的在于提供一种 水泥 窑焚烧高含水率固态废物的处理系统及方法，充分利用水泥窑的余热和处置能 力 ，使高含水率固态废物的处理达到低成本运行，并可达到稳定化、减量化、无害化和资源化的目的。方案：一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统，包括有：物料储存装置，包括有物料储存仓，以及设置于物料储存仓内、用于破拱的破拱滑架；卸料给料装置，包括安装于物料储存仓卸料口下方的卸料机、位于卸料机输出端的 正压 给料机、以及通过管道与正压给料机输出端相连的固体 泵 ；所述固体泵输出端经管道连接至水泥窑窑尾烟室。本发明适用于高含水率固态废物的处理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统，其特征在于它包括有： |
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| 说明书全文 | 一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统及方法技术领域背景技术[0002] 目前，污水处理中的污泥、工矿企业污染土和工业危废等处理和处置技术在我国还处于起步阶段，污泥、污染土和工业危废直接排放造成的二次污染以及占用土地资源和削减生活垃圾填埋场正常使用容量等情况已经引起各地充分的重视。我国存在大量污水处理厂、工矿和化工企业，其污泥、污染土和工业危废绝大部分未能得到妥善处置。如何科学、合理地处理污水厂产生的市政污泥、工矿企业污染土和工业危废，已经成为污水处理厂和工矿企业设计、运行中必须优先考虑的重要环节。 [0003] 另外根据《浙江省人民政府关于印发“811”环境保护新三年行动实施方案的通知》(浙政发(2008)7号)的要求，省环保局、省发改委、省经贸委、省科技厅、省财政厅、省国十资源厅、省建设厅、省物价局和人行杭州中心支行提出了具体的实施意见。 [0004] 各地各有关部门按照浙江省委、省政府关于生态省建设和环境污染整治的部署，不断深化污泥、污染土和工业危废的无害化处置工作，大力加强污泥、污染土和工业危废处置技术的科研攻关和推广应用，加快推进污泥、污染土和工业危废无害化处置设施建设。并按照《811环境保护新二年行动方案》的总体部署，以“减量化、稳定化、资源化和无害化”为目标，以机制和技术创新为手段，以无害化处置设施建设为重点，坚持统筹规划、分步实施，因地制宜、分类指导，重点突破、以点带而，采取有力措施，切实加快推进污泥无害化处置工作。 发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统及方法，充分利用水泥窑的余热和处置能力，使高含水率固态废物的处理达到低成本运行，并可达到稳定化、减量化、无害化和资源化的目的。 [0006] 本发明所采用的技术方案是：一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理系统，它包括有：物料储存装置，包括有物料储存仓，以及设置于物料储存仓内、用于破拱的破拱滑架； 卸料给料装置，包括安装于物料储存仓卸料口下方的卸料机、位于卸料机输出端的正压给料机、以及通过管道与正压给料机输出端相连的固体泵；所述固体泵输出端经管道连接至水泥窑窑尾烟室。 [0008] 所述物料储存仓顶部设置有防爆泄压阀。 [0011] 一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理方法，包含有以下步骤：A、高含水率固态废物直接作为水泥原料，经运输和计量后进入物料储存仓中； B、物料储存仓中废物经出料口进入正压给料机； C、正压给料机中的物料经挤压输送至分解炉或烟室投料口，通过高温气体蒸发废物中的水分； D、废物经分解炉或烟室投料口后进入回转窑进行焚烧。 [0012] 所述的步骤C中，正压给料机将废物挤入带计量功能的高压固体泵中，进入固体泵的废物全封闭的输送至分解炉或烟室投料口。 [0013] 所述的高压固体泵内的废物通过高压低摩阻复合管输送至分解炉或烟室投料口，该高压低摩阻复合管的最高工作压力为100MPa，内壁复合有高分子材料，摩擦系数为钢的1/7。 [0015] 所述的步骤B中，物料储存仓中原料经过设在仓中的破拱滑架和设在物料储存仓卸料口下方的卸料机，使废物顺畅的进入到正压给料机中。 [0016] 本发明的有益效果在于：1、利用水泥工业焚烧处理造纸污泥、市政污泥等高含水率固态废物这一新技术新理念，使高含水率固态废物处理资源化程度更高，处理成本降低，并最大可能综合利用了高含水率固态废物，节约了能源，为环境保护做出更大贡献，为水泥行业的多元化发展升辟了新领域。 [0017] 2、利用水泥厂联合处理高含水率固态废物技术在现有5000t／d水泥生产线旁建设日处理高含水率固态废物120t／d的生产线，符合国家的环保规划和产业政策，符合水泥行业可持续发展和循环经济的发展方向，能有效解决解决高含水率固态废物的堆放和处置问题，能树立和提升水泥生产企业的社会和环保方面的责任，为其他城市处置高含水率固态废物提供技术和应用新途径并起到示范作用。 [0018] 3、有机物分解彻底。在回转窑中内温度一般在1350～1650℃之间，甚至更高，燃烧气体在高于800℃时停留时问大于8s，高于1100℃时停留时间大于3s。在干法回转窑中，气体在1400～1600℃时停留时间在6～10s，燃烧气体的总停留时问为20s左右，且窑内物料呈高湍流化状态，因此高含水率固态废物中的有害物质、有机物在窑内可充分燃烧，焚烧率可达99.99％，即使是稳定的有机物如二恶英等也能被完全分解。 [0019] 4、回转窑热容量大，工作状态稳定，处理量大。 [0020] 5、回转窑内的耐火砖、原料、窑皮及熟料均为碱性，可吸收SO2，从而抑止其排放。在水泥烧成过程中，高含水率固态废物中的重金属能够被固定在水泥熟料的结构中，从而达到被固化的作用。我国目前对于水泥或混凝土中重金属的浸出量尚未有具体的规定，上海水泥厂曾对由城市污水污泥为原料制成的水泥进行了鉴定。结果显示，尽管污泥中重金属含量较高，但经过水泥烧成过程的稳定、固化后，其重金属浸出浓度基本符合环保要求。 [0021] 6、高含水率固态废物中的有机成分和无机成分都能得到充分利用资源化效率高。高含水率固态废物中含有部分的有机质(55％以上)和可燃成分，它们在水泥窑中煅烧时会产生热量。 [0022] 7、水泥生产量大，需要的高含水率固态废物量多；水泥厂地域分布广，有利于高含水率固态废物就地消纳，节省运输费用；水泥窑的热容量大，工艺稳定，处理方便，见效快。 [0023] 8、高含水率固态废物处置工程的建设，在解决高含水率固态废物处置问题的同时，不影响水泥厂的正常生产，达到水泥生产与工业污废处置的有效结合，变废为宝，发挥工程的社会、经济和环境效益。生产设施与厂房建筑功能齐全，与水泥厂生产区环境有效结合。附图说明 [0024] 图1是本发明系统的结构示意图。 具体实施方式[0025] 如图1所示，本实施例一种水泥窑焚烧高含水率固态废物（本例为含水70%左右的污泥，包括市政污泥和工业污泥）的处理系统，包括有：物料储存装置，包括有物料储存仓1，以及设置于物料储存仓1内、用于破拱的破拱滑架2； 卸料给料装置，包括安装于物料储存仓1卸料口下方的卸料机3、位于卸料机3输出端的正压给料机4、以及通过管道与正压给料机4输出端相连的固体泵5；所述固体泵5输出端经管道连接至水泥窑窑尾烟室或分解炉。 [0026] 所述物料储存仓1由混凝土浇筑而成（7*6.5m），内壁作防腐处理，顶部设置用于密封储存仓的仓盖1-1，仓顶设置用于处理仓内有害气体的活性炭吸附箱1-2和排风机1-3，物料储存仓1顶部设置有防爆泄压阀1-4，提供防爆功能，池顶设置超声波料位检测仪，自动监测、报警并实时显示料位，配备就地控制柜，卸料过程现场操作，具有事故报警和系统紧急停功能。 [0027] 所述破拱滑架2用于连续地将污泥卸出物料储存仓1，其最大卸料能力为20m3／h。 [0028] 所述卸料机3为单轴螺旋卸料机，规格：φ400×5400mm，卸料能力：1.5～12.5t/h，保证污泥能顺利卸出。 [0029] 所述正压给料机4为液压双轴螺旋给料机，采用变螺距螺旋叶片，在确保一定给料量的前提下为物料提供一定的给料压力，采用双螺旋结构：防止污泥粘结在螺旋叶片上形成柱状休，采用变频电机驱动，可根据固体泵反馈信号，无级调节螺旋输送量。 [0030] 所述固体泵5主要由执行部分、液压动力部分、控制部分、冷却部分组成。执行部分：采用双液压缸同步联动，分配阀采用s管阀形式，主要磨损密封件采用耐磨材料。该结构形式主要有以下特点：结构简单可靠、活动部件少、设备磨损小、故障率低等。s管呈流线形设计，吸料、排料无机械阻碍，物料运行阳力小，容积效率高，可以泵送固体颗粒较大的物料；s管具有切割作用，能够碎裂纤维状物料，可以输送含有纤维的物料；s管设有磨损补偿机构，能够自动补偿磨损量，密封效果好，保证有比较高的出口压力，满足超长距离、超高高度的输送要求。 [0031] 所述固体泵5与水泥窑窑尾烟室或分解炉之间采用高压低摩阻复合管连通，该高压低摩阻复合管的最高工作压力为100MPa，内壁复合有高分子材料，摩擦系数为钢的1/7。 [0032] 一种水泥窑焚烧高含水率固态废物的处理方法，包含有以下步骤：A、高含水率固态废物（本例为含水70%左右的污泥，包括市政污泥和工业污泥）由专用装载车先经过厂里的地衡(利用原来的)进行初步计量，再卸到物料储存仓1中。 [0033] B、物料储存仓1中污泥经过设在仓中的破拱滑架2和设在物料储存仓1卸料口下方的卸料机3，使废物顺畅的进入到正压给料机4中。 [0034] C、正压给料机4将污泥挤入带计量功能的高压固体泵5中。 [0035] D、进入固体泵5的污泥通过高压低摩阻复合管（该高压低摩阻复合管的最高工作压力为100MPa，内壁复合有高分子材料，摩擦系数为钢的1/7）全封闭的输送至分解炉或烟室投料口，通过烟室的高温气体蒸发湿污泥中水分然后焚烧污泥，焚烧灰渣进回转窑。由于湿污泥中水分蒸发需要一定热量，污泥焚烧热量不够，需要补充一定的热量。 [0036] 所述的步骤D中，干法回转窑系统中气体在1400～1600℃时停留时间在6～10s，且窑内物料呈高湍流化状态。 [0037] 污泥燃烧后的热烟气进窑尾系统，与入窑生料进行热交换，同时分解部分有害物质。做到污泥处理的资源化、无害化、减量化。首先，运送污泥的车辆应进行密封，杜绝沿途抛撒。原生污泥进厂后密封储存。对进厂污泥的储存制定完善的管理规程，污泥在厂内的储存期一般为二天，做到第一天的污泥第二天能处理完。 |
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