一种在水泥生产中协同处理污泥的方法 |
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| 申请号 | CN200910100117.6 | 申请日 | 2009-06-29 | 公开(公告)号 | CN101580346B | 公开(公告)日 | 2012-05-23 |
| 申请人 | 浙江大学; | 发明人 | 陈胡星; 张松立; 杨曙光; | ||||
| 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 | |||||||
| 说明书全文 | 一种在水泥生产中协同处理污泥的方法技术领域背景技术[0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 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[0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 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。 [0013] 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。 [0014] 本发明具有如下有益效果： [0015] (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。 [0016] (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。 [0017] (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。 [0018] (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。 [0019] (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。附图说明 [0020] 图1是本发明方法的工艺流程示意图。 具体实施方式[0021] 实施例1 [0022] 如图1所示，在日产5000吨新型干法水泥熟料生产线上，水泥原料按石灰石∶砂页岩∶铜渣＝82.5∶15∶2.5(重量比)精确计量后由皮带输送进入立磨，将含水率为70％的造纸污泥通过污泥池直接由计量泵加入立磨，每小时加上述造纸污泥20吨(折算成水泥生料中湿造纸污泥的掺入量约为5％)，造纸污泥在立磨中利用转窑废气的余热干燥，并与水泥原料混合，一起磨细成水泥生料，均化后送入煅烧系统，烧制成水泥熟料，水泥熟料的率值为：石灰饱和比(KH)＝0.920、硅酸率(n)＝2.51、铝氧率(P)＝1.57。 [0023] 实施例2 [0024] 如图1所示，在日产5000吨新型干法水泥熟料生产线上，按石灰石∶砂页岩∶铜渣＝83.0∶14∶2.5(重量比)精确计量后由皮带输送进入立磨，将含水率为75％的造纸污泥通过污泥池直接由计量泵加入立磨，每小时加污泥量40吨(折算成水泥生料中湿造纸污泥的掺入量约为10％)，造纸污泥在立磨中利用转窑废气的余热干燥，并与水泥原料混合，一起磨细成水泥生料，均化后送入煅烧系统，烧制成水泥熟料，水泥熟料的率值为KH＝0.913、n＝2.58、P＝1.50。 [0025] 实施例3 [0026] 如图1所示，在2500吨新型干法水泥熟料生产线上，按石灰石∶粘土∶砂页岩∶铜渣＝83.4∶10∶5∶2.6(重量比)精确计量后由皮带输送进入立磨，将含水率为80％的造纸污泥通过污泥池直接由计量泵加入立磨，每小时加污泥量20吨(折算成水泥生料中湿造纸污泥的掺入量约为10％)，造纸污泥在立磨中利用转窑废气的余热干燥，并与水泥原料混合，一起磨细成水泥生料，均化后送入煅烧系统，烧制成水泥熟料，水泥熟料的率值为KH＝0.908、n＝2.42、P＝1.55。 |
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