利用水泥窑炉协同无害化处置-

利用水泥窑炉协同无害化处置工业污泥

及其工程应用的研究1.工业污泥简介工业污泥是指工业污水经过污水处理系统处理后，沉淀分离出的污浊物质。一般来说，工业污泥中都含有有毒有害物质，如果不经过正确处理，工业污泥中的有毒有害物质将沿着污泥→土壤→农作物→动物体→人体等路径迁移，将会对地下水、土壤、空气等生态环境等造成二次污染。和市政污泥相比，工业污泥具有更复杂的成分。不仅含有低级的有机物如氨基酸、腐植酸、细菌及其代谢产物、多环芳烃、杂环类化合物、有机硫化物、挥发性异臭物、有机氟化物等组成，而且掺杂着工业助剂、中间体、染料、废酸碱、还含有多种的无机填充矿物和汞、镉、铅等重金属物质随着全世界工业生产的发展，世界范围内的工业污泥的总量不断增长。人们的生态环境保护意识的不断增强，环境法规中污水排放标准的迅速改进，都对工业污泥处理带来了新的挑战与机遇。2.世界各国污泥处理处置方法污泥填埋：一次性处理费用低的污泥处理办法，但会造成造成二次污染污泥农用：投资少，能耗低，运行费用低；但是重金属污染、病原体、难降解有机物及N、P的流失会造成地表水和地下水的污染污泥焚烧：是最彻底的处理方法；其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质海洋倾倒：操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低；但污泥中的有害成分没有得到任何有效地控制和处理，必然会随着不同途径回到人类赖以生存的食物链中污泥堆肥：是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术，综合效应较好污泥干化：能使污泥体积可以减少4～5倍，产品稳定、无臭且无病原生物，干化处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等，其优势正在逐步显现3.研究利用水泥窑协同处置工业污泥的意义研究利用水泥窑炉协同无害化处置工业污泥的意义在于推动中国利用水泥窑炉协同无害化处置污泥，解决中国工业污泥处置的难题。用水泥窑炉协同处置污泥的主要优势在于：利用水泥窑炉协同处置污泥不需要再建设新的焚烧系统，可以直接将污泥喂入水泥窑炉中，即可产生很好的处理效果利用水泥窑沪协同处置污泥，可以有效地利用污泥的可燃组分做为水泥窑炉的替代燃料，实现污泥所含热值的循环利用。同时也可利用污泥中的其他不可燃组分，使用这些不可燃成份成为水泥熟料的组份，直接被固化在水泥熟料中，不产生任何残余物，最终实现最彻底的污泥无害化处置。4.对工业污泥样品的检测分析4.1.工业污泥的化学成份试样

编号化学分析质量百分数(%)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl-合计水份A56.6627.356.301.361.351.340.170.490.0195.0351.73B26.6111.296.0645.022.151.210.202.820.0995.2812.72C25.0410.937.6042.982.541.150.236.590.15097.2117.08D46.9918.947.736.372.722.230.656.070.01491.7181.87E31.5312.977.1134.112.601.380.588.060.10798.4521.90F47.3020.837.736.202.722.400.707.490.00495.3784.54G27.8212.036.6239.622.481.700.457.160.12398.0024.35H47.9118.478.306.552.602.630.837.000.00594.3083.73从上表可以看出，工业污泥经燃烧后产生的灰份的主要化学成份包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等，有害成份的含量不高，总体来说其化学成份能被水泥窑炉所接受。4.对工业污泥样品的检测分析4.2.工业污泥热值工业分析试样水份工业分析结果（%）Qnet.ad编号%MadVadAadFcadCl-(MJ/kg)A51.731.9914.5482.760.710.0052.44B81.414.4240.25487.330.0112.93C17.082.7339.6655.522.091.111.05D81.8711.1244.7136.57.670.8614.56E21.91.6744.5451.242.551.0812.78F84.543.1446.5342.467.870.9815.22G24.352.6342.7653.061.551.0711.87H83.736.5946.4439.127.850.9515.18上表显示烘干后的工业污泥的热值含量波动在11.05至15.22之间。

4.对工业污泥样品的检测分析4.3.工业污泥重金属含量检测项目检测结果单位标准结果判定砷(As)16.9Mg/kg≤75符合硼(B)<10Mg/kg≤150符合镉(Cd)4.73Mg/kg≤20符合铜(Cu)627Mg/kg≤1500符合铬(Cr)504Mg/kg≤1000符合镍(Ni)163Mg/kg≤200符合铅(Pb)87Mg/kg≤1000符合锌(Zn)927Mg/kg≤3000符合汞(Hg)0.28Mg/kg≤15符合从上表所示的结果看，污泥样品所含的重金属的量是符合国标规定的排放标准的。5.利用水泥窑处置干化污泥的工业试验工业试验是最好的验证工业污泥是否适宜在水泥窑炉中进行处置、及利用水泥窑炉协同处置工业污泥时将会给水泥窑炉运行带来何种影响、工业污泥在水泥窑炉中焚烧后其所产生的灰烬将会给水泥熟料带来何种影响的方法。要将污泥送入水泥窑炉中，首先必须要选择合适的污泥喂入点。喂入点选择的前是污泥从该处喂入后能保证污泥能充分的燃烧，通过充分的燃烧将有害成分彻底摧毁，且燃烧后的灰烬能充分地混合到水泥熟料中并被良好地固化，不产生二次污染。经过对比分析发现，将干化后的污泥从分解炉喂入水泥窑炉既可保证污泥被充分燃烧处置，也不会对水泥窑炉的正常运行造成大的影响，所以最后确定从分解炉的煤与热生料喂入点之后将干化污泥喂入分解炉。5.利用水泥窑处置干化污泥的工业试验干化污泥在分解炉的喂入点示意图5.利用粉水泥条窑处柄置干杏化污卸泥的凭工业释试验干化讨污泥报试烧退过程时及跟阴踪监霸测分别聪进行拐了干晶化污篇泥喂巨量在2t物/h及4t虽/h的试差烧试弄验。试烧补除发葡现出缝水泥脑窑预饲热器薄最高弊一级医旋风在筒的货氧气港含量虹出现菌约0.仅2%的下强降外胆，水窝泥窑扑炉系疤统的君操作肺及监品控参尊数未寺出现平其他且明显卫的变牢化。由于偷污泥干灰份胜的掺董入导域致了染熟料烘中C3虾S含量熊比正源常时顾略有齐下降吩，在慰试烧验过程氏中及诊时调宏整了活生料栋的配停比，眯最终污保证站了出真窑熟衰料的戚化学焦成份慈达到见了生患产的确设计岩值在本嫁次工讲业试赔验的傲过程例中，姿对水续泥窑挥炉的退尾部仁排放体气体池进行帅了连圣续监挂测，评未发蹄现二录噁英乎等有激害气筋体对试蛾烧干携化污科泥期衬间生菊产的挠水泥啄熟料势的质矛量进暗行了哪全程演监控咽。水示泥熟夹产的皱三天设、二滤十八蚀天强圆度、捏水泥驻的凝遣结时惕间、州流动耽度等小性能障均无妄异常处。干化侄污泥帜试烧顺工业罚试验刮结论利用抓水泥澡窑炉懂协同次处置轿工业俘污泥怜能实矮现处益置彻有底、雅无二挨次污啄染的范优点雾，其龙所生化产的诵水泥绸熟料控的质钥量稳赖定。举利用载越堡基水泥别窑炉土协同卸处置黎工业撑污泥恶是完葵全可凤行的6.利用卫水泥窑处张置工眠业污佛泥的肯工程乏设计6.喘1.污泥犹输送迅设备丘的选况择目前在欧反洲国屈家，萍常用标的污感泥输肤送设姑备为渠箱式薪卡车。这但种运馒输卡丹车是奖常规群型的象运输镜工具铸，可弯以方峰便地谁从市则场上诸购买桥到。乳造价点不高督，投糖资成雅本较扇低。绍但是既不能旋实现煮很好抢的密盲封，崭不适袄合于弱运输酒液态确化的扇物料鸭。因执此不帮适宜阁于本筝项目。考虑告即将欲输送若的污恼泥是起高度广液态蠢化的艳物料吩，且登会散砌发出涨强烈和的臭订味，见所以劈燕运输丛工具错必须框要有使良好议的密傲闭性睡，要痒能同后时防亏止液跃体及牲气味符的散驰发，乐以免术造成峡运输脸过程宋中对弦环境洪的污皮泥。驻因此革，密期封自让卸罐喂车是蹈较好耀的选栋择。6.利用燃水泥窑处铜置工居业污毅泥的摊工程袜设计从能仅量的叙回收时效率根、安辫全性择及水添泥窑兵的操浩作影夸响几降方面椒来看糖，取圾预热谊器出饼口废喜烟气歇为污棍泥干张化热驻源最哭为合且理，龙对现图有水幅泥窑婶尾气肤处理兄系统掠的干矛扰最某小，宽不会厉对水渴泥熟喊料的秘正常编生产币产生芽任何潮的影后响。6.搬2.污泥辱干化茶热源鸟选择在水石泥工板厂，起污泥兽干化设可选齐用的吹废热引源主奖要有晋：1）预福热器画出口乳窑尾呆废烟尾气（辽在生队料磨边与煤轻磨取驻热点兽之后宏）；2）进娱入袋茶收尘膏器的烘废烟观气；3）离蜡开袋拣收尘功器进甚入烟切囱的路废烟轰气。7.污泥贸干化碎系统固废气肤的气骨味问借题及垃其处耀理方排法7.血1.恶臭竖气体眯的来晴源无论背是来烛自污春水处岔理厂喷的新厅鲜污妈泥，数还是攀已经枝干化辰后的杯污泥遭，都杯存在具一定置程度导的气改味。城特别因是来泪自生前活废金水的瓦污泥决，更备是含趣有强格烈的测恶臭杨。在增新鲜察污泥赶接收另口及稳污泥勉干化院车间廉内部没，如开果密肚封不井好，胃臭气遵就会求弥散侍出来照，造乐成对屈周围涛环境标的污案泥。言在直晴接接煌触式漏污泥肚干化炊工艺代中，泄由于目用于笑干化贩污泥绪的热肺空气补直接琴与污渣泥接泊触，谢因此择干化迟后废义气会询含有跪一定胀量的乌臭气治。污泥疯干化舍过程营中产植生的姨恶臭巨气体添从其旧组成衫可分刊为五雾类。嗽一是咐含硫砌化合傅物，百如硫赠化氢幸、硫声醇类胳、硫毅醚类毕等；绪二是云含氮贺的化唉合物厕，如退氨、根胺类甲、酰煤胺、造吲哚怖类等篇；三幼是卤组素及血其衍愈生物突，如贤氯化帽氢、带卤代捡烃等浩；四苗是烃别类，侦如烷元烃、复烯烃罚、炔诞烃、漏芳香惜烃等亮；五萍是含所氧的倒有机恳物，苍如酚鞋、醇控、醛导、酮怎、有述机酸血等。7.污泥蛛干化懒系统纪废气印的气裳味问忌题及饼其处粒理方睛法7.昨2.解决假污泥访干化喉系统软排放法气味定问题泼的难切度及掠必要迎性恶臭滑给人纵的感猪觉量(即恶储臭强乳度)符合We写be域r—姨Fe财ch楚er定律档，其寻感觉优强度残与恶汤臭物讲质对冠人嗅寸觉的嫂刺激患量的鼓对数淘成正皆比，奋即I＝k(宪lg川C-办lg阔C0栽)，即许使把财恶臭栋物质训去除90笛%，人股的嗅折觉所它感觉舟到的恰臭气汽浓度戚却只滥能减飘少一州半，修这就自决定愈了防搬治恶哭臭比香防治蜻其它枯大气裹污染返物更才困难针。在本今项目千中，达污泥居烘干诉系统样烟囱夸排放闯废气眉经检歪测无刑量纲孙臭气眼浓度爷检测章值为72扶57，低桌于国善家排草放标返准60盛00凭0的无查量纲汪臭气西浓度鲁，废响气臭总气浓姓度达坚标排趣放。炼但是歼在废温气排婆放影幅响的毒范围进内偶缸尔会痰闻到肤一些辱令人丢不愉唯快的宾异味姿，因享此有瞧必要渴解决绝气味遵问题掘。7.污泥右干化库系统群废气强的气宝味问喜题7.浅3.常见谣的臭纷气处辽理方仗法化学胡吸收擦法：摸通过受喷淋罢装置废将吸基收溶歪剂雾驾化或台成膜凶后与填废气养接触届并捕拿获亲减水含喘臭物象质，误从而俗使含怕臭废工气得穴以净害化排系放。还优点校是对扩亲水凡性含扬臭分扶子吸娇收效闸果好榴；缺赔点是建对非码亲水吨类物熄质吸权收效们果不少佳活性旺炭吸举附法帆：通邪过活盐性炭拔微孔差吸附真含臭召物质沉，效逝果较朝好，浙但运速行成惑本较滔高生物建法：抖利用半微生签物将喊气态显污染倦物质马氧化作分解若成无悲毒害码、无筝臭味口的简依单物盘质。晶此方弃法除骨臭效振果好退，运左行成灯本低愁，但生设备嫂占地顾面积葬较大饺。催化长燃烧的法：览仅适志用于伍高浓拳度可捡燃臭寺气的根处理低温扁等离元子法摩：采丸用放绵电反胁应器波在电罩极上哀施加食高电北压产堤生电掩场，创此电睡场作隐用于感产臭绕分子抛并最亦终将熟其氧探化为遣不含悉臭的四物质碧。此额方法锈不适也用于晶高含妈湿量苦的臭恶气。7.污泥召干化舟系统焰废气逐的气殃味问解题7.蝴4.等离妨子法哭杀菌除臭等离邪子除字臭工依艺原简理主损要是交通过值垂直候电极阀棒的确往复色运动姓产生菌高压兵电场随，异接味分没子通楚过激刊发器围后被连激活紧成等辜离子滤体，元并在匆催化拘剂作归用下宣与废欣气内捏的氧厦气发宴生反推应，做氧化抛成二喜氧化诞碳和车水等消无污蛮染物.化学姨反应孩式如喇下：4堵H+铺+庄O2黄+火4e→2H咏2OC4齿+惩+辟O2梢+另4e→CO峰2S4辱++横O2池+4蓄e→SO惑42瓦-N3差+野+拐+O惭2+属4e→NO疲31包-等离蓬子除蹦臭试泄验系程统的啊工艺晃流程眨如下身：含干符污泥赛气体驰→狼布袋阶除尘孟器纵→昨除味沾器植→适风毕机快→钓无湿味无躲尘干轨净气苏体排也入大盘气中7.污泥领干化鸽系统盲废气筒的气柱味问勤题7.陶6.化学络吸收吓法除情臭试质验污泥序干化优系统汪排出瓦废气泳含臭绘成份乞的检捎测结蛮果显掌示该闯污泥督干化偷系统趁废气遣中恶菠臭成喂份主棍要是提含硫滚类物柔质及乱含氮责类物尼质为剖主。衔因此，化冲学除兔臭的培工艺应以去除SO种2为主展。主绪要原帖理是烈对恶兵臭气黎体进郑行碱嫂洗及室酸洗骄，以蜘便除棍去其艰中的丈含臭荣成份浓。化学摧吸收台除臭朽试验鼠装置剧的工承艺流激程是找将污辱泥干垒化系棒统排仆出的储气体分由风荷机引入贷臭气处理停装置致，依汽次进枪行喷跃淋降霸温、丽氨吸昌收及萌两级比综合满吸收碎塔后晋排放胶入大亡气。7.污泥日干化雹系统咬废气炼的气怜味问避题7.狐7.生物织法除象臭试伶验恶臭夫废气歌生物锈处理击技术兄是通镇过微阻生物雅菌的辣生化跳氧化旋反应典分解破污泥磨处置律烘干登恶臭好废气惯产生汉的含邀氨（NH使3）、僻硫化射氢（H2岸S）、戏甲硫悲醇（CH矮3S炎H）、HC反L、SO僻2、NO铸x等复母杂无梁机有利机恶勾臭气稳体，吧使之桐变成膏无臭揭物质兔的技零术。8.水泥胁窑协摘同处钓理工响业污肃泥综费合影抽响分话析8.凝1.水泥温窑处拖置干急化工欣业污勾泥对未窑系垂统产合量的锤影响由上常图可渔看出播，干煤化污泻泥的烤喂入慕量与趟窑系喇统的矛生料伯喂入桐量并寇没有城明显扇的对边应关伯系。妈结论翁：当霜干化节污泥交入窑在量在10盈t/役h以下册时，渠干化头污泥处的喂持入并用不会疑影响理水泥胶窑系冈统的凡产量印。8.水泥胶窑协扶同处渣理工饥业污阅泥综恭合影匪响分载析8.拔2.水泥菠窑处吵置干教化工喷业污碗泥对坝窑系终统热颠耗成染本的捕影响由上明图可表看出君，随骆着干阳化污照泥入功窑量盼的增采加，饱窑系血统的吉煤粉纸消耗蓬量呈鸽现明宇显的戒下降夹趋势轿。结脉论：某水泥红窑协岂同处政置干孩化污己泥可据以明袄显降号低煤绩粉（浪一次卖燃料刑）的暴消耗次量，我实现杯热耗话成本待的节夏约。8.水泥食窑协需同处态理工萝业污砌泥综逃合影绞响分仁析8.乒3.水泥爸窑处纺置干晕化工祝业污牢泥对手窑系卷统电期耗的蒙影响经计屠算，谷