文档介绍：广州市越堡水泥窑协同处置城市污泥项目介绍
撰写时间: 2009-06-11 文章作者: 文章来源:
 
 
摘要：该项目为天津院设计，旨在利用水泥窑协同处理城市污泥，设计能力为600吨/天。项目总投资7070万人民币，分两期建设，其中一期已于2009年3月9日成功试产，处理能力为300吨/天。
一、　　　　　 本项目的提出背景
1、　　 政策支持：国家发改委2006年50号令《水泥工业产业发展政策》明确指出鼓励大中城市利用水泥窑处置城市废弃物；
2、　　 现况要求：随着广州市人口的不断增加及生活污水处理率的提高，市政污泥的产出量也随之不断增加。根据有关估算，到2010年，污水污泥日产出量将超过2400吨。而目前对污泥的处置方式主要是污泥农用、填埋和焚烧，这些处理方式均不同程度地存在二次污染，要做到彻底无害化处置均要付出较高的成本。如何更经济、更彻底地解决城市污水污泥问题，已成为政府急待解决的难题。本项目所介绍的利用水泥窑协同处理市政污泥是一种彻底无害化和资源化处理方式，这种处理方式在欧美等发达国家已广泛应用了二十多年，在我国北京、上海、重庆等大城市也已成功地应用，在其他大中城市也有逐步推广应用的趋势；
3、　　 技术可行：相关研究表明，城市生污泥的化学特性与水泥生产所用的原料基本相似。利用污泥和污泥焚烧灰制造出的水泥，与普通硅酸盐水泥相比，在颗粒度、相对密度等方面基本相似，在稳固性、膨胀密度、固化时间方面也较好。利用水泥回转窑处理城市污泥，不仅具有焚烧法的减容、减量化特征，而且燃烧后的残渣被煅烧固化，成为水泥熟料的一部分，不需要二次处置，是一种两全其美的水泥生产途径。
二、　　　　　 本项目相关工艺原理介绍
1、　　 水泥生产工艺介绍：水泥是粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中或水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。其中水泥熟料煅烧为其核心工艺（具体见图1、图2）：生料经过五级预热器逐步加温至850℃；物料达到850℃后进入850-900℃的分解炉内发生碳酸盐分解反应；当物料碳酸盐分解率达到约95%后进入回转窑煅烧；物料在回转窑逐步升温至1500℃时，物料在熔融状态下发生化学反应形成硅酸盐矿物；硅酸盐矿物经急冷后成为硅酸盐水泥熟料。水泥熟料加入适量石膏、混合材料或外加剂混合磨细而成水泥。水泥熟料的煅烧过程同时伴随着窑内烟气与生料的热交换及最终排放。
图1：水泥熟料煅烧工艺图
 
图2：水泥窑中物料及热烟气停留时间
2、　　 窑处置污泥工艺介绍：污泥处置项目利用水泥窑废气余热（温度约260℃），通过水泥厂配套设施建设一个烘干预处理系统（流程见图3），将含水率约80%的污泥烘干至含水率低于30%的干污泥。干污泥成散状物料，经输送及喂料设备送入水泥窑分解炉焚烧。由于分解炉的温度高、热熔大，使得污泥能快速、完全燃烧。污泥烧尽后的灰渣随物料一起进入窑内经高温煅烧并固化。
图3：处置污泥工艺流程图（其中红色部分为污泥烘干处置过程）：
 
 
 
 
 
 
 
 
`
 
湿污泥进厂
 
 
 
污泥接收储存
 
 
 
污泥烘干
 
 
 
 
石膏
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
破碎机
 
 
 
 
 
 
 
 
石灰石缸
石膏缸
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
图4：污泥烘干工艺图（红色表示废气利用，黑色表示物料流向）
三、　　　　　　水泥窑协同处置污泥项目特点、优势：
1、　　 利用水泥窑废热烟气作为干燥介质，采用直接接触方式干燥，干燥热效率高，有利于节约不可再生能源、有利于环境保护；
2、　　 污泥中的有机成分和无机成分都能得到充分利用，部分的有机质(55%以上)和可燃成分在水泥窑中煅烧时会产生热量；试验表明：含水率低于30%的污泥低位热值是11MJ/kg左右，在热值意义上相当于贫煤(贫煤约55%灰分和10%～15%挥发分，热值约10～)；
3、　　 有机物分解彻底：水泥窑中内温度一般在1350～1650℃之间，甚至更高，燃烧气体在高于800℃时停留时间大于8s，高于1100℃时停留时间大于3s。在干法回转窑系统中，气体在1400～1600℃时停留时间在6～10s，燃烧气体的总停留时间为20s左右，因此窑内的污泥中有害有机物可充分燃烧，%，即使是稳定的有机物如二恶英等也能被完全分解；
4、　　 没有炉渣和飞灰产生；
5、　　 回转窑热容量大、工作状态稳定、