一種兩段式干化處理污泥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體廢棄物再利用領(lǐng)域，尤其是針對(duì)涉及污泥原位除臭劑利用水泥窯余熱干化污泥的技術(shù)，具體為一種兩段式干化處理污泥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的深入，我國的城市污水處理量在逐年增長(zhǎng)。城市污水廠污泥產(chǎn)生于城市生活污水的生化處理的階段，主要來自于生活污水處理廠的初次和二次沉淀池，是城市生活污水處理時(shí)產(chǎn)生的體積最大、最容易產(chǎn)生二次污染的副產(chǎn)品。污泥的產(chǎn)生量大，處理1000噸城市生活污水約產(chǎn)生I噸含水率為80%的污泥。污水處理廠的全部建設(shè)費(fèi)用中，用于污泥處理的部分最高可達(dá)到70%。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，直接給水體和大氣帶來二次污染，不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類的活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
[0003]脫水污泥的含水率高，一般在75?85%，如果將脫水污泥直接用于上述處理處置工藝，存在很多問題:1)濕污泥水份高導(dǎo)致污泥熱值低，利用價(jià)值降低；2)污泥本身的特性使其難于干化，耗能高，增加了利用成本；3)污泥黏性大，易粘結(jié)器壁，堵塞和腐蝕設(shè)備；4)濕污泥狀態(tài)不穩(wěn)定在儲(chǔ)存中容易產(chǎn)生沼氣，以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉塵和揮發(fā)性可燃物，帶來自燃和爆炸等安全隱患。
[0004]因此，脫水污泥的含水率高是其進(jìn)一步處理處置的障礙，這就要求污泥必須進(jìn)行干化降低含水率，以滿足減量化和資源化的要求。同時(shí)在污泥處理階段不能忽視的另一個(gè)問題是惡臭問題，污泥的惡臭給環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響，如果不解決惡臭，干化的污泥也很難被利用。
[0005]因?yàn)槲勰嗟纳鲜鎏攸c(diǎn)，在處理污泥和再利用過程中存在很多困難且對(duì)設(shè)備要求、耗能要求都比較高，在一般污水處理廠中污泥的處理要耗費(fèi)大部分的人力和財(cái)力資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種污泥原位除臭，同時(shí)解決污泥破壁和臭味，盡可能不消化外部能源干化污泥的方法，該方法用于污泥干化處理，所得污泥含水率低于20%，大大降低污泥干化能耗及最終處置和利用成本。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種兩段式干化處理污泥方法，包括以下步驟:
A、將配置好的除臭破壁混合物與污泥分別輸送到混合機(jī)內(nèi)混合，得到堿性污泥，其中除臭破壁混合物的添加量為污泥質(zhì)量的5~30% ；
B、將堿性污泥送入一段烘干機(jī)，通入水泥窖窖尾350~450°C的廢氣進(jìn)行一段干化，風(fēng)量為12000m3/h ~120000m3/h，一段烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速為15~30r/min，干化時(shí)間為50~100分鐘，干化產(chǎn)生的VOCs物質(zhì)進(jìn)入微波+等離子體氧化設(shè)備處理后達(dá)標(biāo)排放；
C、將一段干化后污泥送入二段烘干機(jī)，通入篦冷機(jī)低溫段250~350°C廢氣分別進(jìn)行二段干化，風(fēng)量為10000m3/h ~100000m3/h, 二段烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速為5~10r/min，干化時(shí)間為30-60分鐘，干化產(chǎn)生的VOCs物質(zhì)進(jìn)入微波+等離子體氧化處理后達(dá)標(biāo)排放；
D、將經(jīng)過兩段干化后的污泥輸送至污泥儲(chǔ)倉，在自然干燥狀態(tài)下干化至含水率20%以下；
E、含水率為20%以下的干污泥通過提升機(jī)被送入水泥窯分解爐焚燒處理。
[0008]進(jìn)一步的，步驟A中所述除臭破壁混合物為除臭劑與電石渣的混合物，其中除臭劑的添加量為污泥質(zhì)量的0.1%，電石渣的添加量為污泥質(zhì)量的10%。
[0009]進(jìn)一步的，步驟A中所述除臭破壁混合物為窯尾回灰和窯頭回灰的混合物，其中窯尾回灰及窯頭回灰的質(zhì)量比為1~3:7~9。
[0010]進(jìn)一步的，步驟B中通入水泥窯窯尾400°C的廢氣。
[0011]進(jìn)一步的，步驟C中通入篦冷機(jī)低溫段300°C的廢氣。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
1、適用于高含水率的污泥，干化效果明顯，且有一定的穩(wěn)定化效果；
2、采用水泥窯回灰作為改性劑主要原料之一，不改變水泥窯生料配料比例；
3、完全利用水泥窯廢氣余熱，不需消耗外界熱源；
4、在污泥干化的同時(shí)還能消除惡臭，利于污泥后續(xù)處理；
5、采用兩段式干化，不僅兩個(gè)溫度段選擇避開了污泥熱解產(chǎn)生焦油，而且充分利用了水泥窯的風(fēng)量，干化時(shí)間短，污泥水分在2h之內(nèi)即可將含水率從80%以上降為25%以下，不需放置過長(zhǎng)時(shí)間，有利于處理大量污泥的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；
6、干化產(chǎn)生的VOCs單獨(dú)氧化處理，避免過多冷風(fēng)進(jìn)入水泥窯增加煤耗。
【附圖說明】
[0013]圖1為添加水泥窯回灰作為除臭破壁劑的兩段式干化污泥法工藝流程圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
污泥中含有大量細(xì)胞和膠體物質(zhì)，污泥在含水率降至55%~70%之間，原先分散的絮狀物質(zhì)被聚合，膠粒之間孔隙變小并生成濾橋，形成一個(gè)所謂的“粘膠相區(qū)”，水分被一個(gè)個(gè)由細(xì)胞壁和膠體物質(zhì)所形成的“膠囊”包裹，污泥呈粘膠狀，很難再通過機(jī)械擠壓釋放污泥中的水分。只有突破污泥“粘膠相區(qū)”，污泥才會(huì)重新具有較好的分散性。污泥改性劑應(yīng)用于污泥的預(yù)處理，通過生石灰等化學(xué)方法使污泥“破壁”和失去粘連，阻止“粘膠相區(qū)”的形成，減少濾阻，提高機(jī)械壓濾的脫水率，使污泥減量減容同時(shí)大大降低脫水能耗，有利于污泥的最終處置和利用。水泥窯多利用高溫段的篦冷機(jī)余熱進(jìn)行發(fā)電，但對(duì)窯尾廢氣余熱及低溫段篦冷機(jī)余熱利用的報(bào)道不多，因此，可將水泥窯窯尾尾氣及低溫段篦冷機(jī)余熱充分利用，減少城市溫室效應(yīng)。
[0016]利用水泥窯尾氣余熱及篦冷機(jī)尾氣余熱干化污泥系統(tǒng)，包括除臭裝置、混合裝置、輸送裝置、風(fēng)機(jī)、一段烘干裝置、二段烘干裝置、尾氣氧化裝置、電機(jī)、自控及在線監(jiān)測(cè)裝置。自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制包括進(jìn)料、輸送、出料的全自動(dòng)運(yùn)行過程，并通過在線監(jiān)測(cè)判斷終點(diǎn)，無需人工，使用操作方便，實(shí)現(xiàn)了低速干化，大大減少能耗，同時(shí)減少設(shè)備磨損。該系統(tǒng)采用關(guān)鍵技術(shù)一兩段干化系統(tǒng)，即在兩個(gè)串聯(lián)的干化的體系內(nèi)，分別采用水泥窯尾氣的余熱和篦冷機(jī)低溫段的余熱，實(shí)現(xiàn)了廢熱的有效利用。
[0017]本實(shí)施例的技術(shù)方案為:
本發(fā)明通過以下步驟對(duì)污泥進(jìn)行余熱干化:
A、將配置好的除臭破壁混合物與污泥分別輸送到混合機(jī)內(nèi)混合，得到堿性污泥，其中除臭破壁混合物的添加量為污泥質(zhì)量的5~30% ；
B、將堿性污泥送入一段烘干機(jī)，通入水泥窖窖尾350~450°C的廢氣進(jìn)行一段干化，風(fēng)量為12000m3/h ~120000m3/h，一段烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速為15~30r/min，干化時(shí)間為50~100分鐘，干化產(chǎn)生的VOCs物質(zhì)進(jìn)入微波+等離子體氧化設(shè)備處理后達(dá)標(biāo)排放；
C、將一段干化后污泥送入二段烘干機(jī)，通入篦冷機(jī)低溫段250~350°C廢氣分別進(jìn)行二段干化，風(fēng)量為10000m3/h ~100000m3/h, 二段烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速為5~10r/min，干化時(shí)間為30-60分鐘，干化產(chǎn)生的VOCs物質(zhì)進(jìn)入微波+等離子體氧化處理后達(dá)標(biāo)排放；
D、將經(jīng)過兩段干化后的污泥輸送至污泥儲(chǔ)倉，在自然干燥狀態(tài)下干化至含水率20%以下；
E、含水率為20%以下的干污泥通過提升機(jī)被送入水泥窯分解爐焚燒處理。
[0018]實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)。具體工藝流程參見圖1。
[0019]A、采用攪刀將窯頭及窯尾回灰分別收集到窯頭回灰倉和窯尾回灰倉內(nèi)，然后通過計(jì)量稱配制成混合物，其中:窖尾回灰及窯頭回灰的配置比例為1~3:7~9。采用攪刀將配置好的回灰混合物與含水率為80~86%的污泥分別輸送到犁刀飛刀混合機(jī)，得到堿性污泥。其中:回灰混合物的添加比例為5~30%。窯尾回灰的主要成分是石灰石、粘土和鐵質(zhì)原料，窯頭回灰的主要成分是為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。由于含有較多的堿性氧化物，因此，此步驟實(shí)現(xiàn)了除臭與破壁的雙重效果，處理后的污泥粘性變低、含水率從80-86%降低至70~75%而且無臭味；回灰混合物的成分比較復(fù)雜，除了已知的一些堿性物質(zhì)外還有許多未知