一種污泥氣化水泥窯系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種處置污泥的系統(tǒng)，尤其涉及一種污泥氣化水泥窯系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥行業(yè)是我國工業(yè)領(lǐng)域能耗大戶之一，占全國總能耗的6.5%。水泥行業(yè)燃料消耗占水泥行業(yè)總能耗的75%，而煤占總?cè)剂舷牡慕?00%。尋求使用替代燃料符合我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和水泥工業(yè)產(chǎn)能置換的戰(zhàn)略。
[0003]隨著城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的興建，污水廠污泥及下水道污泥成為一個新的城市環(huán)境問題。污水廠機械脫水后污泥含水率約80%。常規(guī)的填埋、焚燒、堆肥等處置方法難以適應(yīng)日益嚴格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)及資源化需要。由于污泥的主要化學(xué)成分包括Si02、Fe2O3，和Al2O3，與水泥原料中的硅質(zhì)原料比較相似，理論上可以用來部分替代硅質(zhì)原料進行配料，而其熱值可作為燃料使用。因此利用水泥窯協(xié)同處置城鎮(zhèn)污水廠污泥，是一種經(jīng)濟、可行的資源化利用方式。但是對水泥窯協(xié)同處置污泥利用來說，水分、熱值和外形尺寸是影響水泥窯規(guī)模化和穩(wěn)定性處置污泥的重要因素。濕污泥熱值低，直接入窯會形成絮團狀結(jié)構(gòu)，引起水泥窯溫度下降和惡化燃燒工況。影響熟料的產(chǎn)質(zhì)量。另外水分含量高，將會增加煙氣量和廢氣處理設(shè)施的負荷，容易產(chǎn)生惡臭氣體。
[0004]國內(nèi)外水泥窯處置污泥都是利用干化后單點入窯技術(shù)，目前世界上沒有污泥氣化進入水泥窯的案例?，F(xiàn)有技術(shù)中，用水泥窯處置污泥的主要共同點是先將污泥從污水廠運送到水泥廠，再利用水泥窯余熱對污泥進行烘干除臭直接入分解爐燃燒，由于污泥結(jié)團和分布不均，處置規(guī)模不大，而且能耗較高。山東省棗莊中聯(lián)水泥有限責(zé)任公司建成60噸/日處置棗莊污水廠的脫水污泥(含水率約75% )示范線。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的一個技術(shù)問題是提供一種用水泥窯處置污泥的方法，該方法可大大提高污泥的處置規(guī)模。
[0006]本實用新型要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種污泥氣化水泥窯系統(tǒng)，該系統(tǒng)可大大提高污泥的處置規(guī)模。
[0007]就方法而言，為了解決上述的一個技術(shù)問題，本實用新型用水泥窯處置污泥的方法是先將濕污泥制成干污泥顆粒，再將干污泥顆粒氣化，然后，將氣化后得到的燃氣送入分解爐，將氣化后得到的灰渣送入生料系統(tǒng)。
[0008]所述將濕污泥制成干污泥顆粒是先通過在污水廠或下水道的濕污泥中添加礦物質(zhì)和/或生物質(zhì)，將濕污泥中的水分降低到40-50%，再將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒，然后，將濕污泥顆粒通風(fēng)干化形成干污泥顆粒。
[0009]所述將濕污泥中的水分降低到40-50%是在污泥混合機中進行的，所述濕污泥是通過污泥泵打入所述污泥混合機中的，所述礦物質(zhì)是粉煤灰和/或生石灰，所述礦物質(zhì)是通過礦物質(zhì)計量裝置添加到所述污泥混合機中的，所述將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒是通過污泥造粒機實現(xiàn)的，所述將降低水分后的污泥是通過皮帶輸送機送入所述污泥造粒機的，所述將濕污泥顆粒通風(fēng)干化是通過污泥顆粒干化器實現(xiàn)的，所述濕污泥顆粒是通過鏟車送入所述污泥顆粒干化器的，所述干污泥顆粒的水分含量為20-30%，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒運輸車運送到水泥廠的干污泥顆粒料庫中。
[0010]所述生物質(zhì)是垃圾廢棄物，所述生物質(zhì)是通過生物質(zhì)計量裝置添加到所述污泥混合機中的。
[0011]所述將干污泥顆粒氣化是在干污泥顆粒氣化爐中進行的，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒輸送系統(tǒng)送入干污泥顆粒氣化爐，所述燃氣通過管道送入分解爐，所述灰渣通過排渣系統(tǒng)送入生料系統(tǒng)。
[0012]所述燃氣在溫度大于或等于900°C時送入分解爐，水泥窯內(nèi)的溫度大于或等于1450。。。
[0013]本實用新型用水泥窯處置污泥的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
[0014]1、本技術(shù)方案由于采用了先將濕污泥制成干污泥顆粒，再將干污泥顆粒氣化，然后，將氣化后得到的燃氣送入分解爐，將氣化后得到的灰渣送入生料系統(tǒng)的技術(shù)手段，所以，可大大提高污泥的處置規(guī)模；減少了固體污泥直接入窯其形態(tài)與煤粉、水泥原料細度之間的差異，增加了傳質(zhì)傳熱效果；通過燃氣切向地進入水泥窯分解爐系統(tǒng)，可避免固體污泥直接入窯燃燒不充分而造成熟料燒成質(zhì)量的問題；由于灰渣燃盡率高，富含硅鈣等元素，送入水泥窯生料系統(tǒng)，可作為水泥窯生料配料，解決了灰渣出路問題。
[0015]2、本技術(shù)方案由于采用了所述將濕污泥制成干污泥顆粒是先通過在污水廠或下水道的濕污泥中添加礦物質(zhì)，將濕污泥中的水分降低到40-50%，再將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒，然后，將濕污泥顆粒通風(fēng)干化形成干污泥顆粒的技術(shù)手段，所以，可降低污泥中的水分，有利于對污泥的運輸，提高污泥的熱值，為提高污泥的處置量創(chuàng)造了有利的條件，增強了水泥窯對污泥處置的適應(yīng)性；通過將污水廠污泥與添加劑混合初步降水和干化造粒降水，達到低成本降水，實現(xiàn)了干化污泥的水泥窯處置；由于污泥添加了礦物質(zhì)、生物質(zhì)等添加劑，既降低了水分也抑制了臭氣，減少了除臭系統(tǒng)投資。
[0016]3、本技術(shù)方案由于采用了所述將濕污泥中的水分降低到40-50%是在污泥混合機中進行的，所述濕污泥是通過污泥泵打入所述污泥混合機中的，所述礦物質(zhì)是粉煤灰和/或生石灰，所述礦物質(zhì)是通過礦物質(zhì)計量裝置添加到所述污泥混合機中的，所述將降低水分后的污泥制成濕污泥顆粒是通過污泥造粒機實現(xiàn)的，所述將降低水分后的污泥是通過皮帶輸送機送入所述污泥造粒機的，所述將濕污泥顆粒通風(fēng)干化是通過污泥顆粒干化器實現(xiàn)的，所述濕污泥顆粒是通過鏟車送入所述污泥顆粒干化器的，所述干污泥顆粒的水分含量為20-30%，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒運輸車運送到水泥廠的干污泥顆粒料庫中的技術(shù)手段，所以，大大減小了設(shè)備的投資，有利于用水泥窯處置污泥方法的推廣應(yīng)用。
[0017]4、本技術(shù)方案由于采用了所述生物質(zhì)是垃圾廢棄物，所述生物質(zhì)是通過生物質(zhì)計量裝置添加到所述污泥混合機中的技術(shù)手段，所以，可大大減少污泥預(yù)處理的成本，進一步增加污泥的熱值。
[0018]5、本技術(shù)方案由于采用了所述將干污泥顆粒氣化是在干污泥顆粒氣化爐中進行的，所述干污泥顆粒通過干污泥顆粒輸送系統(tǒng)送入干污泥顆粒氣化爐，所述燃氣通過管道送入分解爐，所述灰渣通過排渣系統(tǒng)送入生料系統(tǒng)的技術(shù)手段，所以，不但使污泥全部資源化，而且，流程簡單，處置量大。
[0019]6、本技術(shù)方案由于采用了所述燃氣在溫度大于或等于900°C時送入分解爐，水泥窯內(nèi)的溫度大于或等于1450°C的技術(shù)手段，所以，可實現(xiàn)完全無害化處置，能徹底消除二惡英、呋喃等有害物質(zhì)，并且這些有害物質(zhì)不會出現(xiàn)再生成的隱患；可顯著降低水泥窯氮氧化物硫氧化物等酸性氣體排放；實現(xiàn)廢棄物零排放，水泥窯不產(chǎn)生飛灰和爐渣，沒有二次污染的問題。
[0020]就系統(tǒng)而言，為了解決上述的另一個技術(shù)問題，本實用新型的污泥氣化水泥窯系統(tǒng)，包括水泥窯和分解爐，所述水泥窯的進口和所述分解爐的出口連通，所述分解爐的進氣口與干污泥顆粒氣化爐的出氣口通過燃氣管道連通，所述干污泥顆粒氣化爐的進料口通過干污泥顆粒輸送系統(tǒng)與干污泥顆粒料庫連通，所述干污泥顆粒氣化爐的出渣口通過排渣系統(tǒng)與生料系統(tǒng)連通。
[0021]所述干污泥顆粒氣化爐是立式固定氣化爐，所述污泥顆粒氣化爐的出氣口設(shè)置在所述立式固定氣化爐側(cè)面的上部，所述干污泥顆粒氣化爐的進料口設(shè)置在所述立式固定氣化爐頂面的中央，所述干污泥顆粒氣化爐的出灰口設(shè)置在所述立式固定氣化爐底面的中央，所述燃氣管道配置有擋板門，所述干污泥顆粒輸送系統(tǒng)包括抓斗裝置、步進式給料機和帶有變頻器的雙輥喂料機，所述雙輥喂料機的出料口朝下位于所述干污泥顆粒氣化爐的進料口的上方，所述雙輥喂料機的進料口朝上，所述步進式給料機的出料口朝下位于所述雙輥喂料機進料口的上方，所述步進式給料機的進料口朝上位于所述干污泥顆粒料庫內(nèi)，所述抓斗裝置設(shè)置在所述干污泥顆粒料庫內(nèi)，所述抓斗裝置的下料位置位于所述步進式給料機進料口的上方，所述排渣系統(tǒng)包括排渣管道，所述排渣管道上靠近所述干污泥顆粒氣化爐的出渣口設(shè)置有出渣機。
[0022]所述污泥氣化水泥窯系統(tǒng)還包括設(shè)置在污水廠的污泥混合機、污泥造粒機和污泥顆粒干化器，