[实用新型]利用水泥厂回转窑辐射热的污泥干化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用水泥厂回转窑辐射热的污泥干化装置。

背景技术

根据国家环保“十一五”规划与全国城镇污水处理和再生利用设施建设的“十一五”规划，至2010年我国所有城市都要建设污水处理设施，城市污水处理率不低于70％，预计全国城市污水处理能力将超过1亿吨/日，同时可以预计伴随产生的污泥(含水率80％左右)将高达3000万吨/年，加上污染河湖疏浚污泥和城市下水道污泥等，每年产生的城市污泥不仅数量非常巨大，并且每年还以10～15％的增长率而增加。如何安全经济地处理处置城市污泥是世界共同面临的环境问题，解决这个世界性难题对我国来说更是刻不容缓。

城市污泥是一种含有病源微生物、多种有机和无机污染物，以及重金属的固液混合体，从污泥中被检测到的192种化合物中，有99种被确定为有害化合物，因此，污泥是一类危害性极大的固体废弃物，如果不加以彻底的处理与控制，将会对环境造成严重的二次污染。

在过去的几十年中，我国在城市污水处理方面，通过引进、消化、吸收国外先进技术，使水处理技术有了突破性的进展，然而，作为城市污水处理系统的有机组成部分，污泥的处理处置技术却发展迟缓，因而在一定程度上制约了城市污水处理的进程，这与国际上现有的有关污泥处理处置技术不适合中国国情有关。国外在长期实践中建立的污泥处理处置方法归纳起来主要有卫生填埋、焚烧和土地利用等，这些方法得以实施有三个先决条件：一是需要有足够的污泥填埋空间；二是需要承受昂贵的设备投资和很高的运行费用；三是对污泥中有害物质如重金属的含量等有严格的限制条件。而我国除了在经济上还无法承受太高的污泥处理费用外，更重要的是我国城市污泥具有不同于国外的两个明显的特点，一是污泥的数量和体积特别大，并且主要集中在城市周边，根本没有适合污泥填埋的空间；二是由于生活污水和工业废水合并处理，从而使污泥的成分非常复杂，特别是重金属含量很高，污泥的土地利用受到限制。因此，国外的污泥处理方法无法被我国借鉴。目前，我国大部分城市污水处理厂污泥和河湖疏浚污泥只经过初步处理后，便进行无序地临时堆存或简单填埋，不仅花费大量的资金和占用大量的土地资源，而且破坏生态环境，给人体健康带来严重影响。特别是污泥中的污水下渗，给地下水资源带来的危害更是无法估计，而事实上城市周围不可能有适合堆放这类污泥的空间和地点，污泥临时堆埋所产生的环境二次污染的危害，实际上抵消了污水处理和河道疏浚的环境效益。

随着我国经济的快速发展和城市人口的迅速增长，城市污水的数量在不断地增加，与此同时人们对环境质量的要求越来越高，工业废水和城市生活污水处理率的不断提高，意味着污水处理厂污泥的数量将与日俱增，因此，开辟一条对城市污泥进行安全、经济的有效处理途径，已势在必行。实践表明，城市污泥要得到彻底的处理，必须走无害化、减量化和资源化道路。

根据对城市污水处理厂污泥的理化性质，进行连续3年的研究表明，污泥中的主要化学成分含量变化不大(表1)，这说明了城市污水处理厂产生的污泥，其主要化学组成是基本保持稳定的。污泥的烧失量较高，平均达到36％左右，全氮和全磷的含量也较高，这表明污泥中含有较高的有机物质。污泥中有机质含量高，它的热值也高，通过测定表明，城市污水处理厂污泥的热值接近于褐煤的热值，达到标准煤热值的1/3-1/2(表2)；河湖疏浚污泥中有机质的含量也较

表1城市污水处理厂污泥的化学组成

表2城市污水处理厂污泥、疏浚污泥和煤的燃烧热值

高，根据有机物和热值之间的相互关系，它们的热值也比较高。如果能将污泥中的热能开发利用起来，不仅能够使城市污泥处理厂污泥和河湖疏浚污泥得到彻底安全地处理，而且能够使污泥所具有的热能成为有价值的资源。大量的工程实践和不断的经验总结证明，通过干化首先使污泥减量，不仅是污泥实现无害化、减量化、资源化处理的基础，也是污泥处理技术的核心所在，而要使污泥干化真正达到有效地减量，并能最大限度地保存可利用的热值资源，污泥低温干化是关键。污水处理厂污泥和河湖疏浚污泥，通过机械脱水，含水率一般在75％-85％之间，如果要使污泥的热值能够得到充分利用，必须首先将污泥的含水率降低，使污泥的含固率达到100％，这意味着需要大量的外加能源，建立在试验基础上的计算表明，要将含水率75％-85％的污泥完全燃尽，使污泥到达燃点所需要的能源，远大于绝干污泥燃烧所产生的能量，因此，如果能够利用废热能源干化污泥，使污泥的含水率降低，是实现污泥资源综合利用效益最大化的理想途径。