[发明专利]一种用于重金属污染土壤水泥窑协同处置系统

说明书

本发明涉及重金属污染土壤治理与修复领域，具体涉及一种用于重金属污染土壤水泥窑协同处置系统，包括预处理系统、水泥回转窑处置及配套系统、尾气处理系统、在线监测系统。预处理系统包括破碎、筛分、干燥装置，保证系统连续进料；预处理后的污染土壤以一定比例投加到水泥生产线原料配料，进行高温煅烧，煅烧后的土壤成为水泥熟料的一部分，其中重金属离子固化在熟料中，从而实现重金属污染土壤的有效处置与资源化利用；在线监测系统可以实时监测窑内温度、压力、窑转速、氧含量、水泥窑尾气等运行参数，当运行参数偏离设定值时，或者烟气排放超过标准设定值时，可自动停止污染土壤的投加，同时可根据污染土壤的指标结果、水泥生产对原料的需求以及污染物质的最大允许加入量来在线调整污染土壤的最佳投加量。整个系统结构设计合理、紧凑，并配置合理的辅助装置，保证污染土壤处理的高效和生产安全。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤治理与修复领域，特别涉及一种用于重金属污染土壤水泥窑协同处置系统。

背景技术

水泥窑协同处置技术是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，利用水泥窑内的高温、气体停留时间长、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，通过高温煅烧使土壤中的重金属固定在水泥熟料中。

水泥窑协同处置技术由于受污染土壤性质和污染物性质影响较小，粉灰去除率高和无废渣排放等特点，成为一项极具竞争力的土壤修复技术。

影响水泥窑处置效果的因素包括：水泥回转窑处置系统配置、污染土壤中碱性物质含量、重金属污染物初始浓度、氯元素、氟元素、硫元素含量、污染土壤投加量。其中，污染土壤中碱性物质含量、重金属污染物初始浓度、氯元素、氟元素、硫元素含量、污染土壤投加量影响较大，采用污染土壤检测分析装置，根据污染土壤的指标结果、水泥生产对原料的需求以及污染物质的最大允许加入量来计算污染土壤的最佳投加量，定期对水泥熟料进行监测，根据检测结果随时调整污染土壤投加量，保证熟料质量稳定达标。水泥回转窑处置及配套系统采用完善的尾气处理系统和烟气在线监测系统可以保证污染土壤处理的效果和生产安全。

水泥回转窑对要求入料的粒径小于50mm，含水率不超过25％，大颗粒杂物如混凝土块、石块、砖块或大尺寸钢筋等可能会导致其内部的传送系统和转动部件损坏或堵塞，而高含水率的粘湿土壤会导致其内部的传送系统和转动部件粘堵，从而大大降低了水泥回转窑的处理效率甚至损坏设备。因此，重金属污染土壤必须先进行破碎、筛分和降低土壤含水率等预处理过程，再送入水泥回转窑进行高温焚烧处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于重金属污染土壤水泥窑协同处置系统，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于重金属污染土壤水泥窑协同处置系统，包括破碎装置、筛分装置、干燥装置、上料仓、生料仓、搅拌混合装置、预热器、分解炉、回转窑、篦式冷却机、出料仓、布袋除尘装置、窑尾风机、冷却风机、第一输送装置、第二输送装置、提升机、热量回收管道、烟囱；上述破碎装置用于破碎土壤原料；上述破碎装置和筛分装置之间设有第一输送装置，上述第一输送装置用于将破碎后的土壤原料输送至上述筛分装置；上述筛分装置用于筛分破碎后的土壤原料，以使其大小颗粒分离；上述筛分装置和上料仓之间设有第二输送装置，上述第二输送装置用于将筛下物输送至上料仓；上述干燥装置设置于上述第二输送装置输送轨道上，用于干燥处理经过其的筛下物；上述上料仓内设有皮带计量秤，用于定量向上述搅拌混合装置内投加预处理完成的土壤物料；上述生料仓内设有皮带计量秤，用于定量向上述搅拌混合装置内投加生料原料；上述搅拌混合装置用于将预处理完成的土壤物料与生料原料混合、均化，并通过上述提升机将混合物料输送至上述预热器；上述预热器与上述分解炉位于上述回转窑上部，用于将混合物料预热、分解；上述回转窑用于将混合物料进行高温煅烧，固化重金属离子，生成水泥熟料；上述篦式冷却机下部设置多排冷却风机，用于冷却熟料，其前端设置热量回收管道与分解炉连通，用于回收利用尾气热量；上述出料仓与篦式冷却机出料口连通，用于暂存水泥熟料；上述布袋除尘装置连接窑尾风机，用于处理回转窑尾气，并通过烟囱高空排放。