專利名稱：湖泊及城市污泥無(wú)害化綜合利用的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污泥焚燒處理及綜合利用技術(shù)領(lǐng)域隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)大及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市污泥的產(chǎn)出量不斷增加并給城市的環(huán)境和附近河流的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的危害。城市污泥量的劇增給城市建設(shè)帶來(lái)了障礙。巨大的城市垃圾山中城市污泥占了很大的比例。
近年來(lái)，由于多年的積累和一直沒有有效的處理辦法，湖泊的污泥污染已對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。就以滇池為例，目前由于對(duì)滇池污染還沒有一個(gè)行之有效的治理方法，使得滇池池底的污泥淀積了厚厚的一層，僅6.4公里岸邊浮泥就達(dá)8萬(wàn)多立方米，滇池的草海底泥面積達(dá)7.5平方公里左右。污泥及草海中富含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分給藻類植物提供了充足的養(yǎng)分，使得藻類瘋長(zhǎng)，難以控制，造成大量水生動(dòng)物死亡，使滇池的自凈能力急劇下降；另外，如不對(duì)污泥中的各種有毒物質(zhì)及重金屬元素進(jìn)行治理，則其它治理滇池的方法在短期內(nèi)也難以取得成效。
公知的污泥處理技術(shù)還比較落后，多數(shù)采用施肥或堆放處理，很少用其他高效無(wú)污染的方法。施肥處理是一項(xiàng)比較傳統(tǒng)的技術(shù)，但是施肥時(shí)容易造成污泥對(duì)環(huán)境的二次污染，污泥中的重金屬隨施肥過(guò)程一起進(jìn)入到生態(tài)環(huán)境中，這對(duì)土壤、植物、地下水，甚至大氣造成二次污染，同時(shí)對(duì)食物安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，嚴(yán)重地危害人類的生存環(huán)境和健康。目前各國(guó)正致力于尋找新的無(wú)害化、減容化和資源化污泥處理方法。把污泥作為低熱值燃料進(jìn)行焚燒處理因?yàn)槠渚哂泻芎玫臒o(wú)害化、減容化和資源化效果已在一些發(fā)達(dá)國(guó)家受到重視。但是由于傳統(tǒng)焚燒溫度較低，一般在800～1000℃，污泥中的其它成分(如Cl、S等元素)，易在燃燒時(shí)生成新的二惡英類等有害污染物。而近年來(lái)各國(guó)十分重視二惡英劇毒物的污染問(wèn)題，因此現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)當(dāng)前嚴(yán)格的環(huán)保要求。
本發(fā)明的目的是提出一種無(wú)害化、減容化和資源化污泥熔融焚燒綜合利用技術(shù)，其不但可以減少污泥在焚燒利用過(guò)程中二惡英類物質(zhì)的生成，并實(shí)現(xiàn)對(duì)湖泊及城市污泥綜合回收利用。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。污泥干燥后的含水為2-15％，灰分為70～90％(其中含有硫(S)，氯(Cl)元素為0.5～6％)，其余為5～18％。將湖泊及城市污泥進(jìn)行打撈、收集和干燥，干燥后的污泥加入固硫、固氯劑進(jìn)行配料，配好的物料進(jìn)入熔融爐進(jìn)行熔融焚燒(無(wú)害化處理)，經(jīng)熔融燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入二次燃燒室，經(jīng)完全燃燒后進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收，從余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)急冷塔快速冷卻之后可以有選擇地進(jìn)行催化脫硝處理后(或根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保對(duì)煙氣排放的要求，利用其他方法進(jìn)行煙氣凈化處理后)排放；產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行無(wú)害化處理后，回收其中有價(jià)金屬；熔融渣經(jīng)水淬和分選，熔渣中的鐵(Fe)、銅(Cu)等金屬通過(guò)形成合金加以回收利用；剩余的無(wú)害化殘?jiān)鶕?jù)建筑用途的要求，加工出各種建筑材料綜合利用。
固硫劑可以用碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、三氧化二鐵、電渣石等，加入量與污泥中硫含量的重量比為1.5～5，固氯劑可為碳酸鈉或碳酸氫鈉，加入量與污泥中氯含量的重量比為1～2。熔融爐最好用本申請(qǐng)人申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?0259909.0的燃燒爐，熔融爐的熱源可用電，油，燃?xì)饣蛎骸Ｓ酂徨仩t可帶有省煤器和空氣預(yù)熱器。從余熱鍋爐排除的煙氣在2～4秒鐘之內(nèi)快速冷卻至250℃以下，再根據(jù)環(huán)保對(duì)煙氣排放的要求進(jìn)行處理或排放，無(wú)害殘?jiān)瞥傻缆方ㄔO(shè)的鋪路材料；也可以配以水泥或高爐爐灰澆注成各種形狀塊磚，直接用于城鎮(zhèn)的人行道、公園和花園的道路鋪設(shè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1．對(duì)各種城市污泥，湖泊污泥的處理適應(yīng)性強(qiáng)；對(duì)污泥的水分、成分無(wú)嚴(yán)格要求。2．工藝流程短、爐床指數(shù)高，基建投資和試運(yùn)行費(fèi)用較低。3．爐膛溫度高于1400℃以上；煙塵和煙氣量少；二惡英排放量遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，幾乎接近于零排放；基本上無(wú)重金屬污染；熔融爐渣可以再生利用，有用金屬易于收回。4．余熱易回收利用。5．實(shí)現(xiàn)了污泥的減容化、無(wú)害化和資源化。
實(shí)施例一1．實(shí)施條件滇池污泥的組成空氣干燥基水分2.85％；干燥基灰分85.96％(其中硫含量為4％，氯含量為1.2％)；干燥基揮發(fā)分10.27％；干燥基固定碳0.92％；空氣干燥基低位發(fā)熱值1400kJ/kg；一次空氣過(guò)剩系數(shù)0.82，熔融爐內(nèi)的氣氛為還原性氣氛；二次空氣過(guò)剩系數(shù)1.12；輔助煤加入量為污泥量的1.45倍；CaO加入量為污泥中硫含量的重量比為3.4；NaHCO3加入量與污泥中氯含量的重量比為1.5；1．實(shí)施結(jié)果熔融焚燒氣溫1472℃；熔渣溫度1340℃；熔融爐煙窗出口煙氣溫度1240℃；熔融渣中的金屬回收率為95.4％；配以30％的水泥澆鑄成230×114×65mm的方磚。
權(quán)利要求
1．一種湖泊和城市污泥無(wú)害化綜合利用的工藝，其特征是將湖泊和城市污泥進(jìn)行打撈，收集，干燥后的污泥加入固硫劑、固氯劑進(jìn)行配料，配好的料進(jìn)入熔融爐進(jìn)行熔融焚燒，熔融焚燒后的煙氣進(jìn)入二次燃燒室，經(jīng)完全燃燒后進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收，熔融渣經(jīng)水淬和分選，其中的鐵、銅等金屬形成合金加以利用。剩余的無(wú)害化殘?jiān)龀山ㄖ牧稀?br> 2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥綜合利用的工藝，其特征是固硫劑是碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、三氧化二鐵、電渣石，加入量與污泥中硫含量的重量比為1.5～5。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥綜合利用的工藝，其特征是固氯劑是碳酸氫鈉、碳酸鈉，加入量與污泥中氯含量的重量比為1～2。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥綜合利用的工藝，其特征是余熱鍋爐帶有省煤氣和空氣預(yù)熱器。
全文摘要
湖泊和城市污泥無(wú)害化綜合利用的工藝,屬于污泥焚燒處理及綜合利用領(lǐng)域。將湖泊及城市污泥經(jīng)打撈,收集和干燥,加入固硫劑、固氯劑配料后進(jìn)入熔融爐進(jìn)行無(wú)害化處理,熔融燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入二次燃燒器,經(jīng)完全燃燒后進(jìn)入預(yù)熱鍋爐進(jìn)行余熱回收后排放,熔融渣可制成建材。本發(fā)明是一種對(duì)污泥無(wú)害化,減容化和資源化的綜合利用技術(shù),對(duì)各類湖泊及城市污泥的適應(yīng)性強(qiáng),有效去除二惡英等有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。
文檔編號(hào)B09B3/00GK1318435SQ01108478
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月28日
發(fā)明者王 華, 胡建杭, 馬文會(huì), 何方, 包桂蓉, 姚剛 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)