解析水泥窑协同处置生活污泥实现无害化处理

    目前，随着国家城市污水处理设施的应用普及，处理率的提高和处理程度的不断深化，污水处理厂排放的污泥量呈增长趋势。随着城市污泥排放量的增加，城市污泥在排放终端的处理已成为亟待解决的问题。目前，江苏绿森推行的水泥窑协同处置污泥的技术，为污泥的环保应用打开了大门。

    中联水泥通过与江苏绿森联合推广，在实际生产中应用水泥窑协同处置污泥技术，利用新型干法水泥生产工艺实施污泥的资源化利用，取得了较好的环保效果，为城市生活污泥减量化、稳定化、无害化、资源化、低成本的终处置提供了一个全新模式，为城市环境优化和循环经济的推广拓宽了道路。

    污泥处理现状

    城市污泥是污水处理厂对城市污水处理后产生的废弃物，经物理脱水后形成具有异臭味的、褐色或者黑色的、比重略大于水的软性固体，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属及致病菌和病原菌等，如果不加处理地任意排放，会对环境造成严重污染。如何妥善地做好污泥终端处置，真正实现废弃物的减量化、资源化、无害化目标，已成为摆在城市管理者面前的紧迫任务，也得到更多人的重视。

    由于污泥经过脱水后普遍含水率较高，且带有异臭味，污水处理厂一般都采用农业利用、填埋、焚烧、投海疏散等处置方法。污泥农用投资少、能耗低、运行费用低，但重金属、病原体、难降解有机物及氮、磷的流失对地表水和地下水的污染也不容忽视;卫生填埋操作相对简单、投资费用较小、处理费用较低、适用性较强，但是侵占土地严重，很难找到合适的地点，如果防渗技术不够成熟，将导致潜在的土壤污染和地下水污染。而且，填埋处置不能终避免环境污染，只是延缓了环境污染产生的时间;污泥焚烧是彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，大限度地减少污泥体积，但处理设施复杂、耗能高、投资大、处理费用多，而且有机物焚烧会产生二恶英等物质，危害环境。

    为了实现对城市污泥的终端治理，2007年，在枣庄市市委、市政府的支持下，枣庄中联水泥有限公司与枣庄市污水处理厂成功进行了污水处理厂污泥终端处置项目合作。山东省枣庄市现有污水处理厂6家，日产污泥量在200吨以上。枣庄中联水泥有限公司利用先进的新型干法水泥生产工艺和技术装备，对污泥中的有机热值和无机成分进行配料、烘干、粉磨，然后生产出的熟料和水泥，取得了较好的经济和环保效果。

    主要技术指标

    枣庄中联水泥有限公司现拥有3条新型干法水泥生产线。整个物流流程从原料调配站和煤堆场进入磨机系统，到回转窑内煅烧熟料全部为密闭循环状态，在生产过程中，气流处于负压状态，各个扬尘点全部配置国内先进的收尘设施。回转窑内的温度始终保持在1400～1800℃，窑尾分解炉温度在850℃左右，五级悬浮预热器在350～880℃，冷却熟料所产生的大量热风除用来发电和生料烘干外，部分被外排，将温度在120～300℃的外排热风进行利用，增设部分烘干设备。枣庄中联水泥有限公司具备了污泥处理所需要的条件，不会对水泥工艺的控制过程产生较大的改变，也不需要对系统设备进行大的改进。

    在处理能力上，由于在大规模的水泥生产中具有很大的热容量，允许进入物料的数量及质量有适度波动，因此能包容垃圾加入所引起成分的微小改变，在废弃物的利用规模上远大于现有专业处理设备的处理能力。污染日处理能力超过50吨以上，并且在水泥矿物的形成过程中有液相出现，因此在使用废弃物以后，其焚烧的残渣可以被水泥矿物吸收或者固熔，从而不存在残渣的处理问题。

    污泥理化性能

    城市污泥是一种由各种废弃物经过生物化学反应后形成的活性物质，其水分含量较高，约60%～75%，组分和热值则随着污泥来源的不同而存在较大的差异。污泥的无机成分基本上类似黏土矿物，而枣庄中联水泥有限公司处理的污泥低位热值(干基)约为8000kJ/kg。

    针对污泥水分含量较高、产量较低、难于单独进行连续烘干的特点，将污泥投放至料仓时，采用封闭式处理，保持料仓内始终处于负压状态，从而防止料仓内臭气泄漏。在不影响原有生产线正常生产运行的基础上，充分利用回转窑废气余热进行烘干代替原燃材料，即以烟煤混磨作为燃料低量加入或作为劣质燃料直接经过头尾煤粉计量秤稳定喂入分解炉和窑内，喂入的烘干后的污泥分别经过分解炉900℃和1700℃以上持续高温的燃烧分解，从而避免了二恶英的低温生成。回转窑的各路废气经在线环境监测仪器跟踪确定达标后排向大气，有效地杜绝了可能存在的扬尘和二次污染。

    生产的熟料经各项指标检验，均无成分异常，理化指标合格。通过一年来的处置利用可以证实，城市生活污泥在新型干法水泥生产中进行无害化处置是可行的。将污泥的处理与水泥生产结合起来，污泥与物料一起送入分解炉中煅烧，其干燥、煅烧全部在密闭的分解炉中进行，直至成为水泥熟料组分中的一部分。

    城市生活污泥中含有一定的发热量，可以直接喂入窑中进行燃烧，从而起到节省燃料的作用。新型干法水泥生产线具有处置过程温度高、处置时间长、运转率高、粉尘废气实现无害化排放等优点，可对污泥进行彻底的无害化处置。

    将垃圾通过高温、灭菌的焚烧处理不仅是卫生的处理方法，而且通过焚烧可减少污泥体积，更容易进行终处理。同时，垃圾燃烧时产生的能量可作为其他工艺的热源使用，对节省能源做出了贡献。通过与新型水泥窑系统进行配套组合，降低了煤耗，实现了节能目标，同时其产生的灰分又能作为水泥原料，提高水泥熟料的生产能力。

    目前，全国拥有新型干法水泥生产线800多条，遍布各地，尤其是经济发达和污水处理较好的的省、市，其水泥企业的密度也较高，为城市生活污泥的无害化、资源化处置提供了得天独厚的基础。

    江苏绿森在合作的水泥生产企业中推广的污泥处置项目熟料、环保等各项指标均较稳定，目前日处理污泥量在50吨以上，无害化处置空间大。实践证明，新型干法水泥企业完全可以实现对污泥进行低成本、资源化、无害化处理，有效地杜绝污泥处置产生的二次污染。

文章转自江苏绿森水泥窑协同污泥处理  https://www.ccement365.com/news/176