新型干法水泥工藝對城市生活污泥的無害化處置

　　目前，隨著我國城市污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水處理廠排出的污泥量呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。城市污泥排出量的不斷增加，也使做好城市污泥的終端處置成為亟待解決的問題。

　　棗莊中聯(lián)水泥有限公司在實際生產(chǎn)中，利用新型干法水泥生產(chǎn)工藝實施污泥的資源化利用，取得了較好的環(huán)保效果，為城市生活污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化、低成本的最終處置提供了一個全新模式，為城市環(huán)境優(yōu)化和循環(huán)經(jīng)濟的推廣拓寬了道路。

　　污泥處理現(xiàn)狀
　　城市污泥是污水處理廠對城市污水處理后產(chǎn)生的廢棄物，經(jīng)物理脫水后形成具有異臭味的、褐色或者黑色的、比重略大于水的軟性固體，含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬及致病菌和病原菌等，如果不加處理地任意排放，會對環(huán)境造成嚴重污染。如何妥善地做好污泥終端處置，真正實現(xiàn)廢棄物的減量化、資源化、無害化目標，已成為擺在城市管理者面前的緊迫任務，也得到更多人的重視。

　　由于污泥經(jīng)過脫水后普遍含水率較高，且?guī)в挟惓粑叮鬯幚韽S一般都采用農(nóng)業(yè)利用、填埋、焚燒、投海疏散等處置方法。污泥農(nóng)用投資少、能耗低、運行費用低，但重金屬、病原體、難降解有機物及氮、磷的流失對地表水和地下水的污染也不容忽視；衛(wèi)生填埋操作相對簡單、投資費用較小、處理費用較低、適用性較強，但是侵占土地嚴重，很難找到合適的地點，如果防滲技術不夠成熟，將導致潛在的土壤污染和地下水污染。而且，填埋處置不能最終避免環(huán)境污染，只是延緩了環(huán)境污染產(chǎn)生的時間；污泥焚燒是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，最大限度地減少污泥體積，但處理設施復雜、耗能高、投資大、處理費用多，而且有機物焚燒會產(chǎn)生二噁英等物質，危害環(huán)境。

　　為了實現(xiàn)對城市污泥的終端治理，2007年，在棗莊市市委、市政府的支持下，棗莊中聯(lián)水泥有限公司與棗莊市污水處理廠成功進行了污水處理廠污泥終端處置項目合作。山東省棗莊市現(xiàn)有污水處理廠6家，日產(chǎn)污泥量在200噸以上。棗莊中聯(lián)水泥有限公司利用先進的新型干法水泥生產(chǎn)工藝和技術裝備，對污泥中的有機熱值和無機成分進行配料、烘干、粉磨，然后生產(chǎn)出優(yōu)質的熟料和水泥，取得了較好的經(jīng)濟和環(huán)保效果。

　　主要技術指標
　　棗莊中聯(lián)水泥有限公司現(xiàn)擁有3條新型干法水泥生產(chǎn)線。整個物流流程從原料調配站和煤堆場進入磨機系統(tǒng)，到回轉窯內煅燒熟料全部為密閉循環(huán)狀態(tài)，在生產(chǎn)過程中，氣流處于負壓狀態(tài)，各個揚塵點全部配置國內先進的收塵設施?；剞D窯內的溫度始終保持在1400～1800℃，窯尾分解爐溫度在850℃左右，五級懸浮預熱器在350～880℃，冷卻熟料所產(chǎn)生的大量熱風除用來發(fā)電和生料烘干外，部分被外排，將溫度在120～300℃的外排熱風進行利用，增設部分烘干設備。棗莊中聯(lián)水泥有限公司具備了污泥處理所需要的條件，不會對水泥工藝的控制過程產(chǎn)生較大的改變，也不需要對系統(tǒng)設備進行大的改進。

　　在處理能力上，由于在大規(guī)模的水泥生產(chǎn)中具有很大的熱容量，允許進入物料的數(shù)量及質量有適度波動，因此能包容垃圾加入所引起成分的微小改變，在廢棄物的利用規(guī)模上遠大于現(xiàn)有專業(yè)處理設備的處理能力。污染日處理能力超過50噸以上，并且在水泥礦物的形成過程中有液相出現(xiàn)，因此在使用廢棄物以后，其焚燒的殘渣可以被水泥礦物吸收或者固熔，從而不存在殘渣的處理問題。

　　污泥理化性能
　　城市污泥是一種由各種廢棄物經(jīng)過生物化學反應后形成的活性物質，其水分含量較高，約60%～75%，組分和熱值則隨著污泥來源的不同而存在較大的差異。污泥的無機成分基本上類似黏土礦物，而棗莊中聯(lián)水泥有限公司處理的污泥低位熱值（干基）約為8000kJ/kg。

　　針對污泥水分含量較高、產(chǎn)量較低、難于單獨進行連續(xù)烘干的特點，將污泥投放至料倉時，采用封閉式處理，保持料倉內始終處于負壓狀態(tài)，從而防止料倉內臭氣泄漏。在不影響原有生產(chǎn)線正常生產(chǎn)運行的基礎上，充分利用回轉窯廢氣余熱進行烘干代替原燃材料，即以煙煤混磨作為燃料低量加入或作為劣質燃料直接經(jīng)過頭尾煤粉計量秤穩(wěn)定喂入分解爐和窯內，喂入的烘干后的污泥分別經(jīng)過分解爐900℃和1700℃以上持續(xù)高溫的燃燒分解,從而避免了二噁英的低溫生成?；剞D窯的各路廢氣經(jīng)在線環(huán)境監(jiān)測儀器跟蹤確定達標后排向大氣，有效地杜絕了可能存在的揚塵和二次污染。

　　生產(chǎn)的熟料經(jīng)各項指標檢驗，均無成分異常，理化指標合格。通過一年來的處置利用可以證實，城市生活污泥在新型干法水泥生產(chǎn)中進行無害化處置是可行的。將污泥的處理與水泥生產(chǎn)結合起來，污泥與物料一起送入分解爐中煅燒，其干燥、煅燒全部在密閉的分解爐中進行，直至成為水泥熟料組分中的一部分。

　　城市生活污泥中含有一定的發(fā)熱量，可以直接喂入窯中進行燃燒，從而起到節(jié)省燃料的作用。新型干法水泥生產(chǎn)線具有處置過程溫度高、處置時間長、運轉率高、粉塵廢氣實現(xiàn)無害化排放等優(yōu)點，可對污泥進行徹底的無害化處置。

　　將垃圾通過高溫、滅菌的焚燒處理不僅是最衛(wèi)生的處理方法，而且通過焚燒可減少污泥體積，更容易進行最終處理。同時，垃圾燃燒時產(chǎn)生的能量可作為其他工藝的熱源使用，對節(jié)省能源做出了貢獻。通過與新型水泥窯系統(tǒng)進行配套組合，降低了煤耗，實現(xiàn)了節(jié)能目標，同時其產(chǎn)生的灰分又能作為水泥原料，提高水泥熟料的生產(chǎn)能力。

　　小結
　　目前，全國擁有新型干法水泥生產(chǎn)線800多條，遍布各地，尤其是經(jīng)濟發(fā)達和污水處理較好的的省、市，其水泥企業(yè)的密度也較高，為城市生活污泥的無害化、資源化處置提供了得天獨厚的基礎。

　　棗莊中聯(lián)水泥有限公司的污泥處置項目自2008年8月投入運行至今，熟料、環(huán)保等各項指標均較穩(wěn)定，目前日處理污泥量在50噸以上，無害化處置空間大。實踐證明，新型干法水泥企業(yè)完全可以實現(xiàn)對污泥進行低成本、資源化、無害化處理，有效地杜絕污泥處置產(chǎn)生的二次污染。