目前，隨著我國城市污水處理設(shè)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(shí)際生產(chǎn)中，利用新型干法水泥生產(chǎn)工藝實(shí)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(gè)全新模式，為城市環(huán)境優(yōu)化和循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jī)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(yán)重污染。如何妥善地做好污泥終端處置，真正實(shí)現(xiàn)廢棄物的減量化、資源化、無害化目標(biāo)，已成為擺在城市管理者面前的緊迫任務(wù)，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(yùn)行費(fèi)用低，但重金屬、病原體、難降解有機(jī)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(fèi)用較小、處理費(fèi)用較低、適用性較強(qiáng)，但是侵占土地嚴(yán)重，很難找到合適的地點(diǎn)，如果防滲技術(shù)不夠成熟，將導(dǎo)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(shí)間；污泥焚燒是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機(jī)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(shè)施復(fù)雜、耗能高、投資大、處理費(fèi)用多，而且有機(jī)物焚燒會產(chǎn)生二惡英等物質(zhì)，危害環(huán)境。
為了實(shí)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(jìn)行了污水處理廠污泥終端處置項(xiàng)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(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，對污泥中的有機(jī)熱值和無機(jī)成分進(jìn)行配料、烘干、粉磨，然后生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的熟料和水泥，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效果。
主要技術(shù)指標(biāo)
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(gè)物流流程從原料調(diào)配站和煤堆場進(jìn)入磨機(jī)系統(tǒng)，到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)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(fù)壓狀態(tài)，各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)全部配置國內(nèi)先進(jìn)的收塵設(shè)施。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)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(yù)熱器在350～880℃，冷卻熟料所產(chǎn)生的大量熱風(fēng)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(fēng)進(jìn)行利用，增設(shè)部分烘干設(shè)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(shè)備進(jìn)行大的改進(jìn)。
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(jìn)入物料的數(shù)量及質(zhì)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(yuǎn)大于現(xiàn)有專業(yè)處理設(shè)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?jiān)梢员凰嗟V物吸收或者固熔，從而不存在殘?jiān)奶幚韱栴}。
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(xué)反應(yīng)后形成的活性物質(zhì)，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(jī)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(dú)進(jìn)行連續(xù)烘干的特點(diǎn)，將污泥投放至料倉時(shí)，采用封閉式處理，保持料倉內(nèi)始終處于負(fù)壓狀態(tài)，從而防止料倉內(nèi)臭氣泄漏。在不影響原有生產(chǎn)線正常生產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，充分利用回轉(zhuǎn)窯廢氣余熱進(jìn)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(zhì)燃料直接經(jīng)過頭尾煤粉計(jì)量秤穩(wěn)定喂入分解爐和窯內(nèi)，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，從而避免了二惡英的低溫生成。回轉(zhuǎn)窯的各路廢氣經(jīng)在線環(huán)境監(jiān)測儀器跟蹤確定達(dá)標(biāo)后排向大氣，有效地杜絕了可能存在的揚(yáng)塵和二次污染。
生產(chǎn)的熟料經(jīng)各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)，均無成分異常，理化指標(biāo)合格。通過一年來的處置利用可以證實(shí)，城市生活污泥在新型干法水泥生產(chǎn)中進(jìn)行無害化處置是可行的。將污泥的處理與水泥生產(chǎn)結(jié)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(jìn)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(jìn)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(shí)間長、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、粉塵廢氣實(shí)現(xiàn)無害化排放等優(yōu)點(diǎn)，可對污泥進(jìn)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(jìn)行最終處理。同時(shí)，垃圾燃燒時(shí)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(xiàn)。通過與新型水泥窯系統(tǒng)進(jìn)行配套組合，降低了煤耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)，同時(shí)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(jié)
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(jì)發(fā)達(dá)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(dú)厚的基礎(chǔ)。
棗莊中聯(lián)水泥有限公司的污泥處置項(xiàng)目自2008年8月投入運(yùn)行至今，熟料、環(huán)保等各項(xiàng)指標(biāo)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(shí)踐證明，新型干法水泥企業(yè)完全可以實(shí)現(xiàn)對污泥進(jìn)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。
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