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市政污泥的最新用途尝试
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添加日期:2019/9/17 16:53:35   浏览次数:184   文章来源:   作者:

 

市政污泥的最新用途尝试
蒋锦凯   法国克莱亚公司中国代表
 
众所周知城市污水处理厂的污泥是社会大难题,最头疼的事。各个城市都将其作为城市的政绩来对待,处理成本越来越高-主要是其中含有大量重金属的存在,现在各个城市处理的方式大致有三种:
1、挤压脱水-自然干燥(污泥干化不彻底),放到垃圾填埋场进行卫生填埋(已经属于限制级-主要是对填埋厂造成负担)。重金属以分子形式存在,必然会对自然造成影响,最终会影响我们人类自己的后代。
2、挤压脱水-自然干燥(污泥干化不彻底),作为建材的原材料(特别
是烧结砖的原材料-因为有热量存在,只能生产内燃砖,无法生产高档砖。有些地方叫这类砖生物砖,质量低下,强度不高,无法作为结构材料使用)。现在许多小型制砖企业打着环保的名义大量使用这种污泥作为原材料在生产污泥砖-打环保政策的擦边球。由于内燃技术和企业产量限制,有一些企业没有完全按照污泥处置要求去做(烧结没有达到一定温度下-污泥中的重金属和有害物质,没有完全发生物理变化),可以视为没有做到卫生处理,必将在今后几十年内造成对人体危害(现在短时间内无法体现)。不赞成这种简单处理(应该在烧结温度1000以上处理)。而大部分内燃砖厂的生产工艺是850的烧结-其后果可想而知。
    这里我想举一个例证:广州华穗陶粒厂(1982年从丹麦的史密斯公司引进
的整条陶粒生产线),大量使用市政污泥作为原材料,他们要求烧结温度在1200-1250度以上,使得污泥中的重金属熔融结熘-形成一个新的没有可能析
出物理特征。而850度的烧结无法使得重金属改变其析出特性,所以这些环保砖
是不能使用的-尤其是不能作为墙体材料使用的-无法知道其析出以放射性或其它
形式。可是有些小砖厂却将这些砖销售给广大的农民兄弟做起屋造房之用。
建议有关单位做出实验测量-给人们一个交代。
3、挤压脱水-烘干干燥(污泥干化),作为燃料使用(这是最新的成果)。由于市政污水处理厂的污泥中含有大量的絮凝剂和纸纤维(这些都是高热量有机物质),所以市政污泥的热值不低-我们仅以广东省东莞市的几个市政污泥处理厂出产的污泥分析表为证:
  下图中显示污泥中的有机物质含量都是接近40%质量比,其热值达到4300
/公斤。这种物质就相当于次煤的标准。而次煤是可以作为燃料使用。基于上
述原因我们考虑是否将该污泥作为燃料使用,来烧结砖瓦,水泥等建材。
下图是正在建设的污泥干化生产线

下图就是干化污泥样品
3-1:将使用污泥作为燃料使用,我们避免将其作为烧结砖原材料的弊病-因为使用法国克莱亚公司的喷燃技术是将污泥作为燃料喷射到窑炉中(烧结砖的隧道窑或水泥厂的旋转窑中),其燃烧温度都是在1000°以上-尤其在水泥窑中的熟料烧结中要达到1300°的高温。这样污泥就可以完全无害化处理-结熘到水泥熟料中去,作为水泥原料出现在我们的生活中。而在烧结砖生产中,专有的烧结设备将污泥细料(颗粒度在2毫米以下,下图中的细末和在200倍显微镜下的微观结构)喷射到窑炉中-如同发电厂使用水煤浆喷射一样。在窑炉燃烧段700以上温度情况下(加上颗粒比表面积大于自我完全燃烧需要的颗粒面积),污泥中的有机物质迅速燃烧-火焰温度一般都是在1000度以上。在发出热量的同时自我结熘将不燃烧的重金属固化并掉落到窑车上或者成品上,形成灰烬-烧黏土。而散落下来的结熘或灰烬会被送到原材料堆中使用(陈化材料的重要掺合料-烧黏土)。这样就可以完成一个清洁化的全过程(如同使用生物质燃料一样的一个烧结过程)。
3-2:下图是该装置的简图和燃烧机理和过程。
3-2-1:烧结机的简图(在砖瓦烧结外燃使用)
水泥烧结生产线设计示意图(下图)
3-2-3:下图是喷射燃烧过程-尤其要看喷射燃烧是的火焰中心温度到达白炙化(温度在1300°以上)-这就能够达到完全燃烧和卫生处理。
4:形成规模化生产
当然我们现在只是在做生产性试验-需要进行规模化大生产来经济化应正。如
果在制砖生产线上实现大规模生产-这对国家和各个城市是一个极好的技术,可以大大减少污泥处置费用(现在东莞市处理一吨这样的污泥,市政府要补贴处理企业近600元人民币),同时也解决了粘土砖生产中的燃料问题。这是一个一举两得的好事情(尤其在国家不提倡使用煤为燃料的今天)。
特别提醒:在使用中应注意对灰尘的回收和处理。