污泥用作水泥工業(yè)替代燃料合理工藝.pdf

1、在城市污水處理工業(yè)中，污泥是必然的產(chǎn)物。具有含水量高、極易腐敗、含有重金屬等特點，且含有較高的有機物，具有一定的發(fā)熱量。近年來，隨著城市經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，城市污水處理量越來越大，導(dǎo)致污泥的產(chǎn)量也不斷上升。一個污水處理廠對污泥的處理能力，已經(jīng)逐漸成為了其污水處理品質(zhì)的決定性因素。本課題以城市中不同來源的污泥為研究對象，對于污泥的干燥過程進行分析，并測定其干化處理后的理化性質(zhì)、燃燒特性和重金屬毒性，并與傳統(tǒng)燃料煤粉進行對比，從各個方面分析

2、其作為替代燃料的可行性。在此基礎(chǔ)上進一步研究污泥用作水泥工業(yè)替代燃料的合理工藝，分析污泥最佳含水率范圍和合理添加率范圍，為污泥在水泥窯系統(tǒng)中燃料化的實際利用提供理論研究依據(jù)。
　　對不同種類的污泥選用不同的干燥溫度進行干化處理，研究污泥干化過程中體積、形態(tài)的變化，結(jié)果表明在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，含水率降低速率越快，但過高的溫度導(dǎo)致?lián)]發(fā)分的析出，利用熱分析技術(shù)研究濕污泥隨溫度增加污泥本身的變化情況，綜合二者結(jié)論得出污泥的干燥溫度

3、應(yīng)控制在100℃-140℃之間。
　　通過化學(xué)成分分析、工業(yè)分析、發(fā)熱量分析和元素分析四個方面研究干燥污泥，并與水泥工業(yè)傳統(tǒng)燃料煤粉進行對比，得出結(jié)論污泥中主要化學(xué)成分與煤粉類似，大部分重金屬元素種類和含量也無明顯差異；干燥污泥和煤粉在工業(yè)分析上存在著很明顯的差距，干燥污泥的揮發(fā)分含量較高，而煤粉中的固定碳含量遠高于干燥污泥；干燥污泥的發(fā)熱量約為8.5-20kJ·g-1，平均發(fā)熱量約為13.69kJ·g-1，發(fā)熱量相對較高，具有很

4、高的利用價值；在氫、硫兩種元素方面，干燥污泥和煤粉的差別不明顯，而污泥中的氮元素普遍高于煤粉，在碳元素方面，煤粉的含量遠高于干燥污泥。
　　通過熱分析法，繪制熱分析曲線，對干燥污泥和煤粉在燃燒過程中的質(zhì)量變化和吸放熱情況進行分析，結(jié)果表明干燥污泥和煤粉的燃燒均分為三個階段，干燥污泥在揮發(fā)分析出階段放熱量較高，煤粉則主要靠固定碳的燃燒放熱。
　　本研究測定了污泥燃燒后剩余灰分中重金屬種類和含量，并與傳統(tǒng)燃料煤燃燒后的煤灰進行對

5、比，結(jié)果表明干燥污泥經(jīng)水泥窯系統(tǒng)煅燒后剩余物質(zhì)中重金屬含量與煤灰無明顯變化，且滿足GB50295-2008《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的水泥熟料重金屬限值。
　　對污泥在不同含水率的發(fā)熱量和烘干至不同含水率需吸收的熱量以及烘干所需時間進行對比，考慮經(jīng)濟性、實用性等多方面因素，確定污泥用作水泥工業(yè)替代燃料的合理含水率范圍為10％-30%。
　　將不同種類的污泥以不同比例與煤粉混合，采用同步熱分析技術(shù)研究混合樣品的燃燒過程，分析混