[发明专利]利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法。

背景技术

为了保护我们有限的水资源，创造优良的生存环境，生活污水和工业废水必须经过污水处理厂的处理，达到国家污水排放标准后才能排放，是否拥有城市污水处理系统，这已成为一个现代城市文明的标志，也是城市生态环境建设必不可少的环境工程措施。根据国家环保“十一五”规划与全国城镇污水处理和再生利用设施建设的“十一五”规划，至2010年我国所有城市都要建设污水处理设施，城市污水处理率不低于70％，预计全国城市污水处理能力将超过1亿吨/日，同时可以预计伴随产生的污泥(含水率80％左右)将高达3000万吨/年，加上污染河湖疏浚污泥和城市下水道污泥等，每年产生的城市污泥不仅数量非常巨大，并且每年还以10～15％的增长率而增加。如何安全经济地处理处置城市污泥是世界共同面临的环境问题，解决这个世界性难题对我国来说更是刻不容缓。

城市污泥是一种含有病源微生物、多种有机和无机污染物，以及重金属的固液混合体，从污泥中被检测到的192种化合物中，有99种被确定为有害化合物，因此，污泥是一类危害性极大的固体废弃物，如果不加以彻底的处理与控制，将会对环境造成严重的二次污染。

目前，我国对城市污水处理厂污泥和河湖疏浚污泥主要采取临时堆埋的处置方法，不仅花费大量的资金和占用大量的土地资源，而且给生态环境造成严重的二次污染，特别是污泥中的污水下渗，给地下水资源带来的危害更是无法估计，而事实上城市周围不可能有适合堆放这类污泥的空间和地点，污泥临时堆埋所产生的环境二次污染的危害，实际上抵消了污水处理和河道疏浚的环境效益。面对污泥引起的环境问题日趋尖锐和污泥危害日益加剧的现实，人们尝试利用污泥作为肥料，用于农业或绿化，但是，污泥中所含的各种重金属限制了土壤对污泥利用的适应性(表1)，研究表明，从废水中去除1mg/L的重金属，就会在污泥中积累10000mg/L的重金属，它们会在土壤中富集，并通过作物的吸收进入食物链，最终危害到人体的健康，即使有些污泥来自城市生活污水，重金属含量虽然较低，但污泥中所含的病原体和持久性有机污染物，以及污水处理过程中添加的各种药剂，都会给环境带来潜在的危害。

表1城市污泥和疏浚污泥中重金属的含量变化

参考国外污泥焚烧的实践，有的地方试图通过焚烧来达到污泥减量的目的，但是，污泥焚烧设备投资额高，能源消耗量大，运行费用昂贵，污泥焚烧的费用在400元/吨以上，加上污泥在焚烧时，会给大气环境带来污染和焚烧后的残渣仍需处置等原因，根据我国的国情，污泥焚烧处理在经济上难以承受，在技术上还不完善。

随着我国经济的快速发展和城市人口的迅速增长，城市污水的数量在不断地增加，与此同时人们对环境质量的要求越来越高，工业废水和城市生活污水处理率的不断提高，意味着污水处理厂污泥的数量将与日俱增，因此，开辟一条对城市污泥进行安全、经济的有效处理途径，已势在必行。实践表明，城市污泥要得到彻底的处理，必须走无害化、减量化和资源化道路。根据对城市污水处理厂污泥的理化性质，进行连续3年的研究表明，污泥中的主要化学成分含量变化不大(表2)，这说明了城市污水处理厂产生的污泥，其主要化学组成

表2城市污水处理厂污泥的化学组成

是基本保持稳定的。污泥的烧失量较高，平均达到36％左右，全氮和全磷的含量也较高，这表明污泥中含有较高的有机物质。污泥中有机质含量高，它的热值也高，通过测定表明，城市污水处理厂污泥的热值相当于褐煤的热值，达到标准煤热值的1/3-1/2(表3)；河湖疏浚污泥中有机质的含量也较高，根据有机物和热值之间的相互关系，它的热值也比较高。如果能将污泥中的热能开发利用起来，不仅能够使城市污泥处理厂污泥和河湖疏浚污泥得到彻底安全地处理，而且能够使污泥所具有的热能成为有价值的资源。

表3城市污水处理厂污泥、疏浚污泥和煤的燃烧热值

污水处理厂污泥和河湖疏浚污泥，通过机械脱水，含水率一般在75％-85％之间，如果要使污泥能够燃烧，必须首先将污泥的含固率达到100％，这意味着需要大量的外加能源，建立在试验基础上的计算表明，要将含水率75％-85％的污泥完全燃尽，使污泥到达燃点所需要的能源，远大于绝干污泥燃烧所产生的能量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法。

利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法包括如下步骤：