趙玉嬌
(河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,河北 石家莊 050000)
首先我們要知道污泥是怎么來的,它通常情況是城市生活用水處理后所產(chǎn)生的。如果我們從化學(xué)角度來講,污泥燃燒后形成的焚燒灰分,與一些建筑材料的成分在化學(xué)角度來說是極其相似的,也就是我們平時(shí)所講的水泥。水泥在我國占有很大的市場,因?yàn)樗膽?yīng)用機(jī)器的廣泛,它是能吸收建筑焚燒或平時(shí)生活中的一些灰渣。
水泥窯協(xié)同處置污泥技術(shù),將生活或工業(yè)產(chǎn)生的污泥通過密封的方式運(yùn)輸?shù)剿喔G所在處,然后放置在水泥窯之中通過水泥窯的高溫進(jìn)行焚燒。我們就目前水泥窯的技術(shù)可以分為以下幾種:
1) 直接處理,用污泥泵將含水率超過設(shè)定的一個(gè)數(shù)值的污泥直接轉(zhuǎn)送到人工的水泥窯中,污泥在通過回轉(zhuǎn)的水泥窯中進(jìn)行焚燒。這種方式是有好處的,污泥不需要在處理之前進(jìn)行焚燒,但是會因?yàn)槲勰嘀泻写罅克?,在焚燒是會有大量的煙霧氣體的產(chǎn)生,會對生產(chǎn)造成不同程度的影響。
2) 干化后處理,將生活工業(yè)生產(chǎn)的污泥在專門風(fēng)干的機(jī)器中,進(jìn)行風(fēng)干處理,數(shù)值達(dá)到理想狀態(tài),再將污泥運(yùn)送到水泥窯中進(jìn)行焚燒。但是對于風(fēng)干污泥需要購買專門的風(fēng)干污泥裝置,而且在風(fēng)干時(shí),我們會遇到各種問題。
現(xiàn)在社會上對于污泥的風(fēng)干處理裝置還是有很多的,他們都有進(jìn)行很多的試驗(yàn),每個(gè)水泥窯只需要根據(jù)自己的特性進(jìn)行購買組裝就行了。
1) 水泥窯內(nèi)溫度的把控,回轉(zhuǎn)窯中的氣體溫度高達(dá)1300℃,并且窯內(nèi)物料呈高湍流化狀態(tài),在這樣的高溫之下加上水泥窯內(nèi)有大量的氧氣,污泥中的有害有機(jī)物幾乎是能通過焚燒得到解決的,高溫能將幾乎所有的有害物進(jìn)行分解。
2) 水泥窯內(nèi)的熱容量,水泥窯的好處在于,它窯內(nèi)的溫度高,并且熱容量大,能對很多污泥同時(shí)進(jìn)行處理,就算系統(tǒng)因?yàn)樘嗟奈勰嘈枰幚矶幱谌?fù)壓狀態(tài),它也能在處理污泥時(shí)保證不會有有害氣體的溢出。
3) 水泥窯的材質(zhì),水泥窯內(nèi)的材質(zhì)大多的屬性是堿性的,而我們知道堿性材料最大的好處是它們可以有效抑制和吸收有害氣體的排放。此外,當(dāng)用水泥窯協(xié)同處置燃燒污泥時(shí),替代了部分燃燒的燃料作用,從而節(jié)約了燃料,有效減少了C02的排放總量。
4) 水泥窯內(nèi)有機(jī)物的處理,污泥中含有較高的有機(jī)物含量,可以替代部分燃料,從而直接降低水泥廠對熱能的需求。焚燒剩余的殘?jiān)M(jìn)入水泥熟料,最終成為水泥成品的組成原料,這樣即減少填埋場地和資金,也會減輕對環(huán)境的污染。
污泥摻入對水泥配料還是具有一些不小的影響,水泥熟料是一種多類礦物的集合體,經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒后,其中的C3S、Fe2O3、Ca0 和A03等四種氧化物以兩種或兩種以上氧化物反應(yīng)生成的礦物集合體的形式存在,而水泥熟料的礦物組成對水泥是一種特殊的建筑材料,它的強(qiáng)度要求與其他材料是不同的,因此在對水泥進(jìn)行摻雜處理后的污泥時(shí),要進(jìn)行再三的試驗(yàn)得出準(zhǔn)確摻入的數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明,當(dāng)污泥摻入量為一5%時(shí),污泥摻入對熟料的鋁率和硅率影響不大,但會使熟料的石灰飽和系數(shù)下降較快,造成熟料中C3S 含量迅速降低,Cts 含量隨之增高,并且污泥摻入量的增大會影響熟料的質(zhì)量。我們知道污泥與灰渣的濃度能太高,基本與生粉差不多就可以了,然后通過裝置對這些材料進(jìn)行加工,使它們成為能使用的熟料。
研究表明,在不同溫度下煅燒時(shí),當(dāng)污泥灰摻量小于1%時(shí),污泥中的重金屬等微量元素的引入將降低液相形成溫度并改變硅酸鹽礦物的晶格結(jié)構(gòu),使熟料中C2S 的含量增加;但隨著污泥摻量的增加,硅在生料中的比例將繼續(xù)上升,熟料中C3S 的含量開始下降。在1450℃的溫度下,熟料中C3S礦物相已基本形成,污泥摻量的增加會致使熟料中C3S 含量整體呈現(xiàn)下降趨勢,C2S 含量逐漸增加。
針對水泥窯的特性將做以下的探討。
1) 干化溫度對污泥干化的影響,采用熱分析法研究污泥干化溫度對干化速率的影響,得出的結(jié)論就是水泥窯的溫度高于2 ℃后,污水中所含有的水分能在最快的速度之下精心分解,而且即使是水泥窯內(nèi)的溫度發(fā)生了變化,這對污泥的處理幾乎沒有什么影響。
2) 污泥量對污泥干化的影響,采用熱分析法研究污泥量對污泥干化的影響,這是一個(gè)很明顯的常識,當(dāng)污泥的加入越來越多,超過了一個(gè)理想的數(shù)值,那么水泥窯在進(jìn)行處理時(shí)所需要的時(shí)間就會用的更多,但是這種情況之下,我們在對污泥進(jìn)行焚燒,在加入的污泥量超負(fù)荷時(shí),水泥窯會使用更多時(shí)間進(jìn)行分解焚燒,但到了一定的時(shí)間,無論數(shù)量的多少,水泥窯的使用都會是污泥含水量得到控制。
根據(jù)上文對于水泥窯的探討,使用水泥窯對生活或者工業(yè)上產(chǎn)生的污泥或者在處理時(shí)產(chǎn)生的灰渣都是有效果的。使用水泥窯最重要的就是看重了它能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行處理,并且污泥有可能還能再利用,與此同時(shí)還保護(hù)了環(huán)境,水泥窯十分的適合在我國進(jìn)行建造使用。