水泥窯協同處置污泥技術的研究與分析

趙玉嬌

（河北省建筑材料工業設計研究院，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生的。如果我們從化學角度來講，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角度來說是極其相似的，也就是我們平時所講的水泥。水泥在我國占有很大的市場，因為它的應用機器的廣泛，它是能吸收建筑焚燒或平時生活中的一些灰渣。

1 水泥窯協同處置污泥技術

1.1 水泥窯協同處置污泥技術的分類

水泥窯協同處置污泥技術，將生活或工業產生的污泥通過密封的方式運輸到水泥窯所在處，然后放置在水泥窯之中通過水泥窯的高溫進行焚燒。我們就目前水泥窯的技術可以分為以下幾種：

1） 直接處理，用污泥泵將含水率超過設定的一個數值的污泥直接轉送到人工的水泥窯中，污泥在通過回轉的水泥窯中進行焚燒。這種方式是有好處的，污泥不需要在處理之前進行焚燒，但是會因為污泥之中含有大量水分，在焚燒是會有大量的煙霧氣體的產生，會對生產造成不同程度的影響。

2） 干化后處理，將生活工業生產的污泥在專門風干的機器中，進行風干處理，數值達到理想狀態，再將污泥運送到水泥窯中進行焚燒。但是對于風干污泥需要購買專門的風干污泥裝置，而且在風干時，我們會遇到各種問題。

1.2 水泥窯協同處置污泥技術的特征

現在社會上對于污泥的風干處理裝置還是有很多的，他們都有進行很多的試驗，每個水泥窯只需要根據自己的特性進行購買組裝就行了。

1） 水泥窯內溫度的把控，回轉窯中的氣體溫度高達1300℃，并且窯內物料呈高湍流化狀態，在這樣的高溫之下加上水泥窯內有大量的氧氣，污泥中的有害有機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行分解。

2） 水泥窯內的熱容量，水泥窯的好處在于，它窯內的溫度高，并且熱容量大，能對很多污泥同時進行處理，就算系統因為太多的污泥需要處理而處于全負壓狀態，它也能在處理污泥時保證不會有有害氣體的溢出。

3） 水泥窯的材質，水泥窯內的材質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，當用水泥窯協同處置燃燒污泥時，替代了部分燃燒的燃料作用，從而節約了燃料，有效減少了C02的排放總量。

4） 水泥窯內有機物的處理，污泥中含有較高的有機物含量，可以替代部分燃料，從而直接降低水泥廠對熱能的需求。焚燒剩余的殘渣進入水泥熟料，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，也會減輕對環境的污染。

2 水泥窯協同處置污泥技術的關鍵

2.1 水泥窯協同處置污泥對水泥的影響

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，經回轉窯煅燒后，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，它的強度要求與其他材料是不同的，因此在對水泥進行摻雜處理后的污泥時，要進行再三的試驗得出準確摻入的數據。研究結果表明，當污泥摻入量為一5%時，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行加工，使它們成為能使用的熟料。

2.2 污泥摻入對熟料主要礦物組成的影響

研究表明，在不同溫度下煅燒時，當污泥灰摻量小于1%時，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構，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 含量整體呈現下降趨勢，C2S 含量逐漸增加。

2.3 污泥干化特性的研究

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的溫度發生了變化，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，這是一個很明顯的常識，當污泥的加入越來越多，超過了一個理想的數值，那么水泥窯在進行處理時所需要的時間就會用的更多，但是這種情況之下，我們在對污泥進行焚燒，在加入的污泥量超負荷時，水泥窯會使用更多時間進行分解焚燒，但到了一定的時間，無論數量的多少，水泥窯的使用都會是污泥含水量得到控制。

3 結語

根據上文對于水泥窯的探討，使用水泥窯對生活或者工業上產生的污泥或者在處理時產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對污泥進行處理，并且污泥有可能還能再利用，與此同時還保護了環境，水泥窯十分的適合在我國進行建造使用。