污泥磚可行性分析報(bào)告

1、污泥磚可行性分析報(bào)告一、燒結(jié)普通磚要求1.規(guī)格：燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體，公稱尺寸為：240mm115mm53mm。按技術(shù)指標(biāo)分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）及合格品（C）三個(gè)質(zhì)量等級(jí)。2.外觀質(zhì)量3.強(qiáng)度（儀器：試驗(yàn)機(jī)）燒結(jié)普通磚按抗壓強(qiáng)度分為五個(gè)等級(jí)，各強(qiáng)度等級(jí)磚的強(qiáng)度值應(yīng)符合下表：燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級(jí)（GB5101-2003） MPa強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度平均值f變異系數(shù)0.210.21強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk單塊最小抗壓強(qiáng)度值fminMU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.54.泛霜泛霜

2、也稱起霜，是磚在使用過程中的鹽析現(xiàn)象。磚內(nèi)過量的可溶鹽受潮吸水而溶解，隨水分蒸發(fā)呈晶體析出時(shí)，產(chǎn)生膨脹，使磚面剝落。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：優(yōu)等品無泛霜，一等品不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格品不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。5.石灰爆裂石灰爆裂是指磚坯中夾雜有石灰石，轉(zhuǎn)吸水后，由于石灰逐漸熟化而膨脹產(chǎn)生的爆裂現(xiàn)象。這種現(xiàn)象影響磚的質(zhì)量，并降低砌體強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：優(yōu)等品不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區(qū)域；一等品不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于10mm的爆裂區(qū)域，210mm的爆裂區(qū)域，每組磚樣不得多于15處；合格品不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于15mm的爆裂區(qū)域，215mm的爆裂區(qū)域，每組磚樣不得多于15處，其中大于10mm的不得

3、多于7處。6.抗風(fēng)化性能：是普通粘土磚重要的耐久性指標(biāo)之一，對(duì)磚的抗風(fēng)化性能要求應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的風(fēng)化程度而定。磚的抗風(fēng)化性能通常用抗凍性、吸水率及飽和系數(shù)三項(xiàng)指標(biāo)劃分。抗凍性是指經(jīng)15次凍融循環(huán)后不產(chǎn)生裂紋、分層、掉皮、缺棱、掉角等凍壞現(xiàn)象；且重量損失率小于2%，強(qiáng)度損失率小于規(guī)定值。吸水率是指常溫泡水24h的重量吸水率。飽和系數(shù)是指常溫24h吸水率與5h沸煮吸水率之比。7.放射性核素（儀器：低本底多道能譜儀）鐳-226、釷-232、鉀-40的放射性比活度同時(shí)滿足IRa1.0和Ir1.0二、污泥磚的質(zhì)量的影響因素1）磚的吸水性與致密性：污泥降低了混合樣的塑性，降低了混合樣顆粒間的粘結(jié)性能；污泥中

4、存在大量有機(jī)質(zhì)，燒結(jié)時(shí)有機(jī)質(zhì)揮發(fā)必然留下孔洞，粒徑較粗，燒結(jié)體致密性差。2）燒結(jié)溫度不穩(wěn)而燒成收縮率上升導(dǎo)致制成品率下降：由于污泥中存在大量的水分，燒制中形成水汽而帶走大量的熱能，使得窯爐燒結(jié)溫度不穩(wěn)，而直接影響到窯爐的燃燒效率。因此，燒結(jié)前盡可能使污泥中的水分去除。3) 化學(xué)成分、礦物組成：二氧化硅等硅酸鹽礦物：是燒結(jié)制品原料中的主要成分，含量要保持在55%70%之間。超過時(shí)，原料的塑性太低，成型困難，而且燒成時(shí)會(huì)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變產(chǎn)生體積膨脹等變化，引起制品強(qiáng)度的降低。三氧化二鋁等鋁酸鹽礦物：在制磚原料中的含量最好在10%25%之間。三氧化二鋁等鋁酸鹽礦物焙燒過程中由于?；瘻囟容^高，會(huì)大幅提高燒

5、成溫度，在制磚原料中含量過低時(shí)，會(huì)降低燒成溫度和燒成范圍，嚴(yán)重影響制品的強(qiáng)度，不抗折；但過高就必然要提高燒成溫度，加大燒成煤耗，會(huì)使磚的顏色變淡，污泥制造燒結(jié)制品（如燒結(jié)磚），通常鋁酸鹽礦物含量較低，制品強(qiáng)度低及燒成范圍窄，在污泥制造燒結(jié)制品（如燒結(jié)磚）原料中可適當(dāng)添加高鋁礦物如高嶺土、鋁土尾礦等。三氧化二鐵等鐵礦物：是制磚原料中的著色劑和?；瘎?含量保持在3%10%之間。太高時(shí)會(huì)降低制品的耐火度,使磚顏色更紅。含氧化鈣礦物：在原料中常以石灰石的形式出現(xiàn),在污泥中由于用于消殺病菌等環(huán)節(jié)的需要,其在污泥原料中的含量也是比較高的；氧化鈣等礦物對(duì)制磚來說是一種有害物質(zhì),含量不要超過10%。否則,不僅

6、會(huì)縮小磚的燒結(jié)溫度范圍,給焙燒帶來困難。當(dāng)它的粒徑大于2mm時(shí),還會(huì)造成制品的石灰爆裂或吸潮、松解、粉化。含氧化鎂等礦物：是一種有害物質(zhì),含量越少越好,不許超過3%。硫酸鈣、硫酸鎂都將使制品出現(xiàn)“泛霜”,甚至剝層、風(fēng)化。硫酐等含硫酐的硫酸鹽礦物：最好完全沒有,最多也不能超過1%。否則,磚在焙燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體,使磚體膨脹、疏解粉碎,但是污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì),硫含量一般都比較高,基本上以二氧化硫等氣態(tài)形式出現(xiàn),因此,污泥制造燒結(jié)制品（如燒結(jié)磚） 應(yīng)注意這一情況,在生產(chǎn)過程中注意污染,在焙燒過程意氣態(tài)溢出,出廠成品注意制品出現(xiàn)的“泛霜”,及時(shí)調(diào)整配方。4）燒制過程中可能造成廢氣排放污染，應(yīng)嚴(yán)格控制污

7、染物的排放。三、污泥磚制作原料幾種污泥制磚情況干污泥濕污泥污泥灰預(yù)處理將污泥干化（烘干或在室外自然晾干），經(jīng)過磨細(xì)處理去除體積較大固體雜質(zhì)將污泥干化處理后，焚燒污泥還要消耗一部分能源泥摻量泥摻量低于30%摻入量低于50%（含水率較高，所以污泥摻入量不會(huì)太高）摻加量一般能達(dá)到50%以上優(yōu)點(diǎn)含有大量有機(jī)物，焙燒能夠充分利用污泥燃燒產(chǎn)生熱能，節(jié)約能源不僅利用了污泥中原有的水分，而且不需要對(duì)污泥進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，節(jié)約能源含有的有機(jī)物極少，甚至不含有機(jī)物，其所含成分幾乎與粘土相同，所以很適合作為燒結(jié)磚原料缺點(diǎn)高溫焙燒時(shí)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氣體，致使污泥磚表面不平整，容易產(chǎn)生裂縫；在磚的焙燒過程中，還會(huì)有有害氣體

8、放出，造成空氣污染所需成型壓力極大；表面的濕氣會(huì)產(chǎn)生泛霜或長(zhǎng)苔蘚等現(xiàn)象（對(duì)磚進(jìn)行表面化學(xué)處理或提高燒結(jié)溫度這必然會(huì)增加制磚成本）綜合上表所述情況，選擇污泥灰作為制磚原料。四、生產(chǎn)工藝污泥灰制磚生產(chǎn)工藝見下圖： 污泥 干燥 焚燒 污泥灰 混合 成型 煉制粘土破碎具體操作流程圖見下圖：圖1：污泥制磚工藝流程圖注：焚燒時(shí)可進(jìn)行焚燒爐800-1000高溫處理或熱解爐300-500低溫處理。五、關(guān)于污泥灰制磚的幾點(diǎn)建議污泥燒結(jié)磚技術(shù)既能夠解決城市工業(yè)和生活污泥出路問題,節(jié)約耕地和減少污泥填埋或焚燒費(fèi)用,又可以制成節(jié)能型新型墻體材料滿足目前的建筑節(jié)能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了城市污泥無害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的處理目

9、標(biāo)。燒結(jié)制品生產(chǎn)中污泥的摻量應(yīng)從污泥的發(fā)熱量,污泥的物理性能如塑性指數(shù)、干敏系數(shù)和污泥的含水率等；燒失量指標(biāo)及化學(xué)成分和礦物組成四個(gè)方面考慮,一定要注意根據(jù)制品要求,調(diào)整配方,這樣才能生產(chǎn)出合格的燒結(jié)制品。六、污水廠污泥干燥焚燒循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、方案選擇污泥處置方案多種多樣，但最終目的都是要達(dá)到無害化、減量化、資源化的目標(biāo)。目前已有的主要污泥處理處置工藝包括：填埋、消化、堆肥、干化、焚燒、濕式氧化、凍結(jié)熔融法、高溫?zé)Y(jié)法等等。選用何種工藝必須與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相適應(yīng)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)污水處理廠的污泥處置以外運(yùn)填埋為主，主要有：(1)脫水后(含水率70 %80 %左右)的污泥直接外運(yùn)。有些是運(yùn)至生活垃

10、圾填埋場(chǎng)合并處理，由于含水率太高，導(dǎo)致填埋場(chǎng)作業(yè)困難，并且也會(huì)大量占用填埋場(chǎng)庫(kù)容；有些是隨處傾倒，導(dǎo)致二次污染；也有些作為農(nóng)肥直接施入農(nóng)田。由于直接脫水的污泥未經(jīng)高溫處理，其中含有大量病原菌，會(huì)影響人民的身體健康?？傊?，單獨(dú)的脫水外運(yùn)工藝還不能稱其為合格的污泥處理、處置工藝。(2)消化穩(wěn)定后脫水處理再外運(yùn)。該工藝相對(duì)有所改進(jìn)，由于污泥經(jīng)過消化處理，殺滅了絕大多數(shù)病原菌，并且還能產(chǎn)生沼氣供生產(chǎn)、生活使用，基本做到了無害化，并且也有一定的資源化意義。但是，該工藝仍待解決處置高含水率脫水污泥的問題。(3)直接焚燒脫水污泥。該工藝雖然理論計(jì)算可行，并在一些小型的污水廠已有采用，但實(shí)際運(yùn)行效果欠佳，主要

11、原因是設(shè)備不成熟，運(yùn)行管理難度大，需要添加大量的輔助燃料,運(yùn)行成本高。(4)干化后的污泥作為農(nóng)肥使用。采用熱工方法烘干脫水污泥，在有些污水處理廠已經(jīng)采用，運(yùn)行情況尚可。由于干化工藝需要大量使用熱量，有比較高的運(yùn)行成本。2、污水廠污泥干化焚燒是目前可行和合理的方案無論是從經(jīng)濟(jì)因素，還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合我國(guó)國(guó)情的處置方法。但由于污水廠污泥中部分重金屬含量接近或者超過了我國(guó)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，這就部分限制了污水廠污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用。因此，在考慮采用污泥農(nóng)用部分污泥的同時(shí)，必須尋找其它適合的污泥處置方法。污水廠污泥干化焚燒是近年來國(guó)內(nèi)外研究的重要課題，熱

12、干化按加熱方式可分為直接和間接加熱，直接加熱方式熱效率較高，其干化過程一般通過回轉(zhuǎn)圓筒式干燥機(jī)、帶式流化床等來實(shí)現(xiàn)。熱干化是利用熱能將污泥烘干，干化后的污泥呈顆粒或粉末狀，體積僅為原來的1/51/4，而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了產(chǎn)品發(fā)霉發(fā)臭，其高溫滅菌較為徹底。污泥焚燒可利用污泥中豐富的生物能將其作為干化污泥的燃燒熱源，甚為便簡(jiǎn)。焚燒過程中所有的病菌、病源體均被徹底殺滅、有毒有害的有機(jī)殘余物被氧化分解。采用焚燒法處理污泥與其它處理方法相比,有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：(1)污泥的處理速度快,不需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存；(2)污泥可就地焚燒，不需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸。流化床燃燒技術(shù)具有燃燒效率高，

13、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬，污染物排放低，爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度高，適合燃用低熱值燃料等優(yōu)點(diǎn)。因此，根據(jù)石洞口污水處理廠采取對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干化高溫焚燒聯(lián)合處理的成功經(jīng)驗(yàn)，采用目前相對(duì)較成熟的流化床干化工藝，使污泥中水分在較低的溫度下蒸發(fā)，以較少的熱量降低含水率。焚燒采用循環(huán)流化床焚燒爐，通過焚燒干化污泥，以導(dǎo)熱油(或蒸汽)形式回收煙氣中熱量，并將回收的熱量用于干化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的熱效率，使整個(gè)系統(tǒng)的熱量處于平衡狀態(tài)，這是目前可行和合理的方案。3、污泥干燥焚燒循環(huán)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方案為了徹底改變污泥處理進(jìn)口設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高的現(xiàn)實(shí)問題，在總結(jié)已有工程和現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)石洞口污水處理廠采取對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干

14、化高溫焚燒聯(lián)合處理的成功經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過國(guó)產(chǎn)化改進(jìn)，總結(jié)自身長(zhǎng)期從事鍋爐和干燥設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，并借鑒國(guó)外污泥處理的經(jīng)驗(yàn)，采取“以廢治廢”和“量身定做”的務(wù)實(shí)原則，開發(fā)了適合中國(guó)國(guó)情的污泥資源化利用裝置，獲得國(guó)家專利(ZL2004 2 .6)，并且經(jīng)過多個(gè)污泥處理項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用和通過了國(guó)家環(huán)保測(cè)試，被確定為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)推廣的污泥處理技術(shù)之一。處理對(duì)象：印染污泥、造紙污泥、化纖污泥、城市污水處理廠污泥、生物發(fā)酵菌渣、制革污泥、石化污泥等。單臺(tái)設(shè)備污泥處理量：50150噸/天；處理前污泥平均水分：8085%常用的污泥干燥熱源：煙道排放廢氣(電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐、導(dǎo)熱油鍋爐、窯爐、化工設(shè)施)或焚燒煙氣(干污泥循環(huán)燃燒

15、、發(fā)酵沼氣、工業(yè)廢渣、生物質(zhì)垃圾)。常用的干污泥利用方式：作為能源焚燒利用、送到磚廠生產(chǎn)輕型磚、送到水泥廠生產(chǎn)水泥、作為慢速釋放肥料、作為土壤改良劑。污泥處理的目的：完全無害化，不需要長(zhǎng)途運(yùn)輸，內(nèi)在熱量充分利用產(chǎn)生效益，大幅度減容(95%以上)，真正做到了無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化、低成本化的處理，沒有環(huán)保后顧之憂。設(shè)計(jì)原則a.各種污染物排放嚴(yán)格達(dá)到國(guó)家相關(guān)環(huán)保排放要求；b.采用最先進(jìn)的污泥流化床干燥專利技術(shù)，保證設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；c.采用干污泥循環(huán)焚燒利用工藝，“以廢治廢”，降低污泥處理成本；d.保證達(dá)到設(shè)計(jì)污泥處理量，并考慮一定的余量；e.盡量減少污泥處理系統(tǒng)的占地面積，根據(jù)企業(yè)場(chǎng)

16、地情況靈活布置。設(shè)計(jì)參數(shù)a.污泥設(shè)計(jì)處理量：100噸/天(示范案例取值)；b.污泥進(jìn)料平均水份：8085%(用戶提供)；c.污泥干燥后水份控制范圍：2030%(運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù))；d.干污泥低位燃燒熱值：20002500kcal/kg(測(cè)試平均值)；e.輔助煤設(shè)計(jì)燃燒熱值：45005500kcal/kg(市場(chǎng)普通燃料煤)。系統(tǒng)介紹(污泥干燥焚燒處理流程圖)a.污泥上料系統(tǒng)(2套)：由污泥皮帶輸送機(jī)、污泥料槽、污泥專用給料機(jī)等組成。污泥輸送機(jī)和給料機(jī)采用遠(yuǎn)程無級(jí)調(diào)速控制；b.污泥干燥系統(tǒng)(2套)：由污泥干燥室、機(jī)械破碎裝置、強(qiáng)化傳熱裝置等組成。污泥首先進(jìn)入帶有強(qiáng)化傳熱裝置和強(qiáng)化混合裝置的污泥干燥室，

17、熱煙氣與濕污泥兩相接觸傳熱干化，干燥后的污泥自動(dòng)進(jìn)入收集系統(tǒng)；c.污泥收集和輸送系統(tǒng)(2套)：干燥后的污泥干粉經(jīng)過高效細(xì)粉收集系統(tǒng)收集，由自動(dòng)排出閥連續(xù)排出進(jìn)入中間倉(cāng)，由干污泥輸送裝置送到焚燒爐進(jìn)料口，利用一次風(fēng)送入焚燒爐焚燒利用；d.污泥焚燒爐和二次燃燒調(diào)溫室(1套)：采用最先進(jìn)的“淺床式流化床技術(shù)”(SFBC)，使污泥干粉和灼熱的底料在流化床內(nèi)顆粒呈沸騰狀態(tài)，完全混合，在短時(shí)間內(nèi)可使污泥迅速焚化，形成自持穩(wěn)定燃燒，燃燒效率很高。二次燃燒風(fēng)和混合風(fēng)高速旋流射入二次燃燒調(diào)溫室，產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，形成了強(qiáng)烈的二次燃燒，進(jìn)一步提高燃燒效率。e.輔助煤上料系統(tǒng)(1套)：主要用于系統(tǒng)啟動(dòng)初期和底料循環(huán)補(bǔ)充，由垂直式提升裝置、料斗、螺旋給料機(jī)等組成。用小車將輔助煤和循環(huán)底料倒入提升斗，由垂直式提升裝置將物料送入料斗，給料機(jī)給料量由控制臺(tái)遠(yuǎn)程控制。f.平衡通風(fēng)系統(tǒng)(1套)：由焚燒爐鼓風(fēng)機(jī)、一二次供風(fēng)系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、煙囪等組成。干燥裝置、細(xì)粉捕集器、引風(fēng)機(jī)、煙囪之間均配有全密封金屬煙道，高溫?zé)煹劳獠颗溆斜夭牧?，低溫?zé)煹纼?nèi)外防腐處理。g.電氣儀表系統(tǒng)(1套)：污泥料槽上方設(shè)有電視監(jiān)視器，運(yùn)行人員可以根據(jù)料