專利名稱：一種減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，具體涉及一種通過控制含氧量來減少有害尾氣產(chǎn)生的燒結(jié)方法。
背景技術(shù)：
如何處理江河湖泊中的淤泥以及城市污泥，是一直困擾許多國家的環(huán)保問題，江河湖泊的淤泥也一直未得到充分有效的利用，特別是沒有得到資源化利用，主要原因在于一方面淤泥治理的規(guī)模還較少，江河湖泊的淤泥處理壓力不大，另一方面，處理技術(shù)特別是資源化技術(shù)不過關(guān)。污水處理廠排放的污泥，自然堆積會產(chǎn)生的惡臭氣體，焚燒就會產(chǎn)生二惡英、氫化合物、氮氧化物等有害氣體，污染環(huán)境危害人類健康，如何對它進行合理利用已越來越受人們關(guān)注。利用淤泥污泥制磚是一種對固體廢物進行高溫?zé)峄瘜W(xué)處理的較好方法。中國專利 (CN200910184633. 1江河湖泊淤泥及城市污泥燒結(jié)磚及其生產(chǎn)方法)將淤泥污泥和內(nèi)燃料混合制成磚坯送入窯爐內(nèi)燃燒，在950°C 1000°C的高溫條件下，淤泥污泥中的可燃組分及有機分與空氣中的氧進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，分解釋放出熱量并轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣體和少量的性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣。淤泥污泥磚坯經(jīng)過高溫焙燒處理，淤泥污泥中的細(xì)菌、病毒等有毒素能被徹底消滅，各種惡臭氣體及有機物得到高溫分解。然而，在其燒結(jié)過程中，容易產(chǎn)生二噁英等有害氣體，破壞環(huán)境，同時需要對排放的尾氣進行后處理，工藝復(fù)雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種有效減少有害尾氣的
燒結(jié)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，包括以下步驟
(1)燒結(jié)的低溫階段在室溫至250°c的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入空氣；
(2)燒結(jié)的中溫階段在250°C至700°C的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入N2和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)A的含量為4% 8%，優(yōu)選含量為5% 6% ；
(3)燒結(jié)的中高溫階段和高溫階段在700°C至950°C的中高溫階段和950°C至最高燒成溫度的高溫階段，向爐窯內(nèi)通入化和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)A的含量為30% 80%，優(yōu)化含量為40% 60% ；所述高溫階段的燒結(jié)時間為8 12h。其中，最高燒成溫度為 1000°C。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點本發(fā)明淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法通過控制通入氣體，控制爐窯中的氧氣含量，減少二噁英的產(chǎn)生在低溫階段(室溫 250°C左右)， 該過程主要是自由水與結(jié)合水的排除，此階段溫度下，有毒成分如二噁英等尚未大量產(chǎn)生， 此時只需通入空氣助燃；在燒結(jié)的中溫階段O50 700°C )，坯體中固體顆粒逐漸靠攏，坯體發(fā)生輕微的收縮，氣孔率增加，此時向爐窯中通入K和空氣的混合氣體，并控制O2的含量為4% 8%，優(yōu)選含量為5% 6%，保持缺氧的環(huán)境，抑制了二噁英的生成；在中高溫階段 (700°C 950°C )和高溫階段(950°C 最高燒成溫度)，向爐窯中通入仏氣體和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)A的含量為30% 80%，優(yōu)化含量為40% 6096，通過過量氧氣以促使淤泥污泥中的可燃組分及有機分與氧進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，分解釋放出熱量并轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣體和少量的性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣，并控制高溫階段中燒結(jié)時間8 12h，同時在過量氧氣環(huán)境中保持煙氣停留時間大于^，可使有毒成分如二噁英等成分完全燃燒生成無毒物質(zhì)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法進行詳細(xì)說明。本發(fā)明淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)過程分為四個階段低溫階段(室溫 250°C左右)，中溫階段O50 700°C左右)，中高溫階段(700°C 950°C )，高溫階段(950°C IOOO0C )。在低溫階段下，主要燒結(jié)過程是自由水與結(jié)合水的排除，此階段溫度下，有毒成分如二噁英等尚未大量產(chǎn)生，此時只需通入空氣助燃，加快水的排出。在中溫階段Q50 700°C )，坯體中固體顆粒逐漸靠攏，坯體發(fā)生輕微的收縮，氣孔率增加，此時向爐窯中通入N2 (通過工業(yè)制氧機制得)和空氣的混合氣體，并控制A的含量為5% 6%，保持缺氧的環(huán)境，抑制了二噁英的生成。在中高溫階段(700°C 950°C )，有毒成分如二噁英聚合物的反應(yīng)速度遠(yuǎn)小于二噁英的分解速度；坯體內(nèi)部發(fā)生較復(fù)雜的物理化學(xué)變化，坯體內(nèi)含有的有機質(zhì)，碳酸鹽、硫酸鹽及鐵的化合物等，氧化和分解過程大多數(shù)在這個階段發(fā)生的，此階段通入較多氧氣，以幫助淤泥污泥可燃成分燃燒產(chǎn)生大量熱能。在高溫階段(950°C 1000°C )，由于淤泥污泥是屬于多礦物組成的物質(zhì)，沒有固定的熔點，并在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi)逐漸發(fā)生軟化。當(dāng)溫度達(dá)到900°C后，就可此時開始有低熔物出現(xiàn)，低熔物的液相填充在其它顆粒之間的空隙中，在表面張力作用下，使得未熔的顆粒再次靠近，體積開始出現(xiàn)明顯收縮，體積密度提高，氣孔率下降。當(dāng)溫度進一步升高時， 淤泥的氣孔率不斷降低，收縮不斷變大，其體積密度達(dá)到最大值時，稱為完全燒結(jié)，對應(yīng)的溫度叫燒結(jié)溫度。從完全燒結(jié)開始，溫度繼續(xù)上升，出現(xiàn)一個穩(wěn)定的階段，該階段中，體積密度與收縮率不發(fā)生顯著變化。此階段通入過量氧氣(氧氣(通過工業(yè)制氧機制得)和空氣的混合氣體，控制氧氣的含量為40% 60%)以促使淤泥污泥中的可燃組分及有機分與氧進行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，分解釋放出熱量并轉(zhuǎn)化為高溫的燃燒氣體和少量的性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘渣。同時控制高溫階段的燒結(jié)時間為8 12h，并保持煙氣停留時間大于^，可使有毒成分如二噁英等成分完全燃燒生成無毒物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，其特征在于包括以下步驟(1)燒結(jié)的低溫階段在室溫至250°c的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入空氣；(2)燒結(jié)的中溫階段在250°C至700°C的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入N2和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)A的含量為4% 8% ；(3)燒結(jié)的中高溫階段和高溫階段在700°C至950°C的中高溫階段和950°C至最高燒成溫度的高溫階段，向爐窯內(nèi)通入化和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)A的含量為30% 80% ；所述高溫階段的燒結(jié)時間為8 12h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，其特征在于 所述最高燒成溫度為1000°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，其特征在于 所述步驟(2)中A的含量為5% 6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，其特征在于 所述步驟(3)中&的含量為40% 60%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少有害尾氣的淤泥污泥燒結(jié)磚的燒結(jié)方法，包括以下步驟(1)燒結(jié)的低溫階段在室溫至250℃的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入空氣；(2)燒結(jié)的中溫階段在250℃至700℃的燒結(jié)溫度下，向爐窯內(nèi)通入N2和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)O2的含量為4%～8%；(3)燒結(jié)的中高溫階段和高溫階段在700℃至950℃的中高溫階段和950℃至最高燒成溫度的高溫階段，向爐窯內(nèi)通入O2和空氣的混合氣體，使得爐窯內(nèi)O2的含量為30%～80%；所述高溫階段的燒結(jié)時間為8～12h。本發(fā)明的燒結(jié)方法有效減少了二噁英等有害氣體的生成，保護環(huán)境，降低成本。
文檔編號C04B33/32GK102515712SQ201110405830
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者宣云干 申請人:江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司