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关于用湿法窑熟料生产工艺协同处理城市污水处理厂污泥生产水泥熟料的建议报告书（草 案）云南XX水泥集团有限公司二九年三月十六日目 录第一章 污泥处理项目总论3 一、概述3 二 、污泥的成分和危害4第二章 项目提出的背景6第三章 水泥工业处置污泥的优势8 污泥变水泥城市污染的“零污染”处理8第四章 我公司对城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治的有利条件13第五章 水泥熟料湿法窑用城镇污水处理厂污泥生产水泥的无害化 利用处理生产工艺研究16第六章 经典案例19一、独创新技术 破解污泥难题记北京新北水水泥有限责任公司19二、重庆启动城市污泥变水泥项目 一年节省400万21三、上海水泥厂利用污泥制水泥23四、水泥厂“吃”污泥“产”水泥25第八章结束语29 贯彻落实科学发展观   促进污泥资源化无害化处理27第一章 污泥处理项目总论项目名称：关于用水泥熟料湿法窑工艺协同处理城镇污水处理厂污泥生产水泥熟料项目一、概述在城市污水处理过程中，不可避免的将产生含有大量有机物、丰富的氮、磷以及重金属物质，含水率很高的污泥。随着污水处理率及处理程度的提高，污泥产量不可避免的会随之愈来愈大，致使污泥的处置问题日益严重。污泥是城市污水处理厂的必然副产物，污泥的共同特点是水份很高，一般可达2598，体积庞大，不易处理。污泥对环境的危害主要包括使水源水质恶化，污染土壤和农作物等。随着人们生活水平的提高和生产规模的扩大，污泥这种污染物质的危害性也日益明显。污泥的适用处理技术应使污泥减量化、稳定化、无害化和资源化处理。国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。二、 污泥的成分和危害由于污泥含有丰富的N、P、K等营养元素和有机质以及农作物所必需的硼、锰、锌等微量元素，污泥堆肥后施用于农田可供给植物养分，提高土壤有机质含量，改善土壤的物理性质和生物学性质，而且从生态平衡和经济的观点来看,污泥的农用处置途径不需填埋容积，因此污泥土地利用被认为是目前污泥最终处置和再利用的最经济可行的办法，近年来主要集中利用于农田施用、林地施用、园林绿化建设应用、受损土壤的改良和修复等方面。但由于污泥中存在多种毒性污染物，因此在污泥农用过程中具有一定的生态风险。（一）重金属虽然污泥的化学组成因污水来源而异,但一般都或多或少地含有一定量的Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Hg、Cd等重金属元素。由于我国城市污水中工业废水比重较大（2002年浙江省全省废水排放总量达25.9亿t，其中工业废水16.8亿t，占废水总量的64.9%），经二级处理后，相当一部分重金属转移到污泥中去，使污泥中重金属含量接近或者超过我国农用污泥中污染物控制标准(GB 428488)。（二）有毒有害有机污染物美国环境工作者在污泥中检测到了杀虫剂三氯苯氧基乙酸和(二氯二苯三氯乙烷)和二恶英。国内在桃浦污泥中检测到了8种我国环境优先污染物：苯、甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、氯苯、苯酚、硝基苯、苯胺。不同类型污水的污泥中有机污染物的分布不同,工业污水中包含大量石油烃类的化工废水,因而含工业污水的污泥中有机污染物的种类和含量明显比生活污水的污泥多。（三）病原体污泥中存在相当数量的病源微生物和寄生虫卵。从新鲜的污泥夏秋季样品共检出12 种细菌：大肠埃希菌、嗜水气单胞菌、产碱普罗威登斯菌、产酸克雷伯菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、少动鞘氨醇单胞菌、假单胞菌、沙门氏菌、摩氏摩根菌、奇异变形杆菌、阿氏肠杆菌，这些病菌中多数属于肠道和呼吸道传染病菌,能引起肠胃炎及生物中毒。病毒有脊髓灰质炎病毒，肝炎病毒、艾柯病毒和柯萨奇病毒等。寄生虫卵主要为蠕虫，以线虫卵和绦虫卵最为常见。从我国具体情况来说污泥的土地利用是最为可行、最为现实的利用方法，目前有直接施用和间接施用两种方式。直接施用是把未经处理的污泥直接施用于农田,显然这种方式忽视了污泥中存在的污染物而导致的潜在环境问题,。间接施用是指污泥消化、堆肥或制成复合肥料后施用，其中污泥堆肥作为一种资源化处理方式，是目前最受欢迎的污泥处理方式。污泥堆肥过程可使有机污染物降解,达到农用标准，可消除污泥恶臭，有效杀灭其所含病原体及虫卵。堆肥过程中还可以使重金属的生物有效性发生变化,水浸提态重金属的含量减小，但重金属总量并不减少，施入土壤后仍然存留在土壤中，长期施用有环境重金属超标的危险。我国现行的控制标准只对污泥农用的污染物浓度作了限制,但对污泥施用地中最多能容纳多少污染物却没有明确的规定，如果无限期过量施用也可能会对土壤性质和生态环境造成一定危害。因此我国规定施用符合污染物控制标准的农用污泥每年不得超过30 t/hm2，且连续施用不得超过20年。鉴于以上原因，世界各国的污泥农用率不高，英国、瑞士、荷兰也仅为40%50，德国污泥农用的比例从20世纪70年代中期的38%明显地降低到1997年的27%。除了污泥农用外，在污泥无害化、资源化和能源化的过程中，人们一直在寻求开发更为经济有效、无二次污染的处置方法。第二章、项目提出的背景城市污泥是污水处理厂污水处理的必然产物，这种废弃物的处理是污水处理后不可回避的问题，随着污水处理率的不断提高，污水处理厂的数目和处理能力成倍增长，城市污泥的产量也急剧增加，城市污泥处置的矛盾变得日益突出。由于城市污泥具有容量大、不稳定、易腐败、有恶臭、有毒有害等特点。另外，污泥的任意堆弃或直接利用，势必对环境造成二次污染，这不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁，因此必须对其进行适当的处理。在这样的背景下，住房和城乡建设部、环境保护部、科学技术部建城200923号关于印发城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）的通知，为推动城镇污水处理厂污泥处理处置技术进步，明确城镇污水处理厂污泥处理处置技术发展方向和技术原则，指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术研发和推广应用，促进工程建设和运行管理，避免二次污染，保护和改善生态环境，促进节能减排和污泥资源化利用，住房和城乡建设部、环境保护部和科学技术部联合制定了城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）。各地住房城乡建设部、环保部和科技主管部门应密切合作，加大投入，加强污水处理厂污泥处理处置技术研究开发和推广转化工作。目前，国内利用城市污泥等生产生态水泥处于起步阶段，而在欧美、日本等发达工业国家，已经广泛使用污泥等生产生态水泥（在水泥生产过程中，能源和物质投入、废物和污泥排放物都减少到最底程度，制造过程中的副产物能重新利用）。这既可保护环境、节约资源，又可为污泥寻求一条理想的处置出路，符合循环经济和可持续发展战略。采用污泥做原料生产生态水泥，可以彻底地解决城市污泥问题，是保护生态环境，实现“零污染”最有效的途径，对促进社会可持续发展具有重要意义。由于污泥中含有重金属、有毒有机物和病原微生物等成分，污泥的大规模土地资源化利用因此受到限制，如何妥善处置污泥成为污水处理工作中的一个难题。污泥灰分的成分和化学特性与粘土成分接近，理论上污泥可替代30的粘土原料参与水泥生产。利用水泥窑不仅可以完全氧化污泥中的有机污染物、消灭病原体，还可将重金属固定于熟料晶格中，减少了污泥的二次污染。以污泥为配料生产生态水泥可实现资源、能源的充分利用，对于重金属含量偏高、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式，是变废物为再生资源的另一有效途径，为此，我公司安排化验室的七位化验人员分别对昆明、安宁、楚雄3个地区的污水活性污泥（由于时间的关系，没有对印染污泥、造纸污泥、化纤污泥、生物发酵菌渣、制革污泥、石化污泥等进行采样分析）中的有机成分和无机成分进行采样分析（详见附录1昆明、安宁、楚雄地区城镇污水处理厂污泥成分分析表，得出昆明、安宁、楚雄3地区的污水活性污泥中的有机和无机成分生产生态水泥的可行性。结果证明，采用我公司湿发窑及水泥窑头窑尾污泥双掺组合生产工艺，用污泥生产生态水泥是可行的！第三章、水泥工业处置污泥的优势污泥变水泥城市污泥的“零污染”处理目前，常规的污泥处理技术包含污泥填埋、污泥堆肥、污泥干燥、污泥焚烧等，这些技术都存在各种各样的问题。污泥填埋会占用大量的土地，同时还会污染地下水；而污泥堆肥处理后用作肥料，会带来烧苗、盐害、病虫害、杂草种子等一系列问题，国家环保部门禁止将污泥作为菜田、稻田的肥料，作为旱田的农肥需要对污泥的成份进行分析，重金属及有害物质不超标方能使用，污泥作为绿地用肥要有园林部门认可，由监测部门跟踪分析方能使用。另外，由于污泥本身含水率高的特性，其处理处置过程中能耗很大，成本较高，污泥焚烧是一种较为理想的污泥处理方式，但焚烧设备投资巨大，操作管理也较为复杂，能耗和运营费用均很高。污泥处理已成为当前一个世界性的难题，也是我国建设生态文明必须解决的一个问题。国内外水泥专业人士对城市污水处理厂的污泥进行过大量的研究，一致认为污泥可用作水泥熟料生产的原料和燃料。水泥窑中使用污泥作为原料以及燃料的替代物，既可以提供一种措施来解决垃圾填埋和不当焚烧引起的环境问题，又能够缓解其所代替的原燃料的资源匮乏，同时可以完全避免在热焚烧炉中所产生的污染排放。 对于水泥生产而言，由于回转窑的热容量大，利用前置的分解炉或增设垃圾焚烧装置并不会引起水泥工艺过程控制大的改变，也不存在对系统设备大的改进，因此在单位处置能力的投资上是极其低廉的。 在处理能力上，由于大规模的水泥生产中系统具有很大的热容量，能允许进入物料在数量及质量上的适度波动，因此能包容相对于整个物料处理量中占很小比例的垃圾加入所引起成分的微小改变，所以在废弃物的利用规模上可以远大于现有专业处理设备的处理能力。 同时，由于在水泥矿物的形成过程中有液相出现，因此在使用废弃物以后，其焚烧的残渣可以被水泥矿物吸收或者固熔，从而不存在残渣的处理问题。 正是由于水泥生产过程中的这些得天独厚的特点，为污泥在水泥生产中进行处理提供了技术上的可行性，真正能够做到城市污泥的“零污染”处理，而且与单独建设专用焚化炉相比，具有建设投资省、运行费用低、经济效益好、无害化处理彻底等资源化环保处理的优点。 国内的研究及应用状况： 浙江大学材化学院戴恒杰等利用杭州水业集团排放的污泥替代硅质原料烧制水泥熟料，并结合浙江钱潮控股集团有限公司的水泥生产工艺，研究了污泥对水泥熟料烧成和强度性能的影响。戴恒杰等配置了相同率值、不同污泥掺量的生料，在1400下煅烧。化学分析、XRD分析和强度试验结果表明：掺入适量的污泥能降低熟料游离氧化钙f-CaO的含量，促进熟料的烧成，提高熟料强度，尤其是熟料的早期强度。污泥替代硅质原料烧制水泥，不仅可实现污泥的无害化处置和资源化利用，也是提高水泥性能的重要技术措施。 武汉理工大学材料学院的陈袁魁等对武汉市水果湖、南湖的淤泥的特性进行研究后，认为其代替粘土的设想是可以成立的，继而对用其置备水泥熟料进行了实验研究，结果表明：利用淤泥、铁粉和石灰石进行配比，可以制备符合要求的硅酸盐水泥。 成都建材设计院的蔡顺华等对污泥进行了工业化学分析，发现其热值一般在1000015000kJ/kg， 相当于褐煤的热值，认为其可作为二次能源来使用。 有一个专利，但没有使用者的报道。这个专利是“用湿态污泥废渣直接配料生产水泥熟料节能新工艺（专利号：200710035964.x）”，其充分利用了污泥的物理特性和化学性质，直接利用滤干或沥干堆存的或石灰稳定的污泥，采用新颖的“二级配料工艺”，利用污泥取代部分水泥生产的原料和燃料，将污泥视作生产水泥用的一种复合原燃材料，再补充所需的其它原燃材料组份，经均质、成型为“节能型料棒”（专利号：ZL200622052558.5）或经均质打散送入水泥窑内烧成熟料，既利用了污泥中水份作为均质成型水份，又节省了大量的烘干能耗和粉磨能耗，也充分利用了污泥中的无机物和有机可燃物热量。 利用新型干法窑处理污泥的工艺，成都建材设计院进行过深入的研究。成都建材院从其上世纪末成熟的湿磨干烧工艺出发，提出了与之相似的烘干工艺，为我国用水泥窑处置污泥提供了装备和工艺支持。 目前，在上海联合水泥有限公司，污泥由封闭的车辆运送到厂指定的堆放处，工人在卸货时往污泥中掺入生石灰以消除恶臭。然后，污泥进入脱水装置，使其由湿基（含水75%）变为干基。接下来是根据化验室的化学成分分析，加入校正原料，再将它作为生料成分送入窑中，在13501650的高温中与其它原材料一起燃烧。 两年前，国家发展改革委复函辽宁省发展改革委，同意辽宁工源水泥有限责任公司采用新型干法水泥窑综合利用城市污泥生产水泥熟料项目。该项目原料除石灰石外，全部采用各种废渣，利用日产5000吨新型干法水泥大窑，年处置沈阳市和本溪市污水处理厂的污泥58万吨，年产水泥熟料150万吨。据了解，该项目已于去年4月动工，明年建成后可实现年处理污泥57万吨。该项目的建成投产，不仅会为水泥窑处置城市污泥起到示范作用，而且会加快该技术的推广速度。 据悉，最近，华新金猫水泥（苏州）有限公司瞄准节能减排和循环经济，正在上马“污泥水泥窑煅烧资源综合利用项目”，利用全苏州污水处理厂每天将产生2500吨污泥，作为替代原料和生产燃料，从而大大减少原煤的使用量。据测算，使用1吨污泥将减少消耗0.3吨原煤。 国外的研究结果与国内高校和设计院的研究基本相似。使用水泥窑和专门的焚烧装置分别进行了来自水处理厂的污泥的焚烧处理，发现使用水泥窑处理污泥在污染的排放和能源的利用上具有很大的优势。 国外利用污泥生产水泥熟料，无论是用来代替粘土质原料还是代替燃料，报道的资料较多。 工业应用的实践越多，其获得的经验越丰富，概括起来有以下几点： 1. 只要细度>90m的颗粒<25%，其具有很好的火焰性能。 2. 其燃烧后灰分中含有钙和硅的矿物，所以灰分是熟料生产中很好的原料添加料。3.应特别关注窑系统中氯化物和汞含量的增加。4. 粉磨和储存工艺中要预防起火和爆炸。   5. 发达地区污泥的热值较欠发达地区的高。 把污泥变成水泥，我国还缺什么？ 我国城市化进程加快，各类污水处理装置纷纷上马，城市污水处理率极大地提高；伴随着污水处理而产生的大量含有重金属、病原菌和有机污染物的污泥被随意倾倒或简单填埋，造成新的环境“二次污染”。 据专家估计，我国城市污泥排放量每年1000万吨左右（干重）。这些污泥该堆放到哪里去呢？填埋不是个好办法，因为这些污泥的渗透液会对附近江河产生污染。把污泥变成水泥，既然在理论和实践上是可行的，我国何不大力推广呢？笔者认为主因在垃圾处理法规上存在不足。 德国发布的市政垃圾处理法规定，自2005年5月30日起，固态中有机含量超过5%的垃圾不允许填埋。一般城市污泥的有机含量在60%75%之间，因此城市污泥必须在填埋之前进行热处理，减低污泥中的有机含量。由于城市污泥脱水后还含有大量的水分，一般在80%左右，要利用污泥中的有机成分，必须事先进行干化处理。如果采用烘干后的污泥，不仅可以消除污泥中的有害成分，还可以利用污泥的热量。 目前德国已建成污泥烘干装置80多套，早期建造的多为高温烘干装置，但因为高温烘干装置安全性差，目前以分散型低温烘干装置为主。污泥烘干是污泥无害化最终处理和能源回收过程的一个重要环节。德国已不允许污泥直接农用或填埋。由于大量工业废水超标排放使得污泥成分日益复杂, 污泥中存在大量重金属、有毒有害有机污染物和病原微生物等, 使污泥处理难度增加。污泥农用作为目前最被认为是污泥资源化较为有效的处置方式，但重金属是限制污泥大规模土地利用的最主要因素，农业排水及雨水径流等面源污染的问题也容易导致污泥的二次污染。以污泥作为配料生产水泥,可将其中的有毒有害物质分解或固化,使“二次污染”的风险降至最小，又可实现资源、能源的充分利用,对于重金属含量偏高、不宜农用的污泥是一种有效的处理方式，是变废物为再生资源的另一有效途径，具有很广阔的前景。因此, 水泥工业处置城市污泥有不可替代的优势,是污染物资源化利用和“零污染”处理的最佳途径。第四章、我公司对城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治的有利条件我公司云南XX水泥集团有限公司坐落于群山环绕景色优美的世界著名 “恐龙之乡”-云南楚雄禄丰县城南，拥有一条年产万吨水泥熟料的湿法窑生产线。公司距省会昆明97公里，距州府楚雄83公里，昆大高速公路侧穿而过，距禄丰火车站7公里，距320国道3公里，交通便利。公司现有职工458人，专业技术人员109人，年水泥生产规模120万吨。生产、实验、检验设备精良，生产工艺先进，生产全过程均采用全套DCS计算机集成自动控制系统，建成了自原料投入到产品出厂全工序24小时计算机自动控制的先进生产线。公司制定了超于国家标准的内部控制指标，检测设备先进。自1990年至今出厂的水泥合格率、富裕强度合格率、袋重合格率均保持三个百分之百。 现已通过计量认证、 ISO 9001国际标准质量体系认证和ISO 14001环境管理体系认证。连续五年被省、州、县评为“重合同，守信用先进单位” ，被省、州、县评为“文明单位” ，被州、县评为“十佳诚信单位”和“依法纳税先进单位”。企业机构健全，建立了完善的现代企业制度。主要产品有32.5级、42.5级、52.5级普通硅酸盐水泥；32.5级、32.5R级、42.5级矿渣硅酸盐水泥；32.5级、42.5级复合硅酸盐水泥；42.5、52.5中热硅酸盐水泥；32.5、42.5低热水泥及道路水泥等。产品畅销昆明、大理、保山、楚雄、临沧、西双版纳等20多个市县，广泛用于公路、铁路、桥梁、隧道、涵洞、水坝、广场、高层建筑等工程设施建设。公司秉承“以技术为导向，以品质取市场，以服务赢客户”的理念，内强员工素质，外塑企业形象，围绕“今天的质量，明天的市场, 后天的品牌”主题！从采购、生产、检验、储存、销售各项运作均实现标准化、程序化、规范化，始终为客户提供优质的产品。污水污泥除了有机物外往往还含有20%30%的无机物,主要是硅、铝、铁和钙等成分。一般情况下，污泥中灰分的成分和化学特性与粘土成分接近，理论上污泥可替代30的粘土原料参与水泥生产。生态水泥以生态环境和水泥的合成语而命名的。是一种新型的波特兰水泥。这种水泥以城市垃圾烧却灰和下水道污泥为主要原料，经过一定的生产工艺制成无公害水泥，把生活垃圾和工业废弃物变成了一种有用的资源。早在1993年，日本秩父小野田水泥（株）开展了“都市性综合废弃物利用生态水泥生产技术”的研究 。2001 年在千叶县建成世界上第一条生态水泥生产线。我国近年来也开展了利用污泥生产水泥的研究。上海新型建材研究开发中心在充分论证及实验室试验成功基础上,分别在湿法回转窑和四级预热器回转窑水泥厂进行了多次工业试验，在湿法生态水泥生产方面取得了成功的经验云南XX水泥集团有限公司关于 水泥熟料湿法窑用城市污泥生产生态水泥项目投资的可行性研究报告通过对项目的政策和市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在政策、市场、设计、环评、建设、运营、管理等研究和经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而对项目投资价值评估及项目建设进程等提供了可靠的保障。因此，由我公司用湿法窑处理处置昆明、安宁、楚雄、禄丰等周边城市污泥生产生态水泥是符合国家政策、废物资源化、保护环境、节约资源等一系列有利条件的！第五章、 水泥熟料湿法窑用城镇污水处理厂污泥生产水泥的无害化利用处理生产工艺研究一、研究内容采用昆明、安宁、楚雄三个地区的污水活性污泥生产生态水泥。（一）污泥物理形态。从表面上看，污泥成黑色，不定形态，手触摸有黏糊糊的感觉，污泥中的有机物主要是生物腐殖质，有腐败的气味，经分析主要为硫醇和硫磺泉气体。（二）重金属元素的消减。污泥中总是会含有一些重金属元素，重金属离子的作用和影响是人们关注的重点，由于大部分的金属元素在熟料烧制过程中参与了熟料矿物的形成反应，已经被结合进熟料晶体中。因此，判断重金属离子的作用，不应是看其在原料或熟料中的含量，而应观察其从熟料中的渗出量，因为只有这部分重金属才有可能对人体或环境产生危害。（三）有机物和细菌的消减。污泥中含有大量的有机物，其腐败产生大量的细菌和不洁气体。但在水泥窑内的高温下，这些有机物和硫化氢及硫醇等气体已完全燃烧分解，不会在产生危害。二、技术路线水泥生产采用湿法窑搅拌池和水泥窑头窑尾污泥双掺组合生产工艺，即污泥直接掺入搅拌池-生料浆搅拌均匀-煅烧熟料-水泥掺和材料-烧制水泥、石灰稳定半干化-生料-烧制水泥和污泥直接掺烧-熟料-水泥掺和材料组合处理模式。污水厂污泥一部分经石灰稳定半干化预处理后，以合适的比率代部分黄砂、粘土等材料与石灰石作为水泥原材料之一，采用我公司现有的水泥生产工艺 水泥熟料湿法窑生产工艺进行煅烧成熟料；另一部分污泥不经干化预处理以合适比率直接喷入窑头部位，烧掉污泥中所含有机物，污泥中无机物作为水泥掺合材掺入水泥熟料，与石膏磨后成为双掺水泥。工艺流程见图1所示。生料浆水泥成品湿污泥湿污泥水泥原材料生料均化污泥储库污泥细化计 量计量散水泥库水泥配料站熟料回转窑煅烧干化搅拌池混合材石膏图1石灰石、黄砂、辅助材料等原料经破碎机破碎后进入原料配料站进行配料，按生产要求比率在生料粉磨系统中混合粉磨后至搅拌池搅拌，形成生料浆，使得生料质量得以稳定。生料浆（含湿污泥）从回转窑窑尾进入回转窑煅烧，煅烧后的水泥熟料经冷却与石膏等混合材配料、粉磨后成为水泥成品。方案设计的优点：（一）干化、半干化污泥和投加的生石灰均可作为水泥生产的生料,直接掺烧污泥则可作为水泥掺和料,该工艺大大节省了原材料和自然资源;（二）污泥热值被利用,节省煤炭用量;（三）半干化投加的生石灰有利于水泥品质提高;（四）管理简便,可操作性强,系统安全性好;（五）污泥处置量大;（六）处理成本较低。污水污泥除了有机物外往往还含有20%30%的无机物,主要是硅、铝、铁和钙等成分。一般情况下，污泥中灰分的成分和化学特性与粘土成分接近，理论上污泥可替代30的粘土原料参与水泥生产。生态水泥以生态环境和水泥的合成语而命名的。是一种新型的波特兰水泥。这种水泥以城市垃圾烧却灰和下水道污泥为主要原料，经过一定的生产工艺制成无公害水泥，把生活垃圾和工业废弃物变成了一种有用的资源。早在1993年，日本秩父小野田水泥（株）开展了“都市性综合废弃物利用生态水泥生产技术”的研究 。2001 年在千叶县建成世界上第一条生态水泥生产线 。我国近年来也开展了利用污泥生产水泥的研究。上海新型建材研究开发中心在充分论证及实验室试验成功基础上,分别在湿法回转窑和四级预热器回转窑水泥厂进行了多次工业试验，在湿法生态水泥生产方面取得了成功的经验。第六章、经典案例一、独创新技术 破解污泥难题记北京新北水水泥有限责任公司近日，金隅集团旗下的北京新北水水泥有限责任公司宣布启动北京市处置污水厂污泥工程项目，这是北京金隅集团第一次系统化、规模化地发起破解污泥处置难题的一场攻坚战。这标志着新北水在北京市全面处置污泥难题方面迈出了实质性的第一步。     独创水泥回转窑处置污泥技术    污泥处置的总体目标是“四化”，即减量化、稳定化、无害化和资源化。如何达到这些目标？金隅新北水以环保型水泥企业的长期探索为基础，独创了利用水泥回转窑处置污泥的技术。 该企业被国家发改委等六部委列为全国第一批循环经济试点单位，是北京环保型企业的典范，是在北京奥运期间惟一被准许继续运行水泥生产与废弃物处置的企业。早在1999年，该公司就通过了ISO14001认证，2007年还获得国内环保系统最高荣誉“中华环境奖”。正是有着如此深厚的环保生产基础，2007年，该公司承担的北京市科委“利用水泥回转窑处置工业废弃物关键技术的研发”课题顺利完成，并通过了专家评审。利用此课题研究的基本结论，金隅集团组织天津水泥工业设计研究院、北京市政工程设计研究院等多家设计单位研究，综合大量研究和工业试验及专家论证，探索出一条污泥处置产业化的最佳工艺路线，那就是充分利用水泥回窑的优势，将污泥干化及最终处置与水泥新型干法生产工艺全面结合，实现污泥处置的资源化和无害化。         据新北水公司总经理付秋涛介绍，水泥回转窑内温度为14501700，气体最高温度可以达到1800以上，在如此高温下废弃物中主要有机物的有害成分焚毁率可达99.999以上，即使很稳定的有机物也能被完全分解；同时，能将有害废料中可能存在的重金属固定在熟料中，避免了再次扩散之害；焚烧污泥的残渣熔入水泥熟料，最终进入水泥成品，不会对环境产生二次污染。     首创破解污泥处置难题方法         2008年北京市污水处理后产生的污泥达87万吨。如何处理这些污泥却成为一大难题。污泥中含有大量有机物，还存在一些危险的病原微生物和重金属，随意扔弃会带来不可挽回的后遗症。就目前我国对污泥的处理状况来看，造成了严重的环境污染。    如何破解污泥处置难题，世界各国都还在探索之中。发达国家通常的做法是制定更高的污泥处置标准，逐步限制污泥的土地直接应用，以减少污泥造成的二次污染。如欧盟确定从2010起禁止再向土地直接施用污泥，与此同时，加速新建和改建污泥处理项目，以尖端技术提高污泥无害化和资源化水平，满足更高的环境要求。而金隅集团新北水刚刚开工建设的污泥处置项目，采用了独创的先进技术，第一次将污水厂污泥干化及最终处置与水泥新型干法生产工艺全面结合，走到 污泥变废为宝 新北水成为楷模        通过特殊工艺，污泥在处理过程中成了生产水泥的能源和原料，既节省了资源，又实现了环保目标。新北水污泥处置工程不仅可以对污泥进行无害化处理，还可以变废为宝，为发展北京循环经济做出榜样。     在水泥生产中，要消耗大量热源，有机污泥经过干燥后焚烧时，可以代替一部分燃料，同时，焚烧后的残渣可替代黏土作为硅质、铝质原料，从而减少水泥生产中对黏土质原料的使用量，间接地维护了土地资源，实现了经济发展、社会进步和保护环境协调发展的目标。        业内人士指出，新北水开始建设的污泥处置工程，是一个能源再生项目，更是治理污染的环境保护项目。它不仅有助于水泥生产企业实现节能降耗，走循环经济之路，而且解决了北京市目前市政污泥亟待处理的难题，为市政污泥减量化、稳定化、无害化、资源化最终处置提供了一个全新的模式。北京市目前有13家新型干法水泥生产企业，有15条水泥旋窑生产线。如果这些生产线都能通过工艺改进，实现污泥的无害化和资源化处置，那么每条生产线可处置污泥5万吨/年以上，北京市水泥工业总处置污泥的能力就可以达到100万吨/年以上，完全具备消纳北京市污泥的能力，这将是对北京城市环境优化、循环经济的推广开拓了一条崭新的道路。二、 重庆市污水处理厂污泥处理取得重大进展（一）重庆市污水处理厂污泥“老大难”有望解决为有效解决城市污水处理污泥难以处置的“老大难”问题，重庆拉法基瑞安水泥有限公司在市环保局的大力支持下，于去年6月启动了利用水泥窑并行处理城市污泥的试验。2007年3月16日，专家组对试验结果进行了审查。试验结果表明采用水泥窑并行处置污泥较传统的人工干化法每吨可节省运行成本上百元，以100万吨的污水处理为例，一年仅污泥处理运行费用就将节省上千万元；且处理后的污泥完全融合到水泥中，水泥品质不会受到任何不良影响，是一项废物无害化处理与资源综合利用相结合的“绿色”工程。专家组一致认为利用干法旋窑生产线处置污水厂污泥工艺技术可行，试验过程中的大气污染物完全能达到国家相应的环保标准，长期困扰我市的污泥“老大难”问题有望得以解决。（来源：重庆信息网）（二）重庆启动城市污泥变水泥项目 一年节省400万 。主城污泥处置难题将得到有效解决。近日，经过近两年试验的利用水泥窑并行处理城市污泥项目即将正式用于生产，重庆拉法基瑞安水泥有限公司与重庆市排水有限公司正式签订利用水泥窑并行处置城市污水处理厂污泥（以下简称“污泥”）协议。根据“污泥”协议，重庆拉法基瑞安有限公司将投资785万元，对南山水泥厂两条日产2500吨新型干法旋窑现有设施实施技术改造，在水泥生产同时并行处置污泥。该项目是我国首次利用水泥窑大规模并行处置污泥，项目投产后每年可处理污泥4万吨，将有效解决主城污泥处置难题，并且一年仅污泥处理运行费用就可以节省400万元。 （来源：时代信报）（三）重庆：污泥作水泥原料 市长不再“头痛”城市污水处理所剩的污泥通过焚烧可转换成水泥原材料，重庆拉法基水泥厂的研发已取得成功。当听到世界水泥巨头法国拉法基全球CEO乐峰介绍这一情况时，市长王鸿举激动得拍腿，表示由衷的感谢。据悉，重庆拉法基联合市环保局、市经委共同研发的该项目，将大大改变困扰重庆的污泥这一环保“顽疾”。污水处理的污泥让市长头痛，据了解，重庆污水处理厂所产生的污泥已经成了一个环保“顽疾”。而要用干化设备，长江沿线污水处理厂至少还需投入上亿元资金，此事让市长王鸿举“头痛不已”。污泥将转换成水泥生产原料，通过水泥窑燃烧，将污泥转换成水泥所需原料的技术，可以帮助重庆解决污泥的问题。”乐峰在接待仪式上表示，该项技术还可以将水泥窑的剩余热能进行发电，保证节约能耗。得知这一消息后，市长王鸿举对拉法基帮助自己投资所在的城市，承担社会责任，表示由衷的感谢。（来源：中国建材网）三、上海水泥厂利用污泥制水泥   污泥变水泥？你会以为是天方夜谭！因为二者虽然只有一字之差，却有天壤之别。一个是城市建设主力军，让高楼林立的基础；一个却是人见人嫌、又臭又脏的城市污水处理沉淀物，不说里面含有细菌、蛔虫、大肠杆菌等听了就令人厌恶的东西， 就是远远闻着，那散发出来的一股恶臭也叫人避之不及。但在建材工人手里，污泥奇迹般变成了水泥。这个魔术般的转换在上海水泥厂的生产流水线上已成为顺理成章、水到渠成的事。 在上海水泥厂，人们可以看到：污泥正由封闭的车辆源源不断运送到厂指定的堆放处，工人在卸货时往污泥中掺入生石灰以消除恶臭。然后，污泥进入脱水装置，使其由湿基（含水）变为干基。接下来是根据化验室的化学成分分析，加入校正原料，再将它作为生料成分送入窑中，在的高温中与其它原材料一起燃烧，发生化学反应。在熊熊的烈火中，污泥发生了质的变化。回转窑的碱性气氛，很容易中和污泥中的酸性有害成分，使它们变为盐类固定下来，例如：污泥中的硫化氢（）因氧的氢化和 硫化物的分解而生成，又被、吸收，形成循环，在回转窑的烧成带形成、固定在水泥中。从窑里出来，污泥已变为熟料的成分，经权威机构测试，它完全符合质量标准。虽然污泥中含有极少量重金属残渣不易分解，但没有太大的影响，因为污泥在进窑燃烧的过程中，污泥中的重金属残渣跟其它物料发生液相和固相反应，重金属元素被固定在熟料矿物的晶格里，不会有残渣单独排出。污泥经过水泥窑处理，生产出的水泥经水化硬化成为水泥石，再进行浸出毒性鉴别，浸出液中重金属含量极少，不会造成污染。所以，这种掺加污泥生产的熟料，可以放心大胆地与混合材一起磨细，制成矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，实践证明使用效果一样，质量完全可靠。据资料介绍，建一个日处理吨垃圾的焚烧厂要投资.亿元，单单就在长江边建一个污泥焚烧厂也要投资.万元，每吨污泥处置费高达近元，而上海水泥厂的污泥处置每吨加生石灰除臭、加校正原料、人工费、管理费等等加在一起，也不过元左右，二者近倍差距！并且将污泥作为水泥的有效成分，节约原材料的增值量不在计算之列。由此可见，污泥作水泥原料潜力极大，全国有几百家水泥厂，年产水泥亿多吨，假如厂家采用此法，则每年可处置污泥万吨，增加的效益不可估量！推而广之，其它工业和城市废弃物也加以利用的话，那么，绿色环保工业的称号给水泥行业真是当之无愧。愿污泥变水泥只是抛砖引玉，日后同行能有更多的探索、发现，让我们为走出建材业发展的新路而共勉。 （来源：中国建材网 哈尔滨工业大学紫丁香社区 中华商务网）四、将污泥变废为宝 （一）水泥厂“吃”污泥“产”燃料随着第一辆满载污泥的密罐车驶入收料间，广州越堡水泥有限公司处置污泥项目在广州正式开始试运行。这一目前国内最大的水泥窑协同处置污泥项目设计处置能力达600吨/天，今后广州市每天排放的2/3市政污泥可在这里得到妥善处理。而且污泥在变成优质水泥的同时,不会产生臭气。位于花都区马溪工业区的广州市越堡水泥公司，由越秀企业(集团)有限公司和世界第四大水泥生产商德国海德堡水泥集团共同投资组建,是原广州水泥厂为实现广州城市可持续发展、生态环境改善、碧水蓝天工程而环保迁建的重大工程。属国家“十五”规划内水泥工业重点项目和广东省、广州市的重点建设项目。（二）“吃”污泥不会二次污染目前，政府治水过程中伴生的污泥处理属于世界性难题，水泥厂如何处理污泥?越堡污泥项目通过利用水泥窑的废气余热烘干污泥，干化后的污泥进入水泥窑焚烧处理，既可替代部分原料和燃料，又可实现污泥的彻底无害化处置。相对于填埋、堆肥需要大量占用土地，且存在二次污染隐患及地质风险，热电厂焚烧投资高，并会产生飞灰、炉渣等危险废弃物，水泥窑协同处置是目前无害化程度最高、资源综合利用水平最佳、经济性最优的固体废弃物处理方式。经过湿污泥接收、输送、干化、水泥窑高温处置等工艺流程后，原本有毒有害的污泥可处置分解出煤的替代燃料，每3吨半干污泥可替代1吨原煤，燃烧后产生的灰渣则可作为生产水泥的原料。 越堡污泥项目以“规模化，无害化，资源化”处置市政污泥为目标，已经做到污泥处理过程中无洒漏、零排放以及生产出的水泥产品环保无害。污泥通过全密封罐车运输，沿途不会发生泄漏和臭气污染。整个处置过程中产生的污水可循环处理，不会污染附近水体，废气则可作为燃烧工具。此外，分解炉内的燃烧温度稳定在850900间，可保证污泥中有害有机物充分燃烧，不会产生二恶英等有毒气体和造成二次污染。（三）广州2/3污泥找到“出路”据悉,目前广州市每天的污水处理量为190万吨，按每处理1万吨污水产生5吨湿污泥计算,每天产生污泥约950吨。到2010年，广州因污水处理产生的污泥量将增加到2425吨/天，2020年将增加到3120吨/天。在越堡污泥项目启动前，广州仅有的一家污泥处理厂津生污泥处理厂的污泥处理能力远不能满足城市污水处理的需求。此前广州水务局有关负责人表示，已经计划通过越堡公司处理