水泥窑协同处理污泥专利技术及其在国内外的应用-北极星水处理网

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利用水泥窑高温的特性协同处置城市污水厂污泥，无害化处置污泥的同时实现能源再生利用。本文通过检索水泥窑处理污泥的世界范围专利和中国专利，重点综述了我国利用水泥窑处理城市污水厂污泥的专利技术，为选择污泥处理处置的有效方法提供参考和借鉴。

随着我国城镇污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥产生量急剧增加。利用水泥厂煅烧设备处理污水处理厂污泥，不仅解决了污水处理厂污泥处理问题，还可以利用污泥替代部分水泥原料生产熟料，充分利用污泥焚烧过程中所释放的低位热值，达到污泥稳定化、无害化、减量化和资源综合利用的目的。近年来，越来越多的相关技术被研发并申请专利。目前，水泥窑协同处理城市污泥技术在推广应用方面不是很普遍，因此，本文通过检索2013年6月31日以前公开的有关水泥窑处理污泥的世界范围专利和中国专利（中国专利包括发明和实用新型），重点综述了我国利用水泥窑处理城市污水厂污泥的专利技术，为选择污泥处理处置的有效方法提供参考和借鉴。

1国内外专利申请概况

上世纪七十年代中期由德国和日本率先提出水泥窑协同处理污泥的技术，并申请了相关专利。世界各国相关专利的申请情况如图1所示。由图1可见，在世界范围内，水泥窑协同处理污泥技术的专利申请量呈逐年增长的趋势，尤其是进入21世纪以来，十年的申请量由上世纪90年代的40件增长为166件，增长率超过300%。其中，日本专利所占的比例最高，近十年的增长趋势也比较迅猛。值得关注的是，相关技术的中国专利在2005年开始出现，至2012年申请量达到了33件。

世界各国对污泥的处理和资源化利用方式愈加重视，已成为环境科学领域的重要研究课题之一。由于各国在自然环境、经济水平和科技水平等方面存在差异，各国对污泥的处理方法也不尽相同。日本和德国的污泥处理处置技术相对较成熟，通过对其技术的分析，可为我国污泥处理处置带来一定的参考和借鉴。

目前德国污泥已经实现100%稳定化处理，污水厂最高60%的能耗可以通过污泥生物质能回收。污泥已不再被视为污染物，污泥处理从单纯的消纳处置转变为资源与能源的综合利用。2000年之后，德国的水泥窑协同处理污泥的专利申请量迅速减少，重点转到作为能源利用的污泥处置方面。为了减轻填埋场的负担，日本较大规模地采取了以干化焚烧为主的污泥处理方法。焚烧灰渣和部分脱水污泥进入水泥厂制作建材、熔融渣作为路基材料等。因此，近年来相关专利的申请量增长显著。看到水泥窑协同处理污泥技术在中国市场发展的前景，日本于2005-2008年在中国也申请了干燥设备、粉尘收集设备、减少污染的方法等方面的专利（水泥烧成装置及高含水有机废弃物的干燥方法；水泥烧成设备的排气处理方法和处理系统；含水污泥的处理方法以及处理设备）。

中国最早的专利是2001年由天津水泥工业设计研究院申请的“处理工业和生活污泥的方法”。该发明是将工业和生活污泥直接进入烘干机搅拌机烘干，烘干后的污泥送入流化床的悬浮炉；出炉物料经旋风收尘器收下后直接进入水泥熟料烧成系统。该方法使污泥中的有机组分在燃烧中作热值加以利用，细菌及恶臭气体彻底燃尽，无机组分包裹在水泥熟料中，无二次污染。2007年以前，专利的申请单位主要集中于大学、设计院、科研院所等研究单位。随着相关技术的应用，企业申请专利的数量逐渐增多，发明内容主要涉及相关设备的改进和发明方面（图2）。

原标题：水泥窑协同处理污泥的专利技术及其在国内外的应用

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