CN107337329A - 水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，泵的出液端与粉碎机进料端相连通，粉碎机的出料端与地下筒仓相连，细石混凝土泵的进料端伸于地下筒仓内，细石混凝土泵的出料端伸于第一传送带的上方，保温震动筛置于第一传送带的上方，第一传送带的卸料端位于搅拌桶的进料口上方，辊子转动连接在搅拌桶的出料口处，第二传送带位于辊子的下方，抽气机和高能离子发生器相连，并将地下筒仓内的气体送至高能离子发生器内进行除臭。本发明使用效果好，能够有效的消耗工业污泥中的水分并增加钙含量，同时反应放出的热量有效的除臭除菌，有效的解决了工业污泥的密闭存储和防渗漏问题，地下筒仓可以建在采石场，避免浪费耕地资源。

Description

水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置

技术领域：

本发明涉及一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置。

背景技术：

工业污泥是指工业废水经减害化处理后产生的污浊泥状物质，成分较为复杂，多数属于危险固体废弃物，必须进行妥善处理，其造成的污染后果远远大于一般固体废弃物。目前，污泥常用的处理或处置方式主要有卫生填埋、填海、堆肥和焚烧4种方式。其中，卫生填埋需要长期占用大量土地资源，违背可持续性发展的科学理念，常常会因为有害离子渗漏而污染填埋场周边的生态环境；投海处理主要应用在领海国家，在海洋中选择距离和深度均合适的海底，将污泥封闭式填埋，但它只是将陆地污染转化为海洋污染。选择合适污泥进行堆肥处理后可以有效改善土壤成分结构、增加其中有机质含量、提高土壤的肥力，但是工业污泥中有害杂质离子及重金属元素含量较高，一旦被植物吸收后进入食物链循环，会极大危害人类及其他生物的健康。目前焚烧法广泛应用于固体废弃物的处理，可以最大限度的实现无害化、减量化处理，处理方法比较简单，但是处置成本非常高，且工业污泥的含水量较大，一般在80％左右，热值较低不易燃烧，往往造成较大的热值浪费。

由于工业污泥中主要矿物成分与水泥的主要成分相同，并且水泥原料需要经过高温煅烧后才能生成水泥熟料，因此用工业污泥替代一部分原料烧制水泥是比较理想的技术措施，使污泥作为二次原料或二次燃料的形式在水泥生产过程中得以利用，从而减少废料和污染物的生成和排放，避免环境污染，实现经济和环境效益的综合最优化。

工业污泥处置量大，并且常常伴随恶臭，因此储存问题成了水泥厂推动水泥窑协同处置工业污泥的关键，而存储又包含了场地布置、储存后如何取用、废液渗漏保障以及预处置措施等技术难题。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置。

本发明采用如下技术方案：一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，包括泵、粉碎机、地下筒仓、细石混凝土泵、第一传送带、保温震动筛、辊子、第二传送带、抽气机、传热器、污泥处理剂输送带、高能离子发生器和设有搅拌轴以及辊子的搅拌桶，所述泵的出液端与粉碎机进料端相连通，粉碎机的出料端与地下筒仓相连，细石混凝土泵的进料端伸于地下筒仓内，细石混凝土泵的出料端伸于第一传送带的上方，保温震动筛置于第一传送带的上方，污泥处理剂输送带通过传热器与保温震动筛相连，保温震动筛置于第一传送带的上方，第一传送带的卸料端位于搅拌桶的进料口上方，辊子转动连接在搅拌桶的出料口处，第二传送带位于辊子的下方，抽气机和高能离子发生器相连，并将地下筒仓内的气体送至高能离子发生器内进行除臭。

进一步地，所述地下筒仓采用钢筋混凝土制成，地下筒仓包括内仓和外仓，内仓和外仓间设有抽水间隙，抽水间隙上部密封，在地下筒仓的底部侧壁上设有半圆孔道，地下筒仓通过该半圆孔道与抽水间隙相贯通，外仓外部包裹5mm厚的镀锌钢片，镀锌钢片表面每隔1.2m张拉一根预应力筋。

进一步地，所述地下筒仓为密闭结构，在地下筒仓的顶部设有检修口和加水龙头。

进一步地，所述安装间隙内设有水位计，在地下筒仓的外部设有抽水泵，抽水泵的进液端伸于抽水间隙内。

进一步地，所述地下筒仓内设有连接杆，在连接杆上设有震动圆环，震动圆环上连接激振器。

进一步地，所述连接杆和震动圆环上均设有压力传感器。

进一步地，所述细石混凝土泵中的泵管和污泥处理剂输送带均经过水泥窑中的尾气传热装置加热。

进一步地，所述搅拌筒内设有两根可高速旋转的搅拌轴，在两根搅拌轴上设有互相交错的剪切片。

进一步地，所述第一传送带右侧卸料端的上方设有卸料拨片，所述第一传送带右侧卸料端的下方直接连接搅拌筒。

进一步地，所述污泥处理剂输送带上输送的污泥处理剂成分包括：石灰粉68-88％，聚丙烯酰胺0.5-3％，硫酸铝0.5-3％，聚合硫酸铁0.5-3％，氧化镁0.5-3％，秸秆或木屑粉10-20％。

本发明具有如下有益效果：本发明有效的解决了工业污泥的密闭存储和防渗漏问题，地下筒仓可以建在采石场，避免浪费耕地资源，可动震动圆环根据污泥存储量自由的上下调节，始终液化表层污泥，在花费很小的动力下将污泥从密封环境下取用；上下层覆盖生石灰可以有效的消耗工业污泥中的水分并增加钙含量，同时反应放出的热量有效的除臭除菌，初步反应后的混合料由卸料拨片刮到搅拌器中，坠落的过程由搅拌轴充分击碎混合，并落至对向转动的辊子上，由辊子挤压后达到进一步混合均匀和反应的效果。

附图说明：

图1为本发明结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明公开一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，包括泵1、粉碎机2、地下筒仓3、细石混凝土泵5、第一传送带6、保温震动筛7、辊子10、第二传送带11、抽气机12、传热器17、污泥处理剂输送带71、高能离子发生器和设有搅拌轴9以及辊子10的搅拌桶，所述泵1的出液端与粉碎机2进料端相连通，粉碎机2的出料端与地下筒仓3相连，细石混凝土泵5的进料端伸于地下筒仓3内，细石混凝土泵5的出料端伸于第一传送带6的上方，保温震动筛7置于第一传送带6的上方，污泥处理剂输送带71通过传热器17与保温震动筛7相连，保温震动筛7置于第一传送带6的上方，第一传送带6的卸料端位于搅拌桶的进料口上方，辊子10转动连接在搅拌桶的出料口处，第二传送带11位于辊子10的下方，抽气机12和高能离子发生器相连，并将地下筒仓3内的气体送至高能离子发生器内进行除臭。

地下筒仓3包括内仓32和外仓31，内仓32和外仓31间设有抽水间隙30，抽水间隙30上部密封，在地下筒仓3的底部侧壁上设有半圆孔道，地下筒仓3通过该半圆孔道与抽水间隙30相贯通，内仓32是直径为8m，高度为20m，主体结构是300mm厚钢筋混凝土，混凝土抗渗等级为P12。内仓32内部轧制5mm厚镀锌钢片，镀锌钢片表面每隔1.2m张拉一根预应力筋，预应力筋以初始张拉力800kN以及50kN每跨的速度从上向下依次增大，预应力筋由25mm厚抗渗砂浆保护。

地下筒仓3为密闭结构，在地下筒仓3的顶部设有检修口14和加水龙头15。

为了防止渗漏，地下筒仓3设置外仓31，外仓31主体结构混凝土布置与内仓32一样，外仓31外部包裹5mm厚的镀锌钢片。内仓32和外仓31之间留1m宽的抽水间隙30，抽水间隙30顶部密封，底部布置水位控制器和抽水泵16。一旦发生渗漏则水将汇聚在1m宽的抽水间隙30中，如果进一步渗漏则水位将预先升高，到达水位控制器后激发自动抽水泵16将废水抽走，如果渗漏严重，则可下井检查并堵漏。

地下筒仓3的底部基础形式为梁板式筏形基础，肋梁中间与底板接触的底部留有直径50mm的半圆孔道，底板下方用预制桩支承，地下筒仓3通过该半圆孔道与抽水间隙30相贯通。

地下筒仓3内部离筒壁4m处布置两根直径为80mm的连接杆13，连接杆13内部全程布置压力传感器，根据连接杆13上传来的压力可以判断内部污泥的存储量，并用电机升降驱动装置与直径为40mm的震动圆环4连接，震动圆环4连接激振器，根据连接杆上的压力布置同样可以感知震动圆环位置，震动圆环4震动环内部也布置压力传感器。启动激振器后圆环能以50Hz以上的频率震动。震动圆环4由耐腐蚀合金制成。

根据连接杆13上的压力传感器变化判断污泥的上表面位置，压力变化的区域即为污泥存储的表面，开动震动圆环4没入污泥中100mm左右，开启震动圆环4将污泥液化，根据震动圆环4上传来的压力大小判断是否液化，若震动一段时间后压力变化还很大即含水率小，不能液化污泥，则用加药龙头加适量减水剂，定量添加，每次500g。直至震动圆环4震动一段时间后压力变化不大则认为污泥已液化，液化后的污泥用细石混凝土泵5抽出。

本发明中细石混凝土泵5中的泵管与污泥处理剂输送带71经过高温传热器加热，污泥处理剂在第一传送带6上覆盖布料，在第一传送带6右侧卸料端的上方设有卸料拨片8，第一传送带6右侧卸料端的下方连接搅拌筒。

搅拌筒内设有两根可高速旋转的搅拌轴9，在两根搅拌轴9上设有互相交错的剪切片。

粉碎机2采用中泰PE400*600粉碎机。储存前用粉碎机2将工业污泥中粒径较大的颗粒和有机杂物充分破碎，防止储存过程中大颗粒沉积在筒仓底部，影响筒仓的持续使用。

使用时，污泥密封运送至水泥厂后用泵1抽入粉碎机2，粉碎机2将大颗粒及有机杂物粉碎至0.8mm以下后送至地下筒仓3内储存，地下筒仓3内装有压力传感器，当内部压力大于3MPa时，抽气机12将气体送至高能离子发生装置进行除臭。当需协同处置时，开动震动圆环4将污泥液化，并用细石混凝土泵5抽至第一传送带6上。污泥以0.8m³/h的速度并被加热至100℃以上后被抽送至第一传送带6上，污泥处理剂输送带71以及保温震动筛7以2m³/h的速度筛取100℃以上的污泥处理剂粉覆盖在污泥表面，污泥经过30s的污泥处理剂覆盖反应后由第一传送带6右侧卸料端的卸料拨片8挂落至搅拌筒，搅拌筒内有两根高速旋转的搅拌轴9，搅拌轴9上有互相交叉的剪切片。经由20转/s的搅拌轴上的搅拌叶片充分击碎并混合均匀，后落在以0.5转/s对向转动的辊子10上，经过辊子挤压后的高温混料进一步混合均匀并将水分充分挤出与污泥处理剂反应或蒸发，充分反应后的物料由第二传送带11将其输送至水泥配料室。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：包括泵(1)、粉碎机(2)、地下筒仓(3)、细石混凝土泵(5)、第一传送带(6)、保温震动筛(7)、辊子(10)、第二传送带(11)、抽气机(12)、传热器(17)、污泥处理剂输送带(71)、高能离子发生器和设有搅拌轴(9)以及辊子(10)的搅拌桶，所述泵(1)的出液端与粉碎机(2)进料端相连通，粉碎机(2)的出料端与地下筒仓(3)相连，细石混凝土泵(5)的进料端伸于地下筒仓(3)内，细石混凝土泵(5)的出料端伸于第一传送带(6)的上方，保温震动筛(7)置于第一传送带(6)的上方，污泥处理剂输送带(71)通过传热器(17)与保温震动筛(7)相连，保温震动筛(7)置于第一传送带(6)的上方，第一传送带(6)的卸料端位于搅拌桶的进料口上方，辊子(10)转动连接在搅拌桶的出料口处，第二传送带(11)位于辊子(10)的下方，抽气机(12)和高能离子发生器相连，并将地下筒仓(3)内的气体送至高能离子发生器内进行除臭。

2.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述地下筒仓(3)采用钢筋混凝土制成，地下筒仓(3)包括内仓(32)和外仓(31)，内仓(32)和外仓(31)间设有抽水间隙(30)，抽水间隙(30)上部密封，在地下筒仓(3)的底部侧壁上设有半圆孔道，地下筒仓(3)通过该半圆孔道与抽水间隙(30)相贯通，外仓(31)外部包裹5mm厚的镀锌钢片，镀锌钢片表面每隔1.2m张拉一根预应力筋。

3.如权利要求2所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述地下筒仓(3)为密闭结构，在地下筒仓(3)的顶部设有检修口(14)和加水龙头(15)。

4.如权利要求3所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述安装间隙(30)内设有水位计，在地下筒仓(3)的外部设有抽水泵(16)，抽水泵(16)的进液端伸于抽水间隙(30)内。

5.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述地下筒仓(3)内设有连接杆(13)，在连接杆(13)上设有震动圆环(4)，震动圆环(4)上连接激振器。

6.如权利要求5所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述连接杆(13)和震动圆环(4)上均设有压力传感器。

7.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述细石混凝土泵(5)中的泵管和污泥处理剂输送带(71)均经过水泥窑中的尾气传热装置加热。

8.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述搅拌筒内设有两根可高速旋转的搅拌轴(9)，在两根搅拌轴(9)上设有互相交错的剪切片。

9.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述第一传送带(6)右侧卸料端的上方设有卸料拨片(8)，所述第一传送带(6)右侧卸料端的下方直接连接搅拌筒。

10.如权利要求1所述的水泥窑协同处置工业污泥的全密闭储存及预处理装置，其特征在于：所述污泥处理剂输送带(71)上输送的污泥处理剂成分包括：石灰粉68-88％，聚丙烯酰胺0.5-3％，硫酸铝0.5-3％，聚合硫酸铁0.5-3％，氧化镁0.5-3％，秸秆或木屑粉10-20％。