CN111233288A - 一种污泥处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污泥处理系统及方法，包括熟料烧成系统、第一主体、干燥机、除臭装置和传送装置，第一主体包括第一储料仓、第一双螺旋给料机、第一动力包、第一污泥泵、第一除杂器、第一主管、第一阀门、第二主管、第二阀门、第一打散机、喷枪、第一闸阀和第一滑架设备；第一滑架设备设于第一储料仓内，第一储料仓的出料口通过第一闸阀与第一双螺旋给料机的进料口相连，喷枪嵌设在分解炉中并与分解炉内部相连通，第一主管的一端与第一污泥泵的出料口相连，第一主管的另一端与喷枪的进料口相连，第一除杂器、第一阀门和第一打散机均设于第一主管上；本发明将污泥处理后融入在水泥原料中在熟料烧成系统中一同进行煅烧，避免能源浪费并实现了节能；且投入少，回报高，实现了环保。

Description

一种污泥处理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种污泥处理系统及方法。

背景技术

随着城市化进程的加快及环保标准的日益提高，污水处理率和污水处理程度也日益得到提高和深化，污泥的产生量也因此而大大提高，如何对其进行有效的处理处置已成为一个世界性的社会和环境问题。

从世界范围看，目前常用的污泥处理处置方法主要有焚烧、填埋、堆肥和投海等；污泥的焚烧处置主要有两种方法：一种是脱水污泥直接焚烧，该法处置工艺环节少，流程简单，但燃料消耗量大，运行费用和运输费用均较高；另一种是将脱水污泥经过干化或者半干化处理后再进行焚燃，虽然能使焚烧相对简单，运输费用减少，但需有配套的干化设备，导致干化费用较高；采用填埋法时，污泥中含有的各种有毒有害物质经雨水的浸蚀和渗漏会污染地下水及大气，另外，适宜污泥填埋的大面积场所因污泥的大量产出而显得越来越有限，而且远距离的运输成本也较高。污泥经堆肥法处理后可实现农业利用，但污泥中所含的病原体及有毒有害物直接应用于农业会造成土壤以及水体的二次污染，在相关技术未成熟的情况下还有其局限性；污泥投海会污染海洋，对海洋生态系统和人类食物链会造成威胁，国际公约已明令禁止；因此，亟需一种有效、节能及环保的污泥处理系统以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种有效实现了污泥的无害化处理并变废为宝，且节能、环保、投入少、回报高的污泥处理系统及方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种污泥处理系统，包括熟料烧成系统、第一主体、干燥机、除臭装置和传送装置，熟料烧成系统包括分解炉、回转窑、窑头罩、篦冷机和燃烧器，其特征在于，所述干燥机的出料口与传送装置的进料口相连，所述传送装置的出料口与分解炉相连并与分解炉内部相连通；所述第一主体包括第一储料仓、第一双螺旋给料机、第一动力包、第一污泥泵、第一除杂器、第一主管、第一阀门、第二主管、第二阀门、第一打散机、喷枪、第一闸阀和第一滑架设备；所述第一滑架设备设于第一储料仓内，所述第一储料仓的出料口通过第一闸阀与第一双螺旋给料机的进料口相连，所述喷枪嵌设在分解炉中并与分解炉内部相连通，所述第一主管的一端与第一污泥泵的出料口相连，所述第一主管的另一端与喷枪的进料口相连，所述第一动力包与第一污泥泵相连；所述第一除杂器、第一阀门和第一打散机均设于第一主管上，所述第一除杂器设于第一打散机的上游侧，所述第一阀门设于第一除杂器和第一打散机之间，所述第二主管的一端连接在第一主管上并设于第一除杂器和第一阀门之间，所述第二主管的另一端与干燥机的进料口相连；所述第二阀门设于第二主管上，所述除臭装置通过管道与第一储料仓相连。

优选地，所述熟料烧成系统还包括在线分析装置，所述在线分析装置包括取样器和与其相连的游离钙分析仪，所述取样器设于窑头罩中并设于篦冷机的进料口上方。

优选地，其还包括第二主体，所述第二主体包括第二储料仓、第二双螺旋给料机、螺旋给料机、第二动力包、第二污泥泵、第二除杂器、第三主管、第三阀门、第四主管、第四阀门、第二打散机、第二闸阀、第二滑架设备、第三闸阀和闸板阀，所述第二滑架设备设于第二储料仓中，所述第二储料仓的出料口通过第二闸阀与第二双螺旋给料机的进料口相连，所述第二双螺旋给料机的出料口与螺旋给料机的进料口相连，所述螺旋给料机的出料口与第二污泥泵的进料口相连；所述第三主管的一端与第二污泥泵的出料口相连，所述第三主管的另一端与分解炉相连并与分解炉内部相连通，所述第二动力包与第二污泥泵相连；所述第二除杂器、第三阀门和第二打散机均设于第三主管上，所述第二除杂器设于第二打散机的上游侧，所述第三阀门设于第二除杂器和第二打散机之间，所述第三闸阀设于第三主管上并设于第二除杂器的上游侧，所述闸板阀包括两个，两个所述闸板阀均设于第三主管上并均设于第二打散机的下游侧，所述第四主管的一端连接在第三主管上并设于第二除杂器和第三阀门之间，所述第四主管的另一端与干燥机的进料口相连；所述第四阀门设于第四主管上；所述第二储料仓通过管道与除臭装置相连。

一种污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)污泥进入第一储料仓中并借助除臭装置进行除臭；

(2)打开第一闸阀，并启动第一污泥泵、第一双螺旋给料机和第一滑架设备同时工作，污泥经过第一除杂器后进入到第一主管中；

(3)若打开第一阀门并关闭第二阀门，污泥被第一打散机打散后经由喷枪进入到分解炉内；若关闭第一阀门并打开第二阀门，污泥经由第二主管进入干燥机中进行干燥，再经由传送装置进入到分解炉内；若第一阀门和第二阀门均打开，则上述两种方式同时发生；

(4)污泥在分解炉、回转窑内经过煅烧分解并与其他物料一起形成水泥熟料并通过篦冷机冷却输出；

(5)通过取样器提取部分水泥熟料并借助游离钙分析仪分析其游离氧化钙的含量，当水泥熟料中的游离氧化钙的含量大于1％时，在其他工况不变的情况下，降低污泥进料量，以保证水泥熟料中的游离氧化钙的含量一直处在小于1％的状态，从而保证水泥熟料质量同时又能最大限度的处理污泥。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明将污泥处理后融入在水泥原料中在熟料烧成系统中一同进行煅烧，首先，污泥的干燥的热源是利用熟料烧成系统的余热蒸汽，以避免能源浪费并实现节能；其次，污泥的煅烧是利用现成的熟料烧成系统中的能源，因此无需额外的燃料成本，投入少，回报高；再次，污泥中所含有的污染物可在熟料烧成系统中完全分解，并利用了熟料烧成系统的收尘和尾气回收装置，达到了有害物质零排放的效果，进而实现了环保，真正做到了对工业固废危废的“吃干榨尽”，避免了二次污染等问题的产生；最后，烧成的残渣经过煅烧和固化，成为水泥熟料的一部分，不需要二次处理，实现了变废为宝。

附图说明

图1为本发明在处理非市政污泥或含水量为80％的市政污泥时的结构原理图；

图2为本发明在处理含水量为50％的市政污泥时的结构原理图。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1～2所示，一种污泥处理系统，包括熟料烧成系统、第一主体、干燥机12、除臭装置13和传送装置14，熟料烧成系统包括分解炉17、回转窑18、窑头罩19、篦冷机20和燃烧器21；分解炉17的出料口与回转窑18的进料口相连，回转窑18的出料口通过窑头罩19与篦冷机20的进料口相连，燃烧器21设于窑头罩19内；干燥机12的出料口与传送装置14的进料口相连，传送装置14的出料口与分解炉17相连并与分解炉17内部相连通；第一主体包括第一储料仓1、第一双螺旋给料机2、第一动力包3、第一污泥泵4、第一除杂器5、第一主管6、第一阀门7、第二主管8、第二阀门9、第一打散机10、喷枪11、第一闸阀15和第一滑架设备16；第一滑架设备16设于第一储料仓1内，第一储料仓1的出料口通过第一闸阀15与第一双螺旋给料机2的进料口相连，喷枪11嵌设在分解炉17中并与分解炉17内部相连通，第一主管6的一端与第一污泥泵4的出料口相连，第一主管6的另一端与喷枪11的进料口相连，第一动力包3与第一污泥泵4相连以提供动力；第一除杂器5、第一阀门7和第一打散机10均设于第一主管6上，第一除杂器5设于第一打散机10的上游侧，第一阀门7设于第一除杂器5和第一打散机10之间，第二主管8的一端连接在第一主管6上并设于第一除杂器5和第一阀门7之间，第二主管8的另一端与干燥机12的进料口相连；第二阀门9设于第二主管8上，除臭装置13通过管道与第一储料仓1相连；熟料烧成系统还包括在线分析装置，在线分析装置包括取样器22和与其相连的游离钙分析仪23，取样器22设于窑头罩19中并设于篦冷机20的进料口上方。

在本发明的一个优选实施例中，一种污泥处理系统还包括第二主体，第二主体包括第二储料仓24、第二双螺旋给料机26、螺旋给料机28、第二动力包29、第二污泥泵30、第二除杂器32、第三主管33、第三阀门34、第四主管37、第四阀门38、第二打散机35、第二闸阀25、第二滑架设备27、第三闸阀31和闸板阀36，第二滑架设备27设于第二储料仓24中，第二储料仓24的出料口通过第二闸阀25与第二双螺旋给料机26的进料口相连，第二双螺旋给料机26的出料口与螺旋给料机28的进料口相连，螺旋给料机28的出料口与第二污泥泵30的进料口相连；第三主管33的一端与第二污泥泵30的出料口相连，第三主管33的另一端与分解炉17相连并与分解炉17内部相连通，第二动力包29与第二污泥泵30相连以提供动力；第二除杂器32、第三阀门34和第二打散机35均设于第三主管33上，第二除杂器32设于第二打散机35的上游侧，第三阀门34设于第二除杂器32和第二打散机35之间，第三闸阀31设于第三主管33上并设于第二除杂器32的上游侧，闸板阀36包括两个，两个闸板阀36均设于第三主管33上并均设于第二打散机35的下游侧，第四主管37的一端连接在第三主管33上并设于第二除杂器32和第三阀门34之间，第四主管37的另一端与干燥机12的进料口相连；第四阀门38设于第四主管37上；第二储料仓24通过管道与除臭装置13相连。

一种污泥处理方法，包括以下步骤：

(1)污泥进入第一储料仓1中并借助除臭装置13进行除臭；

(2)当第一动力包3的压力达到16MPa时，打开第一闸阀15，并启动第一污泥泵4、第一双螺旋给料机2和第一滑架设备16同时工作，污泥经过第一除杂器5后进入到第一主管6中；

(3)若打开第一阀门7并关闭第二阀门9，污泥被第一打散机10打散后经由喷枪11进入到分解炉17内；若关闭第一阀门7并打开第二阀门9，污泥经由第二主管8进入干燥机12中进行干燥，再经由传送装置14进入到分解炉17内；若第一阀门7和第二阀门9均打开，则上述两种方式同时发生；干燥机12的热源来自熟料烧成系统的余热锅炉蒸汽，经干燥机12干化后的污泥含水量降至25％～35％；

(4)污泥在分解炉17、回转窑18内经过煅烧分解并与其他物料一起形成水泥熟料并通过篦冷机20冷却输出，燃烧器21为分解炉17和回转窑18的煅烧提供热源；

(5)通过取样器22提取部分水泥熟料并借助游离钙分析仪23分析其游离氧化钙的含量，当水泥熟料中的游离氧化钙的含量大于1％时，在其他工况不变的情况下，降低污泥进料量，以保证水泥熟料中的游离氧化钙的含量一直处在小于1％的状态，从而保证水泥熟料质量同时又能最大限度的处理污泥；这是由于污泥中的水分、均匀稳定性和化学成分存在一定的波动，对熟料烧成系统会产生一定的影响，进而影响熟料的质量，因此，为了保证熟料质量，必须实时跟踪熟料中的游离钙含量来及时调整污泥掺量，控制熟料合适的，在熟料出窑时设置游离钙在线分析装置，以测量出窑熟料质量。

当污泥为市政污泥时，还须先根据含水量进行分类，含水量为80％的市政污泥必须通入到第一主体中进行处理，含水量为50％的市政污泥必须通入到第二主体中，处理步骤如下：

(1)污泥进入第二储料仓24中并借助除臭装置13进行除臭；

(2)当第二动力包29的压力达到一定值时，打开第二闸阀25和第三闸阀31，并启动第二污泥泵30、第二双螺旋给料机26、螺旋给料机28和第二滑架设备27同时工作，污泥经过第二除杂器32后进入到第三主管33中；

(3)若打开第三阀门34和两个闸板阀36并关闭第四阀门38，污泥被第二打散机35打散后进入到分解炉17内；若关闭第三阀门34和两个闸板阀36并打开第四阀门38，污泥经由第四主管37进入干燥机12中进行干燥，再经由传送装置14进入到分解炉17内；若第三阀门34、两个闸板阀36和第四阀门38均打开，则上述两种方式同时发生；干燥机12的热源来自熟料烧成系统的余热锅炉蒸汽，经干燥机12干化后的污泥含水量降至25％～35％；

(4)污泥在分解炉17、回转窑18内经过煅烧分解并与其他物料一起形成水泥熟料并通过篦冷机20冷却输出，燃烧器21为分解炉17和回转窑18的煅烧提供热源；

(5)通过取样器22提取部分水泥熟料并借助游离钙分析仪23分析其游离氧化钙的含量，当水泥熟料中的游离氧化钙的含量大于1％时，在其他工况不变的情况下，降低污泥进料量，以保证水泥熟料中的游离氧化钙的含量一直处在小于1％的状态，从而保证水泥熟料质量同时又能最大限度的处理污泥；这是由于污泥中的水分、均匀稳定性和化学成分存在一定的波动，对熟料烧成系统会产生一定的影响，进而影响熟料的质量，因此，为了保证熟料质量，必须实时跟踪熟料中的游离钙含量来及时调整污泥掺量，控制熟料合适的，在熟料出窑时设置游离钙在线分析装置，以测量出窑熟料质量。

本发明将污泥处理后融入在水泥原料中在熟料烧成系统中一同进行煅烧，首先，污泥的干燥的热源是利用熟料烧成系统的余热蒸汽，以避免能源浪费并实现节能；其次，污泥的煅烧是利用现成的熟料烧成系统中的能源，因此无需额外的燃料成本，投入少，回报高；再次，污泥中所含有的污染物可在熟料烧成系统中完全分解，并利用了熟料烧成系统的收尘和尾气回收装置，达到了有害物质零排放的效果，进而实现了环保，真正做到了对工业固废危废的“吃干榨尽”，避免了二次污染等问题的产生；最后，烧成的残渣经过煅烧和固化，成为水泥熟料的一部分，不需要二次处理，实现了变废为宝。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.一种污泥处理系统，包括熟料烧成系统、第一主体、干燥机、除臭装置和传送装置，熟料烧成系统包括分解炉、回转窑、窑头罩、篦冷机和燃烧器，其特征在于，所述干燥机的出料口与传送装置的进料口相连，所述传送装置的出料口与分解炉相连并与分解炉内部相连通；所述第一主体包括第一储料仓、第一双螺旋给料机、第一动力包、第一污泥泵、第一除杂器、第一主管、第一阀门、第二主管、第二阀门、第一打散机、喷枪、第一闸阀和第一滑架设备；所述第一滑架设备设于第一储料仓内，所述第一储料仓的出料口通过第一闸阀与第一双螺旋给料机的进料口相连，所述喷枪嵌设在分解炉中并与分解炉内部相连通，所述第一主管的一端与第一污泥泵的出料口相连，所述第一主管的另一端与喷枪的进料口相连，所述第一动力包与第一污泥泵相连；所述第一除杂器、第一阀门和第一打散机均设于第一主管上，所述第一除杂器设于第一打散机的上游侧，所述第一阀门设于第一除杂器和第一打散机之间，所述第二主管的一端连接在第一主管上并设于第一除杂器和第一阀门之间，所述第二主管的另一端与干燥机的进料口相连；所述第二阀门设于第二主管上，所述除臭装置通过管道与第一储料仓相连。

2.根据权利要求1所述的一种污泥处理系统，其特征在于，所述熟料烧成系统还包括在线分析装置，所述在线分析装置包括取样器和与其相连的游离钙分析仪，所述取样器设于窑头罩中并设于篦冷机的进料口上方。

3.根据权利要求1所述的一种污泥处理系统，其特征在于，其还包括第二主体，所述第二主体包括第二储料仓、第二双螺旋给料机、螺旋给料机、第二动力包、第二污泥泵、第二除杂器、第三主管、第三阀门、第四主管、第四阀门、第二打散机、第二闸阀、第二滑架设备、第三闸阀和闸板阀，所述第二滑架设备设于第二储料仓中，所述第二储料仓的出料口通过第二闸阀与第二双螺旋给料机的进料口相连，所述第二双螺旋给料机的出料口与螺旋给料机的进料口相连，所述螺旋给料机的出料口与第二污泥泵的进料口相连；所述第三主管的一端与第二污泥泵的出料口相连，所述第三主管的另一端与分解炉相连并与分解炉内部相连通，所述第二动力包与第二污泥泵相连；所述第二除杂器、第三阀门和第二打散机均设于第三主管上，所述第二除杂器设于第二打散机的上游侧，所述第三阀门设于第二除杂器和第二打散机之间，所述第三闸阀设于第三主管上并设于第二除杂器的上游侧，所述闸板阀包括两个，两个所述闸板阀均设于第三主管上并均设于第二打散机的下游侧，所述第四主管的一端连接在第三主管上并设于第二除杂器和第三阀门之间，所述第四主管的另一端与干燥机的进料口相连；所述第四阀门设于第四主管上；所述第二储料仓通过管道与除臭装置相连。

4.一种污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)污泥进入第一储料仓中并借助除臭装置进行除臭；

(2)打开第一闸阀，并启动第一污泥泵、第一双螺旋给料机和第一滑架设备同时工作，污泥经过第一除杂器后进入到第一主管中；

(3)若打开第一阀门并关闭第二阀门，污泥被第一打散机打散后经由喷枪进入到分解炉内；若关闭第一阀门并打开第二阀门，污泥经由第二主管进入干燥机中进行干燥，再经由传送装置进入到分解炉内；若第一阀门和第二阀门均打开，则上述两种方式同时发生；

(4)污泥在分解炉、回转窑内经过煅烧分解并与其他物料一起形成水泥熟料并通过篦冷机冷却输出；

(5)通过取样器提取部分水泥熟料并借助游离钙分析仪分析其游离氧化钙的含量，当水泥熟料中的游离氧化钙的含量大于1％时，在其他工况不变的情况下，降低污泥进料量，以保证水泥熟料中的游离氧化钙的含量一直处在小于1％的状态，从而保证水泥熟料质量同时又能最大限度的处理污泥。

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