CN112044395A - 一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统及方法，所述磷酸盐吸附剂制备系统包括用于粉碎干燥剩余污泥和生物壳类废弃物的粉碎装置、球磨装置、供水装置、收集输送装置、干燥装置、储存罐、炭化装置、气体净化装置和备用燃烧装置。本发明提供的磷酸盐吸附剂制备系统能够利用剩余污泥和生物壳类废弃物制备出性能较好的磷酸盐吸附剂，剩余污泥处理彻底，实现了废物的资源化利用，获得具有经济价值的环保产品，且制备系统的不同装置之间运转相互协调，制备效率高，能够实现回热利用，避免能源浪费。

Description

一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制 备系统及方法
技术领域
本发明涉及吸附剂制备技术领域，更具体地，涉及一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统及方法。
背景技术
随着城镇化进程的加快，城镇生活污水的处理问题已经成为国家政府急需解决的问题。目前，利用发展成熟的活性污泥法作为处理生活污水的主体工艺是最为常见的方式，然而，这就又导致了大量剩余污泥的产生。这些剩余污泥含水率较高、有机物含量丰富，含有大量的氮磷元素等营养物，并且有重金属元素以及各种致病菌和病原微生物，时常有刺鼻恶臭气味，化学性质极不稳定。另一方面，长期以来，我国污水处理厂都普遍存在“重水轻泥”的现象，污泥处置问题十分严峻。根据资料显示，到2015年，污泥产值已达到4400万吨/年之多。因此，剩余污泥的处理问题将会在很长一段时间成为困扰人们的主要问题。目前常用的剩余污泥处理处置技术有厌氧消化、好氧堆肥、卫生填埋、土地利用、焚烧等。
污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水，使污泥稳定化。厌氧消化在一定程度上能够减少有机物的含量，还能起到一定的脱水功能，有利于实现资源回收。但是厌氧消化过程会留下大量剩余污泥残渣需要通过其他技术处理，而且产生的消化液COD浓度相当高，需要大量的额外投资和运行成本。污泥好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用在有氧条件下降解有机物的生化过程，经过一段时间后形成性质稳定、对农作物无毒害的堆肥产品。然而，由于污泥发酵工艺占地面积大，存在重金属污染等因素，好氧堆肥的一些问题还需要不断研究，处置处理方式要不断完善和改进。
卫生填埋是早期处理剩余污泥的主要手段之一，发展至今，已具备相当成熟的技术。这种技术特点是对场地要求较低、成本廉价、应用方便、整个流程和操作简单。然而，污泥中的病原微生物和致病菌以及重金属元素很容易通过渗透污染土壤和地下水，进而对人体健康造成危害，而且未经处理的污泥没有经过稳定化和无害化处理，易腐化发臭，对当地的生态环境造成更大危害。污泥焚烧是一种常见的污泥处置方法，它可破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大限度地减少污泥体积，是目前污泥处置处理中最彻底的方法。但是，污泥焚烧成本高、污染物产生量大，虽然通过附加的烟气处理和飞灰处理等方法可以控制污染物的排放，但是需要投入大量的资金，这就增加了污泥的焚烧成本。污泥土地利用是一种积极、有效而安全的污泥处置方式。剩余污泥里面含有丰富的有机物和大量的氮磷元素，以及植物生长所必须的一些微量元素，对于改良土壤，提高土壤肥力，促进植物生长都有非常重要的意义。剩余污泥的土地利用已经在农田、林地、园林绿化等方面进行应用和推广。但污泥中含有大量病原菌、寄生虫(卵)、重金属，以及一些难降解的有毒有害物，因此必须经过厌氧消化、生物堆肥或化学稳定等处理后才能进行土地利用，并定期进行风险监测与环境评估。
与以上剩余污泥的处理处置技术相比，将剩余污泥在缺氧环境中碳化，可以得到一种多孔生物炭，有研究表明，污泥炭化后，其中原有的重金属多数转化为稳定的残渣态，潜在生态风险显著降低。利用污泥生物炭回收废水中的磷酸盐并作为磷肥被普遍认为是一种有效的磷资源回收方式。然而，由于表面的负电性质，生物炭对磷酸盐的吸附能力被大大限制。所以，现有的磷酸盐吸附剂制备系统制备的磷酸盐吸附剂的吸附能力较差。例如，中国专利申请CN106076252A公开了一种脱氮除磷吸附剂的方法和装置，该装置制备的磷酸盐吸附剂的吸附性能较差。
因此，需要开发出能够制备出吸附性能较好的磷酸盐吸附剂的生产设备。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的无法制备出性能较好的磷酸盐吸附剂的缺陷，提供一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统，该磷酸盐吸附剂制备系统能够利用剩余污泥和生物壳类废弃物制备出性能较好的磷酸盐吸附剂，剩余污泥处理彻底，实现了废物的资源化利用，获得具有经济价值的环保产品，且制备系统的不同装置之间运转相互协调，制备效率高，能够实现回热利用，避免能源浪费。
本发明的另一目的在于提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统，包括用于粉碎干燥剩余污泥和生物壳类废弃物的粉碎装置、球磨装置、供水装置、收集输送装置、干燥装置、储存罐、炭化装置、气体净化装置和备用燃烧装置；
所述粉碎装置、球磨装置、收集输送装置、干燥装置、储存罐和炭化装置按照粉碎、球磨、输送、干燥、储存和炭化的物料处理顺序依次设置；
所述供水装置的出水口分别与球磨装置和收集输送装置连通；
所述干燥装置包括物料通道和换热气体通道，所述物料通道的进口和出口分别与收集输送装置的出口和储存罐的进口连通；
所述炭化装置和备用燃烧装置的出口与气体净化装置的进口连通，所述气体净化装置的出口与换热气体通道的进口连通，所述换热气体通道的出口设有排气管。
发明人研究发现，利用剩余污泥与生物壳类废弃物充分粉碎、混合均匀后，通过热解炭化制备得到生物炭，能够显著改善生物炭对磷酸盐的吸附能力，能够作为性能优异的磷酸盐吸附剂。但是，现有的生物炭制备系统无法利用剩余污泥和生物壳类废弃物为原料来制备性能优异的磷酸盐吸附剂。
为此，发明人独创性地设计了上述以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统，该磷酸盐吸附剂制备系统能够利用剩余污泥和生物壳类废弃物制备出性能较好的磷酸盐吸附剂，剩余污泥处理彻底，实现了废物的资源化利用，获得具有经济价值的环保产品，且制备系统的不同装置之间运转相互协调，制备效率高，能够实现回热利用，避免能源浪费。
而且，动物壳类废弃物，比如常见的蛋壳类、海鲜壳类等，每年产量巨大，而这些壳中通常含有大量的碳酸钙，若充分利用动物壳类废弃物的这一特性，通过合理的手段将其与污泥生物炭结合制备高效除磷吸附剂，不仅可以同时解决剩余污泥和动物壳类废弃物的处理处置问题，还可以得到一种低成本的具有经济价值的环保产品。
吸附剂制备及吸附原理：
动物壳类废弃物的主要成分是CaCO3及有机物质，CaCO3在高温条件下主要发生以下分解反应：
CaCO3→CaO+CO2↑
在厌氧热解过程中，壳类废弃物及污泥中的有机质被热解，出现炭孔结构，Ca通过Ca-O形式键合于生物炭上，可以为磷酸盐提供结合位点。在酸性环境中，溶液中的磷酸盐主要以H2PO4 -的形式存在，被负载在生物炭表面的钙发生溶出反应，溶出的钙离子与溶液中的磷酸根离子结合生成沉淀，从而将磷酸盐从溶液中去除。在中性和碱性环境中，磷酸根的主要存在状态为HPO4 2-和PO4 3-，这种存在状态下的磷酸根更易于钙结合，生物炭表面氧化钙会与溶液中的磷酸根离子发生结晶反应，生成Ca5(PO4)3、Ca5(PO4)3(OH)等晶体，将磷酸根离子吸附到生物炭表面，从而降低溶液中的磷浓度。
优选地，所述粉碎装置包括从上到下设置的粉碎室和排料室；所述粉碎室设有进料口和破碎机构，所述破碎机构包括水平设置的转轴、设置在所述转轴上的破碎刃和用于驱动所述转轴转动的第一驱动部件；所述粉碎室和排料室之间设有第一筛板；所述排料室设有出料口。
优选地，所述破碎刃与转轴垂直。
优选地，所述球磨装置包括球磨桶和用于驱动所述球磨桶转动的第二驱动部件，所述球磨桶设有用于投料口、进水口和释放口，所述进水口与供水装置连通。
优选地，所述投料口位于出料口的正下方。
优选地，所述供水装置包括水箱、用于向所述球磨装置输水的第一输水机构和用于向所述收集输送装置输水的第二输水机构。
优选地，所述收集输送装置包括收集池和倾斜设置的输送滑道，所述收集池设有与所述供水装置连通的喷头，所述输送滑道的上端与收集池连通，所述输送滑道的下端与物料通道的进口连通；所述收集池与输送滑道之间设有用于阻拦球磨钢球的第二筛板。
优选地，所述收集池位于释放口的正下方。
优选地，所述第一输水机构的进口与水箱连通，所述第一输水机构的出口与所述球磨桶的进水口连通；所述第二输水机构的进口与水箱连通，所述第二输水机构的出口与收集输送装置连通。
优选地，所述第一输送机构包括水泵、与所述水泵进口连通的吸水管和与所述水泵出口连通的进水管，所述吸水管与与水箱连通，所述进水管与球磨桶连通。
优选地，所述第二输水机构包括输水管，所述输水管设有阀门，所述水箱的底部高于所述收集池，所述输水管的上端与水箱连通，所述输水管的下端与喷头连通。
优选地，所述干燥装置包括输送腔、设置在所述输送腔内的螺杆和用于驱动所述螺杆转动的第三驱动部件，所述螺杆内设有换热气体通道，所述螺杆外部与输送腔形成物料通道。
优选地，所述干燥装置上部设有排气腔，所述螺杆穿过所述排气腔，所述螺杆设有用于连通换热气体通道与排气腔的排气孔，所述排气腔与排气管连通。
优选地，所述排气孔位于螺杆的上部，所述换热气体通道的进口位于螺杆的下部。
优选地，所述干燥装置的输送腔上部通过输料管与储存罐连通。
优选地，所述炭化装置包括燃烧室和裂解室，所述裂解室位于燃烧室顶部，所述裂解室的出口与气体净化装置的进口连通。
优选地，所述气体净化装置的出口设有引风机，所述引风机的出口与所述换热气体通道的进口连通。
优选地，所述磷酸盐吸附剂制备系统还包括基座和设置在所述基座上的支架，所述粉碎装置和球磨装置固定在支架上，所述供水装置、供水装置、收集输送装置、干燥装置、储存罐、炭化装置、气体净化装置和备用燃烧装置固定在基座上。
本发明还保护一种磷酸盐吸附剂的制备方法，所述制备方法为，采用上述磷酸盐吸附剂制备系统，将干燥的剩余污泥和生物壳类废弃物粉碎、球磨、输送、干燥、储存和炭化后，得到所述磷酸盐吸附剂；所述剩余污泥和生物壳类废弃物的干重比为0.8～1.3∶1。
优选地，所述生物壳类废弃物为鸡蛋壳、鸭蛋壳、虾壳、蟹壳、牡蛎壳或扇贝壳中的一种或几种。
优选地，所述球磨的时间为3～4h。
优选地，所述炭化装置内的热解温度为700～950℃，热解时间为2～3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)充分利用了剩余污泥中生物质含量高的特质，将其转化为一种可处理含磷废水的高效吸附剂，实现了废物的资源化利用，解决了传统方法中剩余污泥处理不彻底的问题，同时获得一种具有经济价值的环保产品。
(2)生物壳类废弃物，如常见的蛋壳、贝壳类等，年产量巨大，利用其高钙含量的特点对生物炭进行改性，不仅解决了这些壳类废弃物的处置问题，同时将其转化为具有经济价值的环保产品。
(3)应用于该方法的工艺设备，避免了不同设备之间运转不协调的问题，极大地缩短了磷酸盐制备所需的时间及操作程序，提高了制备效率。
(4)该发明中的工艺设备，利用热解过程产生的气体对混合物进行干化，对制备过程中过剩的热能进行了充分的利用，避免能源浪费。当热气体供应不足，启动备用燃烧炉，保证足够的热量供应。
附图说明
图1为本发明实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统的结构示意图。
图中，1、基座，2、阀门，3、水箱，4、水泵，5、支架，6、球磨桶，7、投料口，8、出料口、9、排料室，10、第一驱动部件，11、破碎机构，12、破碎刃，13、进料口，14、转轴，15、第一筛板，16、进水管，17、进水口，18、第二驱动部件，19、第三驱动部件，20、排气孔，21、排气管，22、裂解室，23、气体净化装置，24、备用燃烧装置，25、引风机，26、燃烧室，27、输料管，28、储存罐，29、螺杆，30、输送滑道，31、第二筛板，32、释放口，33、收集池，34、喷头，35、粉碎装置，36、球磨装置，37、供水装置，38、收集输送装置，39、干燥装置，40、炭化装置，41、粉碎室。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
实施例中的原料均可通过市售得到；
除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本实施例提供一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统，如图1所示，包括用于粉碎干燥剩余污泥和生物壳类废弃物的粉碎装置35、球磨装置36、供水装置37、收集输送装置38、干燥装置39、储存罐28、炭化装置40、气体净化装置23和备用燃烧装置24。粉碎装置35、球磨装置36、收集输送装置38、干燥装置39、储存罐28和炭化装置40按照粉碎、球磨、输送、干燥、储存和炭化的物料处理顺序依次设置。
粉碎装置35包括从上到下设置的粉碎室41和排料室9；粉碎室41设有进料口13和破碎机构11，破碎机构11包括水平设置的转轴14、设置在转轴14上的破碎刃12和用于驱动转轴14转动的第一驱动部件10；粉碎室41和排料室9之间设有第一筛板15；排料室9设有出料口8。破碎刃12与转轴14垂直。第一驱动部件10为第一电机。
球磨装置36包括球磨桶6和用于驱动球磨桶6转动的第二驱动部件18，球磨桶6设有投料口7、进水口17和释放口32，进水口17与供水装置37连通。投料口7位于出料口8的正下方。第二驱动部件18为第二电机。
收集输送装置38包括收集池33和倾斜设置的输送滑道30，收集池33设有与供水装置37连通的喷头34，输送滑道30的上端与收集池33连通，输送滑道30的下端与物料通道的进口连通；收集池33与输送滑道30之间设有用于阻拦球磨钢球的第二筛板31。
供水装置37的出水口分别与球磨装置36和收集输送装置38连通。具体地，供水装置37包括水箱3、用于向球磨装置36输水的第一输水机构和用于向收集输送装置38输水的第二输水机构。收集池33位于释放口32的正下方。第一输水机构的进口与水箱3连通，第一输水机构的出口与球磨桶6的进水口17连通；第二输水机构的进口与水箱3连通，第二输水机构的出口与收集输送装置38连通。第一输送机构包括水泵4、与水泵4进口连通的吸水管和与水泵4出口连通的进水管16，吸水管与水箱3连通，进水管16与球磨桶6连通。第二输水机构包括输水管，输水管设有阀门2，水箱3的底部高于收集池33，输水管的上端与水箱3连通，输水管的下端与喷头34连通。
干燥装置39包括物料通道和换热气体通道，物料通道的进口和出口分别与收集输送装置38的出口和储存罐28的进口连通。具体地，干燥装置39包括输送腔、设置在输送腔内的螺杆29和用于驱动螺杆29转动的第三驱动部件19，螺杆29内设有换热气体通道，螺杆29外部与输送腔形成物料通道。干燥装置39上部设有排气腔，螺杆29穿过排气腔，螺杆29设有用于连通换热气体通道与排气腔的排气孔20，排气腔与排气管21连通。排气孔20位于螺杆29的上部，换热气体通道的进口位于螺杆29的下部。干燥装置39的输送腔上部通过输料管27与储存罐28连通。第三驱动部件19为第三电机。
炭化装置40包括燃烧室26和裂解室22，裂解室22位于燃烧室26顶部，裂解室22的出口与气体净化装置23的进口连通。
炭化装置40和备用燃烧装置24的出口与气体净化装置23的进口连通，气体净化装置23的出口与换热气体通道的进口连通，换热气体通道的出口设有排气管21。具体地，气体净化装置23的出口设有引风机25，引风机25的出口与换热气体通道的进口连通。
本实施例的磷酸盐吸附剂制备系统还包括基座1和设置在基座1上的支架5，粉碎装置35和球磨装置36固定在支架5上，供水装置37、供水装置37、收集输送装置38、干燥装置39、储存罐28、炭化装置40、气体净化装置23和备用燃烧装置24固定在基座1上。粉碎装置35采用半嵌入式安装，粉碎装置35的排料室9嵌入安装于支架5上。
本实施例的磷酸盐吸附剂制备系统的工作原理：
将按比例称取的干燥的剩余污泥和动物壳类废弃物通过进料口倒入粉碎装置，启动第一电机，第一电机带动转轴，利用转轴上的破碎刃对剩余污泥和动物壳类废弃物进行粉碎；粉碎后符合粒径大小的颗粒通过第一筛板进入排料室，继而从出料口排出，通过投料口进入球磨桶；开启水泵，加入一定量的水作为研磨介质，开启球磨装置进行混合。球磨程序结束后，打开释放口，将混合物与球磨钢球一并释放至收集池内。开启喷头的阀门，控制流速，对收集池进行冲洗，混合物经第二筛板进入输送滑道，继而进入干燥装置；球磨钢球无法穿过第二筛板而被留在收集池内，回收再利用。
备用燃烧室启动，产生少量热气并通过气体净化装置和引风机进入干燥装置。启动第三电机，同时干燥装置的螺杆中通入热气体，以此干燥混合物，混合物通过螺杆从干燥装置底部被输送至顶部，并通过输料管进入储存罐进行收集存储；在此过程中，气体热量将混合物烘干，气体通过排气孔逸出螺杆，最终通过排气管排出。
将混合物于炭化装置中热解，裂解室产生的热气体进入气体净化装置进行处理并适当存储，继而通过引风机进入干燥装置，利用其热能对下一批混合物进行干燥。热解完成后，取出固体。
实施例2
本实施例提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法，采用实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统；
生物壳类废弃物为牡蛎壳，牡蛎壳与剩余污泥的干重比为1∶1；球磨时间为3.5h；热解温度为800℃，热解时间为2h。
本实施例制备的高效除磷生物炭作为吸附剂处理浓度为40mg/L的含磷废水，按照废水体积(L)与吸附剂质量(g)比为2:1的比例向废水中加入吸附剂，调节pH为7，25±0.5℃的条件下恒温吸附24小时。
通过上述操作步骤，溶液中磷浓度降低至5.27mg/L，即去除率达到86.8％，改性生物炭的吸附容量为69.46mg/g。
实施例3
本实施例提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法，采用实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统；
生物壳类废弃物为鸡蛋壳，鸡蛋壳与剩余污泥的干重比为1∶1；球磨时间为3.5h；热解温度为800℃，热解时间为2h。
本实施例制备的高效除磷生物炭作为吸附剂处理浓度为40mg/L的含磷废水，按照废水体积(L)与吸附剂质量(g)比为2:1的比例向废水中加入吸附剂，调节pH为7，25±0.5℃的条件下恒温吸附24小时。
通过上述操作步骤，溶液中磷浓度降低至3.76mg/L，即去除率达到90.6％，改性生物炭的吸附容量为72.48mg/g。
实施例4
本实施例提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法，采用实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统；
生物壳类废弃物为鸡蛋壳，鸡蛋壳与剩余污泥的干重比为0.8∶1；球磨时间为3.5h；热解温度为800℃，热解时间为2h。
本实施例制备的高效除磷生物炭作为吸附剂处理浓度为40mg/L的含磷废水，按照废水体积(L)与吸附剂质量(g)比为2:1的比例向废水中加入吸附剂，调节pH为7，25±0.5℃的条件下恒温吸附24小时。
通过上述操作步骤，溶液中磷浓度降低至4.79mg/L，即去除率达到88.03％，改性生物炭的吸附容量为70.42mg/g。
实施例5
本实施例提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法，采用实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统；
生物壳类废弃物为鸡蛋壳，鸡蛋壳与剩余污泥的干重比为1∶1；球磨时间为3.5h；热解温度为700℃，热解时间为3h。
本实施例制备的高效除磷生物炭作为吸附剂处理浓度为40mg/L的含磷废水，按照废水体积(L)与吸附剂质量(g)比为2:1的比例向废水中加入吸附剂，调节pH为7，25±0.5℃的条件下恒温吸附24小时。
通过上述操作步骤，溶液中磷浓度降低至6.28mg/L，即去除率达到84.3％，改性生物炭的吸附容量为67.44mg/g。
实施例6
本实施例提供一种磷酸盐吸附剂的制备方法，采用实施例1的磷酸盐吸附剂制备系统；
生物壳类废弃物为鸡蛋壳，鸡蛋壳与剩余污泥的干重比为1∶1；球磨时间为3.5h；热解温度为950℃，热解时间为2.5h。
本实施例制备的高效除磷生物炭作为吸附剂处理浓度为40mg/L的含磷废水，按照废水体积(L)与吸附剂质量(g)比为2:1的比例向废水中加入吸附剂，调节pH为7，25±0.5℃的条件下恒温吸附24小时。
通过上述操作步骤，溶液中磷浓度降低至5.46mg/L，即去除率达到86.35％，改性生物炭的吸附容量为69.08mg/g。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以剩余污泥和生物壳类废弃物为原料的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，包括用于粉碎干燥剩余污泥和生物壳类废弃物的粉碎装置(35)、球磨装置(36)、供水装置(37)、收集输送装置(38)、干燥装置(39)、储存罐(28)、炭化装置(40)、气体净化装置(23)和备用燃烧装置(24)；
所述粉碎装置(35)、球磨装置(36)、收集输送装置(38)、干燥装置(39)、储存罐(28)和炭化装置(40)按照粉碎、球磨、输送、干燥、储存和炭化的物料处理顺序依次设置；
所述供水装置(37)的出水口分别与球磨装置(36)和收集输送装置(38)连通；
所述干燥装置(39)包括物料通道和换热气体通道，所述物料通道的进口和出口分别与收集输送装置(38)的出口和储存罐(28)的进口连通；
所述炭化装置(40)和备用燃烧装置(24)的出口与气体净化装置(23)的进口连通，所述气体净化装置(23)的出口与换热气体通道的进口连通，所述换热气体通道的出口设有排气管(21)。
2.根据权利要求1所述的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，所述粉碎装置(35)包括从上到下设置的粉碎室(41)和排料室(9)；所述粉碎室(41)设有进料口(13)和破碎机构(11)，所述破碎机构(11)包括水平设置的转轴(14)、设置在所述转轴(14)上的破碎刃(12)和用于驱动所述转轴(14)转动的第一驱动部件(10)；所述粉碎室(41)和排料室(9)之间设有第一筛板(15)；所述排料室(9)设有出料口(8)。
3.根据权利要求1所述的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，所述球磨装置(36)包括球磨桶(6)和用于驱动所述球磨桶(6)转动的第二驱动部件(18)，所述球磨桶(6)设有用于投料口(7)、进水口(17)和释放口(32)，所述进水口(17)与供水装置(37)连通。
4.根据权利要求1所述的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，所述收集输送装置(38)包括收集池(33)和倾斜设置的输送滑道(30)，所述收集池(33)设有与所述供水装置(37)连通的喷头(34)，所述输送滑道(30)的上端与收集池(33)连通，所述输送滑道(30)的下端与物料通道的进口连通；所述收集池(33)与输送滑道(30)之间设有用于阻拦球磨钢球的第二筛板(31)。
5.根据权利要求1所述的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，所述干燥装置(39)包括输送腔、设置在所述输送腔内的螺杆(29)和用于驱动所述螺杆(29)转动的第三驱动部件(19)，所述螺杆(29)内设有换热气体通道，所述螺杆(29)外部与输送腔形成物料通道。
6.根据权利要求1所述的磷酸盐吸附剂制备系统，其特征在于，所述干燥装置(39)上部设有排气腔，所述螺杆(29)穿过所述排气腔，所述螺杆(29)设有用于连通换热气体通道与排气腔的排气孔(20)，所述排气腔与排气管(21)连通。
7.一种磷酸盐吸附剂的制备方法，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述磷酸盐吸附剂制备系统，将干燥剩余污泥和生物壳类废弃物粉碎、球磨、输送、干燥、储存和炭化后，得到所述磷酸盐吸附剂；所述干燥剩余污泥和生物壳类废弃物的干重比为0.8～1.3∶1。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述生物壳类废弃物为鸡蛋壳、鸭蛋壳、虾壳、蟹壳、牡蛎壳或扇贝壳中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为3～4h。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述炭化装置(40)内的热解温度为700～950℃，热解时间为2～3h。
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