CN113149480A - 污泥处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种污泥处理系统及方法，包括厂房、卷帘门，其技术要点是：所述厂房的内部在远离卷帘门处挖设有污泥存储仓，所述污泥存储仓的上方盖设有可以翻转的仓门，所述仓门的翻转中心通过液压管道与泵房综合液压站连接，所述厂房在卷帘门的对侧的下部还开设有通风口，所述通风口通过排气管道连接有排风机构，所述污泥存储仓的底部布置有刮泥机构，所述污泥存储仓的侧部开设有刮泥机构的安装口，所述污泥存储仓在刮泥机构的底部开设有放泥口，所述放泥口通过污泥管道连接有柱塞泵，所述柱塞泵通过污泥管道连接有分解炉，所述分解炉的出料口连接有回转窑。其实现了对污泥的处理，避免污泥对生态环境造成污染及破坏。

Description

污泥处理系统及方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种污泥处理系统及方法。
背景技术
污泥作为城市污水处理厂的副产品，易腐败，有恶臭，除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质外，还存在重金属、致病菌和寄生虫(卵)等有毒有害成分。土地利用、垃圾填埋、焚烧作为处理污泥的传统方法，随着对环境标准的提高，已不能满足环保要求，极易带来严重的二次污染和生态环境破坏。
水泥熟料主要化学成分为氧化钙、二氧化硅和少量的三氧化二铝和三氧化二铁，主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。而污泥成分中含有的二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙是水泥熟料生产中需要的元素，另外还含有少量的氧化镁及氯离子。
所以，如何避免污泥对城市生态环境的污染和破坏，并且合理处理成为目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥处理系统及方法，对污泥进行合理的收集、存储，并利用污泥生成水泥熟料，实现了对污泥的处理，避免污泥对生态环境造成污染及破坏。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
污泥处理系统，包括设于地面上的厂房，所述厂房的出入口布置有卷帘门，其技术要点是：所述厂房的内部在远离卷帘门处挖设有污泥存储仓，所述污泥存储仓的上方盖设有可以翻转的仓门，所述仓门的翻转中心通过液压管道与泵房综合液压站连接，所述厂房在卷帘门的对侧的下部还开设有通风口，所述通风口通过排气管道连接有排风机构，所述污泥存储仓的底部布置有刮泥机构，所述污泥存储仓的侧部开设有刮泥机构的安装口，所述污泥存储仓在刮泥机构的底部开设有放泥口，所述放泥口通过污泥管道连接有柱塞泵，所述柱塞泵通过污泥管道连接有分解炉，所述分解炉的出料口连接有回转窑。
上述的污泥处理系统，所述仓门的下表面布置有料位仪。
上述的污泥处理系统，所述排风机构包括与通风口通过排气管道连接的排风扇、与排风扇通过排气管道连接的篦冷机风机、与篦冷机风机通过排风管道连接的篦冷机。
上述的污泥处理系统，所述刮泥机构包括布置在污泥存储仓底部的进料螺杆、布置在进料螺杆上方的螺杆滑架，进料螺杆的外周面具有螺旋叶片，螺杆滑架的下表面设有与螺旋叶片配合的凹槽，泵房综合液压站与螺杆滑架的外侧端通过液压管道连接，泵房综合液压站还连接有配电站，进料螺杆的外侧端与配电站电连接，配电站还连接有泵液压站，柱塞泵与泵液压站之间通过液压管道连接。
上述的污泥处理系统，所述放泥口与柱塞泵之间的污泥管道上设有闸板阀。
污泥处理方法，其技术要点是，包括以下步骤：
第一步，使用运输车将原始污泥从水处理厂运出，达到厂房后，关闭卷帘门，打开仓门，将原始污泥倾倒至污泥存储仓内进行储存收集；
第二步，对于运输收集过程中，污泥产生的臭气使用排风扇排入篦冷机进行排风散味处理；
第三步，启动泵房综合液压站、配电站，利用进料螺杆以及螺杆滑架将污泥存储仓内的原始污泥经由放泥口排出；
第四步，打开闸板阀，原始污泥进入污泥管道，在柱塞泵的推动下进入分解炉，分解炉内同时喂入水泥生料，在温度为880℃的分解炉内，与原始污泥中的碳酸钙分解生成氧化钙、二氧化碳后一同进入回转窑；
第五步，回转窑内温度在1200℃时，第四步中生成的氧化钙与原始污泥成分中含有的二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝反应，生成铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙，发生的化学反应如下：
2CaO+Fe2O3→2CaO·Fe2O3+Δ
3(CaO·Al2O3)2CaO→5CaO·3Al2O3+Δ
5CaO·3Al2O3+3(2CaO·Fe2O3)+CaO→3(4CaO·Al2O3·Fe2O3)+Δ
5CaO·3Al2O3+4CaO→3(3CaO·Al2O3)+Δ
2CaO+SiO2→2CaO·SiO2+Δ
回转窑温度在1300℃时，固相的2CaO·SiO2熔解在生成3CaO·SiO2，回转窑中，水泥生料煅烧生成水泥熟料，与生成的铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙一同为水泥产品。
本发明的有益效果是：
通过运输车将原始污泥运送至厂房进行集中收集后，利用与配电站连接的泵当综合液压站以及泵液压站，控制仓门的开关、进料螺杆、螺杆滑架、柱塞泵的动作，进而利用仓门的开关，合理存储收集原始污泥；利用进料螺杆的旋转进退以及螺杆滑架的平稳滑动，将污泥存储仓中的原始污泥刮入至污泥管道；利用柱塞泵的推动作用将污泥管道中的原始污泥推送至分解炉内，无需人工向分解炉内投放污泥，节省了人工成本，实用性较高，并且投放过程中及时排风，通过污泥存储仓收集、污泥管道输送，减少了与外界环境的接触，避免对环境造成二次污染。
分解炉内喂入水泥生料，按照正常生产顺序在回转窑内生成水泥熟料，同时添加至分解炉内的原始污泥，经过一系列的反应生成的铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙，为水泥熟料的组成部分，经过这一操作，不仅对污泥进行了有效处理，还生成了水泥熟料的组成成分，虽然污泥中含有极少的氧化镁及氯离子，但是不会对回转窑和水泥产品的质量造成影响。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图中：1.厂房、2.卷帘门、3.分解炉、4.回转窑、5.螺杆滑架、6.进料螺杆、7.螺旋叶片、8.闸板阀、9.柱塞泵、10.泵液压站、11.刮泥机构、12.配电站、13.泵房综合液压站、14.排风扇、15.篦冷机风机、16.篦冷机、17.排风机构、18.仓门、19.料位仪、20.运输车、21.污泥管道、22.污泥存储仓。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明，此处描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，该污泥处理系统，包括设于地面上的厂房1，所述厂房1的出入口布置有卷帘门2。
其中，所述厂房1的内部在远离卷帘门2处挖设有污泥存储仓22，所述污泥存储仓22的上方盖设有可以翻转的仓门18，所述仓门18的翻转中心通过液压管道与泵房综合液压站13连接，所述厂房1在卷帘门2的对侧的下部还开设有通风口，所述通风口通过排气管道连接有排风机构17，所述污泥存储仓22的底部布置有刮泥机构11，所述污泥存储仓22的侧部开设有刮泥机构11的安装口，所述污泥存储仓22在刮泥机构11的底部开设有放泥口，所述放泥口通过污泥管道21连接有柱塞泵9，所述柱塞泵9通过污泥管道21连接有分解炉3，所述分解炉3的出料口连接有回转窑4。
本实施例中，所述仓门18的下表面布置有料位仪19。所述排风机构17包括与通风口通过排气管道连接的排风扇14、与排风扇14通过排气管道连接的篦冷机风机15、与篦冷机风机15通过排风管道连接的篦冷机16。所述放泥口与柱塞泵9之间的污泥管道21上设有闸板阀8。
所述刮泥机构11包括布置在污泥存储仓22底部的进料螺杆6、布置在进料螺杆6上方的螺杆滑架5，进料螺杆6的外周面具有螺旋叶片7，螺杆滑架5的下表面设有与螺旋叶片7配合的凹槽，泵房综合液压站13与螺杆滑架5的外侧端通过液压管道连接，泵房综合液压站13还连接有配电站12，进料螺杆6的外侧端与配电站12电连接，配电站12还连接有泵液压站10，柱塞泵9与泵液压站10之间通过液压管道连接。
采用上述系统对污泥进行处理的方法，包括以下步骤：
第一步，使用运输车20将原始污泥从水处理厂运出，达到厂房1后，关闭卷帘门2，打开仓门18，将原始污泥倾倒至污泥存储仓22内进行储存收集；
第二步，对于运输收集过程中，污泥产生的臭气使用排风扇14排入篦冷机16进行排风散味处理；
第三步，启动泵房综合液压站13、配电站12，利用进料螺杆6以及螺杆滑架5将污泥存储仓22内的原始污泥经由放泥口排出；
第四步，打开闸板阀8，原始污泥进入污泥管道21，在柱塞泵9的推动下进入分解炉3，分解炉3内同时喂入水泥生料，在温度为880℃的分解炉3内，与原始污泥中的碳酸钙分解生成氧化钙、二氧化碳后一同进入回转窑4；
第五步，回转窑4温度在1200℃时，第四步中生成的氧化钙与原始污泥成分中含有的二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝反应，生成铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙，发生的化学反应如下：
2CaO+Fe2O3→2CaO·Fe2O3+Δ
3(CaO·Al2O3)2CaO→5CaO·3Al2O3+Δ
5CaO·3Al2O3+3(2CaO·Fe2O3)+CaO→3(4CaO·Al2O3·Fe2O3)+Δ
5CaO·3Al2O3+4CaO→3(3CaO·Al2O3)+Δ
2CaO+SiO2→2CaO·SiO2+Δ
回转窑4温度在1300℃时，固相的2CaO·SiO2熔解在生成3CaO·SiO2，回转窑4中，水泥生料煅烧生成水泥熟料，与生成的铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙一同为水泥产品。
没有添加原始污泥的情况下，对由水泥生料煅烧生成的水泥熟料产品进行质量检测的结果为：3d强度为30.5Mpa、28d强度为52.6Mpa、标准稠度为23.9、流动度为260-300、f-CaO的含量为1.41％，经测定安定性合格。
在添加了原始污泥的情况下，对由水泥生料、原始污泥煅烧生成的水泥产品进行质量检测的结果为：3d强度为30.8Mpa、28d强度为52.8Mpa、标准稠度为24.0、流动度为250-280、f-Ca0的含量为1.38％，经测定安定性合格。
通过检测，添加了原始污泥经过分解炉3、回转窑4内反应生成的水泥产品安定性良好，所以污泥中含有的氧化镁及氯离子，没有对水泥产品的质量造成影响，并且对污泥进行了彻底有效地处理，解决了污泥对生态环境造成污染的问题。
以上实施例仅用于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，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；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范围。

Claims (6)

1.污泥处理系统，包括设于地面上的厂房，所述厂房的出入口布置有卷帘门，其特征在于：所述厂房的内部在远离卷帘门处挖设有污泥存储仓，所述污泥存储仓的上方盖设有可以翻转的仓门，所述仓门的翻转中心通过液压管道与泵房综合液压站连接，所述厂房在卷帘门的对侧的下部还开设有通风口，所述通风口通过排气管道连接有排风机构，所述污泥存储仓的底部布置有刮泥机构，所述污泥存储仓的侧部开设有刮泥机构的安装口，所述污泥存储仓在刮泥机构的底部开设有放泥口，所述放泥口通过污泥管道连接有柱塞泵，所述柱塞泵通过污泥管道连接有分解炉，所述分解炉的出料口连接有回转窑。
2.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述仓门的下表面布置有料位仪。
3.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述排风机构包括与通风口通过排气管道连接的排风扇、与排风扇通过排气管道连接的篦冷机风机、与篦冷机风机通过排风管道连接的篦冷机。
4.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述刮泥机构包括布置在污泥存储仓底部的进料螺杆、布置在进料螺杆上方的螺杆滑架，进料螺杆的外周面具有螺旋叶片，螺杆滑架的下表面设有与螺旋叶片配合的凹槽，泵房综合液压站与螺杆滑架的外侧端通过液压管道连接，泵房综合液压站还连接有配电站，进料螺杆的外侧端与配电站电连接，配电站还连接有泵液压站，柱塞泵与泵液压站之间通过液压管道连接。
5.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述放泥口与柱塞泵之间的污泥管道上设有闸板阀。
6.污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，使用运输车将原始污泥从水处理厂运出，达到厂房后，关闭卷帘门，打开仓门，将原始污泥倾倒至污泥存储仓内进行储存收集；
第二步，对于运输收集过程中，污泥产生的臭气使用排风扇排入篦冷机进行排风散味处理；
第三步，启动泵房综合液压站、配电站，利用进料螺杆以及螺杆滑架将污泥存储仓内的原始污泥经由放泥口排出；
第四步，打开闸板阀，原始污泥进入污泥管道，在柱塞泵的推动下进入分解炉，分解炉内同时喂入水泥生料，在温度为880℃的分解炉内，与原始污泥中的碳酸钙分解生成氧化钙、二氧化碳后一同进入回转窑；
第五步，回转窑内温度在1200℃时，第四步中生成的氧化钙与原始污泥成分中含有的二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝反应，生成铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙，发生的化学反应如下：
2CaO+Fe2O3→2CaO·Fe2O3+Δ
3(CaO·Al2O3)2CaO→5CaO·3Al2O3+Δ
5CaO·3Al2O3+3(2CaO·Fe2O3)+CaO→3(4CaO·Al2O3·Fe2O3)+Δ
5CaO·3Al2O3+4CaO→3(3CaO·Al2O3)+Δ
2CaO+SiO2→2CaO·SiO2+Δ
回转窑温度在1300℃时，固相的2CaO·SiO2熔解在生成3CaO·SiO2，回转窑中，水泥生料煅烧生成水泥熟料，与生成的铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙一同为水泥产品。
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