CN113415964A - 一种污泥预处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种污泥预处理系统及工艺，涉及炼钢污泥技术领域。该污泥预处理系统包括传送组件、若干储存仓、混料设备以及干化消解设备，其中，传送组件用于传送物料；储存仓设置有仓门，若干储存仓分别用于储存不同类型的物料；混料设备设置有搅拌组件，混料设备设置有进料口和出料口，且进料口与仓门通过传送组件连通；干化消解设备通过传送组件与出料口连通，且干化消解设备设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件用于升高干化消解设备内的温度，监测组件用于监测干化消解设备内的温度。由此，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。

Description

一种污泥预处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及炼钢污泥技术领域，具体而言，涉及一种污泥预处理系统及工艺。

背景技术

炼钢污泥是炼钢过程中产生的烟尘经湿法除尘、除尘污水固液分离得到的污泥。炼钢污泥由于其铁含量较高，且铁的品味较高，杂质较少，是一种较为宝贵的二次资源。当前，炼钢污泥的二次利用方式为烧结，即为，将其烧结为球团，以达到资源利用的效果。但是，经此方法，炼钢污泥的利用率较低，经济效益较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥预处理系统，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种污泥预处理工艺，以此工艺将炼钢过程中产生的杂质进行二次制作，从而得到一种铁品味高、利用率高且经济效益高的二次资源。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种污泥预处理系统，包括传送组件、若干储存仓、混料设备以及干化消解设备，其中，传送组件用于传送物料；储存仓设置有仓门，若干储存仓分别用于储存不同类型的物料；混料设备设置有搅拌组件，混料设备设置有进料口和出料口，且进料口与仓门通过传送组件连通；干化消解设备通过传送组件与出料口连通，且干化消解设备设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件用于升高干化消解设备内的温度，监测组件用于监测干化消解设备内的温度。而且，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。

在本发明的一些实施例中，上述蒸汽生成组件包括依次连通的雾化器和蒸汽发生器。

在本发明的一些实施例中，搅拌组件包括第一涡旋件和第二涡旋件，且第一涡旋件与第二涡旋件的旋转方向不同。

在本发明的一些实施例中，传送组件包括相互连接的传送带以及防护罩，且振动罩与传送带配合形成筒状。

在本发明的一些实施例中，防护罩包括内罩和外罩，且内罩上设置有振动组件，振动组件用于带动内罩振动。

本发明提供一种污泥预处理工艺，包括以下步骤：

将不同储存仓中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送组件传送至混料设备中，经多级连续搅拌后，再次通过传送组件进入干化消解设备，经干化消解后，制得预制品。

在本发明的一些实施例中，多级连续搅拌为三级连续搅拌，且三级连续搅拌的搅拌速度依次为70rpm-90rpm、120rpm-150rpm以及200rpm-300rpm。

在本发明的一些实施例中，炼钢污泥的含水量为40％-50％。

在本发明的一些实施例中，干化消解时的温度为110℃-250℃。

在本发明的一些实施例中，预制品的含水量为15％-20％。

本发明实施例的污泥预处理系统及工艺至少具有以下有益效果：

本发明提供一种污泥预处理系统，包括传送组件、若干储存仓、混料设备以及干化消解设备，其中，传送组件用于传送物料；储存仓设置有仓门，若干储存仓分别用于储存不同类型的物料；混料设备设置有搅拌组件，混料设备设置有进料口和出料口，且进料口与仓门通过传送组件连通；干化消解设备通过传送组件与出料口连通，且干化消解设备设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件用于升高干化消解设备内的温度，监测组件用于监测干化消解设备内的温度。而且，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。具体地，工作人员可将不同类型物料直接储存与储存仓内，然后开启仓门和传送组件，将不同储存仓内的物料通过传送组件运送至混料设备中进行混合搅拌。此时，工作人员可通过设置搅拌组件的运转参数，实行多级搅拌，以使得炼钢污泥与其他灰、粉混合均匀。然后将混合均匀的混合物料再次经过传送组件传送至干化消解设备，此时，可开启干化消解设备中的蒸汽生成组件和监测组件。蒸汽生成组件能够产生大量的蒸汽，并与混合物料多次碰撞，一方面使得混合物料中的水分汽化，达到干化(降低混合物料含水量)的效果，另一方面，蒸汽营造的高温环境能够使得炼钢污泥中的有机物质分解为无机物质，从而达到消解的效果，进而达到同时进行干化和消解的效果。

另外，本发明还提供一种污泥预处理工艺，主要包括以下步骤：将不同储存仓中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送组件传送至混料设备中，经多级连续搅拌后，再次通过传送组件进入干化消解设备，经干化消解后，制得预制品。当炼钢污泥、炼钢过程中的其他杂质以及白灰粉经过上述的混合、搅拌以及干化消解后，制得一种含水量较少，有机物含量少，铁纯度且铁品味较高的二次资源。当该炼钢过程中的杂质以及污泥制成的预制品的质量较好时，其能有效提升污泥丸(成品)的质量，进而达到提升炼钢污泥的利用率的效果，经济效益较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的污泥预处理系统的示意框图；

图2为本发明提供的污泥预处理工艺的流程示意图。

图中：100-污泥预处理系统；110-储存仓；120-混料设备；130-干化消解设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“竖直”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，若出现“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为本发明实施例提供的污泥预处理系统100的示意框图。如图1所示，该系统包括若干储存仓110、混料设备120以及干化消解设备130。其中，传送组件用于传送物料；储存仓110设置有仓门，若干储存仓110分别用于储存不同类型的物料；混料设备120设置有搅拌组件，混料设备120设置有进料口和出料口，且进料口与仓门通过传送组件连通；干化消解设备130通过传送组件与出料口连通，且干化消解设备130设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件用于升高干化消解设备130内的温度，监测组件用于监测干化消解设备130内的温度。而且，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。

具体地，本实施例中，储存仓110包括炼钢污泥、炼钢除尘污泥、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉的储存仓110，不仅能够用于分别储存前述物料，还能避免物料在储存过程中混合，防止各物料间的混合比例较为混乱，从而使得预制品的质量上乘且均一，使用价值更高。本实施例中，储存仓110上设置有仓门。该仓门上还可设置自动开闭件，其能控制仓门的开启与闭合，从而使得各物料的仓门能够同步打开或是先后打开，从而控制物料加入的先后顺序。例如，可将灰、粉仓的仓门先打开，然后将含水的炼钢污泥加入，如此，可使得位于混料设备120腔内(漂浮的粉尘)粘赋于污泥上，不仅能够避免粉尘污染，还能保证粉尘的含量不减少，实用性较强。另外，当仓门竖直滑动开启时，仓门上还可设置限位槽，即为，仓门开启时能够固定于某一特定高度，从而达到定量出料的效果。详细地，仓门与储存仓110的连接处(连接处的垂直侧)可设置有多个限位槽，从而控制仓门开口的大小，进而达到阻碍多余物料流出的效果。

本发明实施例中，传送组件相互连接的传送带以及防护罩，且传送带与防护罩能够配合形成筒状。如此能够防止粉、尘等类型的物料因其自身重量较轻而在工作间/室中漂浮，从而对工作人员的身体造成损伤，例如吸肺等病症。在此需要注意的是，防护罩与传送带进行滑动连接，如此，防护罩可始终位于同一位置，并且其能够不妨碍传送带传送物料，实用性较强。

本发明实施例中，为避免经长期使用后，防护罩内表面粘附较厚的污泥、粉、灰等物质，防护罩包括内罩和外罩，且内罩上设置有振动组件。如此，当使用传送带进行传送物料时，工作人员可通过开启振动组件使得内罩振动，从而使得粘附于内罩内表面的物料掉落，不仅能够防止物料堆积，而且还能保证物料投加比例更为精确，实用性较强。本发明实施例中，振动组件包括相互连接的电机和振动杆，振动杆设置于内罩的内壁上。在此需要注意的是，内罩与外罩间具有间隙，该间隙能够提供内罩的振动空间，使用效果更好。

本发明实施例中，各物料经过传送带传送至混料设备120中时，其能经搅拌组件进行多级搅拌，从而达到混合均匀的目的。具体地，搅拌组件包括第一涡旋件和第二涡旋件，且第一涡旋件和第二涡旋件的旋转方向不同。第一涡旋件与第二涡旋件能够相互配合，使得混料设备120中的物料持续处于混乱状态，从而使得污泥与其他杂质能够充分碰撞混合，达到混合均匀的效果。

本发明实施例中，干化消解设备130接收由混料设备120出料口传送的混合料，且干化消解设备130内设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件能够使得干化消解设备130的温度维持在较高水平，从而达到降低混合料含水量以及破坏混合料中有机物的结构，进而达到干化消解的效果。详细地，蒸汽生成组件包括依次连通的雾化器和蒸汽发生器，水能够通过雾化器雾化，雾化后的小颗粒水珠经过蒸汽发生器进行高温汽化形成蒸汽，即为一种高温的小颗粒粒子，其能与干化消解设备130内的混合料充分接触，从而使得混合料中的水分汽化，经出气口除去，从而达到降低含水量的目的。当蒸汽将干化消解设备130的内环境温度升高后，混合料处于高温状态，其中的有机物能够获得较多的能量，从而使得有机物结构键容易断裂，并降解为无机物，进而达到消解的效果。鉴于污泥中的有机物含量较高，将降低铁的纯度和百分含量，不利于后续污泥丸的使用，因此，本发明中，能够通过蒸汽干化消解设备130进行消解，达到使用需求和标准，使用价值较高。

为使得工作人员能够实时了解干化消解设备130的内环境温度，该设备中还设置有监测组件，以达到实时监测效果。详细地，该监测组件包括温度和湿度传感器(可为市售温度传感器和湿度传感器)，温度传感器和湿度传感器能够将温度和湿度的信号传递至显示终端或是控制终端，从而使得工作人员能够实时观察其内的具体情况，实用性较强。而且，还可通过该方式避免事故的发生，例如，当温度出现异常时，可及时关掉干化消解设备130，避免较大事故的发生。

请参照图2，图2所示为本实施例提供的污泥预处理工艺。该工艺主要包括以下步骤：

将不同储存仓110中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送组件传送至混料设备120中，经多级连续搅拌后，再次通过传送组件进入干化消解设备130，经干化消解后，制得预制品。

详细地，将炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉按照生产需求进行定量投加和混合，投加过程通过传送带进行传送，并传送至混料设备120中进行三级连续搅拌。三级连续搅拌的搅拌速度依次为70rpm-90rpm、120rpm-150rpm以及200rpm-300rpm。当炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉混合后，制得混合料，并将混合料在一级搅拌速度下进行搅拌，此时，其能避免灰、粉等轻质物料漂浮量较少，并且在此条件下，其能附着于污泥上，便于后续混合。然后在120rpm-150rpm的搅拌速度下，使得灰、粉状的物料能够进入污泥内部，从而达到污泥与灰、粉物料均匀混合，避免污泥与灰粉物料混合不均，或是某一部位混合不均，影响使用价值。当灰、粉物料打破污泥的整体结构后，再在较高的搅拌速度条件下进行搅拌，使得混料设备120中的混合料能够各部位混合，进一步使得混合料均匀，质量均一。在此需要注意的是，由于当灰、粉等轻质物料容易粘附于污泥上，并且位置变换的难度较大，因此，高速搅拌(即为三级搅拌)能够快速分散污泥，并使得粘附灰、粉的小粒径污泥能够在此重组混合，混合效果更好。

然后将混合均匀的混合料进行干化消解，干化消解的温度为110℃-250℃。将混合料传送至前述的干化消解设备130中，在蒸汽压力为0.9MPa-1.2MPa的条件下产生蒸汽，并营造高温环境，温度具体为200℃，然后进行干化消解，降低混合料的含水量以及有机物含量(即为COD值)。

在其他实施例中，干化消解的温度还可为110℃，此时，可增加干化消解时间，达到效果。而且，当混合料的流量(处理量)较小时，可在此温度下进行干化消解，能够使得污泥内部的水分和有机物干化和消解，从而达到效果。

在其他实施例中，干化消解的温度还可为250℃，此时能够快速干化消解混合料，且当混合料处理量较大时，如此高温能够使得混合料中的水分充分干化，效果更好。

在此需注意的是，干化消解亦可采用多段式进行，多温度段逐级升温达到干化消解的效果。在此过程中，污泥中的水分能够逐渐干化，利于混合料中污泥水分的汽化，效果更好。

在此还需注意的是，为使得炼钢污泥便于运输和存储，可将炼钢污泥经过浓缩脱水处理，不仅能够大大节省占仓面积，还能便于其在传送带上传送，实用性更高。本发明中，炼钢污泥的含水量为40％-50％，如此不仅能够节省浓缩成本，还能节省存储面积，性价比较高。

具体地，预处理时，工作人员将开启储存仓110仓门，并将储存仓110中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送带传送至混合料中，在混料设备120中进行三级搅拌，充分搅拌后，将混合料通过传送带传送至干化消解设备130中，在设定温度下进行干化消解，并使得混合料的含水量为15％-20％，利于后续制成污泥丸，实用性较强。

综上所述，本发明实施例提供一种污泥预处理系统100，包括传送组件、若干储存仓110、混料设备120以及干化消解设备130，其中，传送组件用于传送物料；储存仓110设置有仓门，若干储存仓110分别用于储存不同类型的物料；混料设备120设置有搅拌组件，混料设备120设置有进料口和出料口，且进料口与仓门通过传送组件连通；干化消解设备130通过传送组件与出料口连通，且干化消解设备130设置有蒸汽生成组件和监测组件，蒸汽生成组件用于升高干化消解设备130内的温度，监测组件用于监测干化消解设备130内的温度。而且，该系统能够自动将各物料进行传送、混合以及消解，从而快速且便捷地得到一种利用率较高，经济效益高的二次资源，适合批量处理，实用性强。

另外，本发明还提供一种污泥预处理工艺，主要包括以下步骤：将不同储存仓110中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送组件传送至混料设备120中，经多级连续搅拌后，再次通过传送组件进入干化消解设备130，经干化消解后，制得预制品。当炼钢污泥、炼钢过程中的其他杂质以及白灰粉经过上述的混合、搅拌以及干化消解后，制得一种含水量较少，有机物含量少，铁纯度且铁品味较高的二次资源。当该炼钢过程中的杂质以及污泥制成的预制品的质量较好时，其能有效提升污泥丸(成品)的质量，进而达到提升炼钢污泥的利用率的效果，经济效益较高。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种污泥预处理系统，其特征在于，包括：

传送组件，所述传送组件用于传送物料；

若干储存仓，所述储存仓设置有仓门，且若干所述储存仓分别用于储存不同类型的物料；

混料设备，所述混料设备设置有搅拌组件，所述混料设备设置有进料口和出料口，且所述进料口与所述仓门通过所述传送组件连通；

干化消解设备，所述干化消解设备通过所述传送组件与所述出料口连通，且所述干化消解设备设置有蒸汽生成组件和监测组件，所述蒸汽生成组件用于升高所述干化消解设备内的温度，所述监测组件用于监测所述干化消解设备内的温度。

2.根据权利要求1所述的污泥预处理系统，其特征在于，所述蒸汽生成组件包括依次连通的雾化器和蒸汽发生器。

3.根据权利要求2所述的污泥预处理系统，其特征在于，所述搅拌组件包括第一涡旋件和第二涡旋件，且所述第一涡旋件与所述第二涡旋件的旋转方向不同。

4.根据权利要求3所述的污泥预处理系统，其特征在于，所述传送组件包括相互连接的传送带以及防护罩，且所述防护罩与所述传送带配合形成筒状。

5.根据权利要求4所述的污泥预处理系统，其特征在于，所述防护罩包括内罩和外罩，且所述内罩上设置有振动组件，所述振动组件用于带动所述内罩振动。

6.一种污泥预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将不同储存仓中的炼钢污泥、炼钢除尘污泥、烧结返料、压球系统筛下粉料、白灰粉以及炼钢或轧钢氧化铁粉通过传送组件传送至混料设备中，经多级连续搅拌后，再次通过所述传送组件进入干化消解设备，经干化消解后，制得预制品。

7.根据权利要求6所述的污泥预处理工艺，其特征在于，所述多级连续搅拌为三级连续搅拌，且所述三级连续搅拌的搅拌速度依次为70rpm-90rpm、120rpm-150rpm以及200rpm-300rpm。

8.根据权利要求6或7所述的污泥预处理工艺，其特征在于，所述炼钢污泥的含水量为40％-50％。

9.根据权利要求8所述的污泥预处理工艺，其特征在于，所述干化消解时的温度为110℃-250℃。

10.根据权利要求9所述的污泥预处理工艺，其特征在于，所述预制品的含水量为15％-20％。

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