CN202038951U - 一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统 - Google Patents

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王焕忠
王加军
胡贞武
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Abstract

本实用新型涉及一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统。一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于它包括粒化系统、污泥烘干机、储存装置、第一风机、空气冷却器、计量秤、输送装置、除尘系统、废气净化系统；粒化系统的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接，污泥烘干机的物料输出口由输送装置与储存装置相连；储存装置与计量秤之间由输送装置相连，计量秤与回转窑系统的窑头燃烧器、分解炉或预燃室的输入口之间由输送装置相连。该系统可使污泥得到安全、无害、资源化、节能的处置和利用。

Description

一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统
技术领域
本实用新型涉及一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统。
背景技术
工业废水(包括印染、造纸、皮革、化工和各种机械工业等排放的废水)和生活污水经过处理后，在污水得到净化的同时，将产生体积占进入污水处理厂污水总量1％左右的污泥，这类污泥除了含有浓缩的无机和有机污染物外，还含有大量的病原体和多种重金属元素。因此，对污水处理过程中所产生的污泥进行安全和经济地处置，是污水处理系统的重要组成部分，如果污泥得不到妥善处理，不仅直接影响到污水处理系统的正常运行，而且会给环境带来二次污染。
目前，我国对污水处理厂的污泥绝大多数采用弃置或填埋的方法进行处理，只有极小量的进行干化后用于制作混合肥。由于我国的填埋场标准实施较晚，旧的填埋场接纳污泥，可能造成大量的污泥污染物随渗滤液从地表进入深层，甚至威胁地下水和江河湖海。有少部分水泥厂把污泥直接喷入回转窑煅烧，这种方法实现了污泥的安全、无害、资源化处置，但由于污泥中70-85％水分需要在回转窑内完成蒸发，处置成本高、处理能力小，且容易造成水泥回转窑系统热工及产品质量波动。污泥燃料化发电亦有应用，但这种方法最终还会产生灰烬，需要进一步处置；且污泥燃料化过程中依然需要消耗大量热能干化污泥中的水份，没有真正意义上做到“资源化、节能化”利用。
经对现有技术的文献检索发现，申请号200910100117.6的中国专利公开了一种在水泥生产中协同处理污泥的方法，该方法是利用现有新型干法水泥熟料生产线生产水泥熟料并协同处理污泥，将含水率≥70％的造纸污泥直接加入立磨，与水泥原料混合、磨细，制得水泥生料；但该实用新型主要针对造纸污泥；
申请号为200710045299的中国专利中公开了脱水污泥配料制得的水泥熟料及其生产方法，但该方法利用窑尾高温废气作为烘干热源，烘干过程中导致污泥中的NH3，H2S等物质挥发，极易造成水泥生产过程中的排放超标。
申请号200910102069的中国专利中公开了一种利用水泥厂烟气余热干化污泥与污泥烧制水泥的方法，将经过干化后的污泥与粘土质和石灰质原料混合成生料，通过碾磨、煅烧、冷却、粉磨后制成水泥。该法的问题是：污泥作为生料入窑，污泥中的挥发物质在回转窑预热器低温段就发生分解，进而随废气排出，很难达到安全无害化处理的要求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，该系统可使污泥得到安全、无害、资源化、节能的处置和利用。
为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于它包括粒化系统、污泥烘干机、储存装置、第一风机、空气冷却器、计量秤、输送装置、除尘系统、废气净化系统；粒化系统的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接[粒化系统由破碎机和造粒机组成，破碎机的输出口与造粒机的输入口相连，造粒机的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接]，污泥烘干机的物料输出口由输送装置与储存装置相连；第一风机的输入端由管道与下述2种之一相连接：①窑头废气输出口[回转窑(即水泥窑)窑头废气输出口]，②窑头废气和窑尾烟囱废气输出口；第一风机的输出端由管道与污泥烘干机的热风输入口相连；空气冷却器的输入端由管道与窑头废气输出口相连，空气冷却器的输出端由管道与除尘系统的废气输入口相连通，污泥烘干机的废气输出口由管道与除尘系统的废气输入口相连通，除尘系统的废气输出口由管道(管道上设有第二风机)分别与回转窑系统的篦冷机的风机进口、废气净化系统的废气输入口相连通；除尘系统的粉尘输出口由输送装置储存装置相连；储存装置与计量秤之间由输送装置相连，计量秤与回转窑系统(水泥窑系统)的窑头燃烧器、分解炉或预燃室的输入口之间由输送装置相连。
所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机；板框压滤机的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
所述的粒化系统的输入端前设有太阳能干化系统(太阳能干化装置)；太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机、太阳能干化系统(太阳能干化装置)；板框压滤机的输出口与太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输入口之间由输送装置相连，太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
所述的污泥为工业废水和生活污水经过处理后，所产生的污泥。
本实用新型的有益效果是：
1、采用上述方法和系统，安全、无害、节能，可使污泥得到资源化处理和利用。
2、干化后的污泥作为替代燃料入窑煅烧，实现较高的替代率。
3、充分利用水泥窑系统废气烘干污泥水分，不增加额外能耗。
4、处理污泥产生的废气大部分作为篦冷机的熟料冷却空气介质，冷却熟料后作为助燃空气入窑煅烧，减少废气处理量，降低毒性气体处理设施规格，减少基建投资。与水泥窑系统综合考虑窑头的废气处理，节省基建投资，降低运行成本。
附图说明
图1为本实用新型污泥预处理与水泥窑综合利用的系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，它包括粒化系统、污泥烘干机、储存装置、第一风机、空气冷却器、计量秤、输送装置、除尘系统(如：袋式除尘器)、废气净化系统；粒化系统的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接[粒化系统由破碎机和造粒机组成，破碎机的输出口与造粒机的输入口相连，造粒机的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接]，污泥烘干机的物料输出口由输送装置与储存装置相连；第一风机的输入端由管道与下述2种之一相连接：①窑头废气输出口[回转窑(即水泥窑)窑头废气输出口]，②窑头废气和窑尾烟囱废气输出口；第一风机的输出端由管道与污泥烘干机的热风输入口相连；空气冷却器的输入端由管道与窑头废气输出口相连，空气冷却器的输出端由管道与除尘系统(如：袋式除尘器)的废气输入口相连通，污泥烘干机的废气输出口由管道与除尘系统(如：袋式除尘器)的废气输入口相连通，除尘系统(如：袋式除尘器)的废气输出口由管道(管道上设有第二风机)分别与回转窑系统的篦冷机的风机进口、废气净化系统的废气输入口相连通；除尘系统(如：袋式除尘器)的粉尘输出口由输送装置储存装置相连；储存装置与计量秤之间由输送装置相连，计量秤与回转窑系统(水泥窑系统)的窑头燃烧器、分解炉或预燃室的输入口之间由输送装置相连。
所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机；板框压滤机的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
还可采用：所述的粒化系统的输入端前设有太阳能干化系统(太阳能干化装置)；太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
还可采用：所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机、太阳能干化系统(太阳能干化装置)；板框压滤机的输出口与太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输入口之间由输送装置相连，太阳能干化系统(太阳能干化装置)的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
如图1所示，一种污泥预处理与水泥窑综合利用的方法，它包括如下步骤：
1)、污泥(原生污泥)经过板框压滤机压滤脱水或/和太阳能干化系统(太阳能干化装置)干化后(或者无板框压滤机，也无太阳能干化系统)，由粒化系统破碎、预混造粒，再进入污泥烘干机；所述的粒化系统由破碎机和造粒机组成(先破碎，后造粒)；
2)、污泥烘干：由第一风机从热源引热风进入污泥烘干机，将污泥水分烘干至0～30wt％(最佳为1～30wt％)，得到干化后的污泥；干化后的污泥由输送装置送入储存装置中储存；所述热源有下述2种之一：①窑头废气[回转窑(即水泥窑)窑头废气]，②窑头废气和窑尾烟囱废气；
3)、废气处理：①污泥烘干机烘干过程产生的废气经除尘系统除尘后，一部分废气由第二风机送入回转窑(即水泥窑)系统的篦冷机的风机进口；另一部分废气(多余的废气)由第二风机送入废气净化系统净化；
②当污泥烘干机不运行时，窑头废气[回转窑(即水泥窑)窑头废气]经过空气冷却器冷却进入除尘系统(如：袋式除尘器)，除尘排放；除尘系统收集的粉尘由输送装置送入储存装置中储存；
4)、水泥窑的利用：储存装置中的干化后的污泥由输送装置送入计量秤计量后，由输送装置输送至回转窑(即水泥窑)系统的窑头燃烧器、分解炉或预燃室作为燃料煅烧生产水泥熟料。
所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机；污泥(原生污泥)首先经过板框压滤机压滤脱水后，再由粒化系统破碎、预混造粒。
所述的粒化系统的输入端前设有太阳能干化系统(太阳能干化装置)；污泥(原生污泥)首先经过太阳能干化系统(太阳能干化装置)干化后，再由粒化系统破碎、预混造粒。所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机和太阳能干化系统(太阳能干化装置)；污泥(原生污泥)首先经过板框压滤机压滤脱水后，再经太阳能干化系统(太阳能干化装置)干化后，然后由粒化系统破碎、预混造粒。

Claims (4)

1.一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于它包括粒化系统、污泥烘干机、储存装置、第一风机、空气冷却器、计量秤、输送装置、除尘系统、废气净化系统；粒化系统的输出口与污泥烘干机的输入口之间由输送装置连接，污泥烘干机的物料输出口由输送装置与储存装置相连；第一风机的输入端由管道与下述2种之一相连接：①窑头废气输出口，②窑头废气和窑尾烟囱废气输出口；第一风机的输出端由管道与污泥烘干机的热风输入口相连；空气冷却器的输入端由管道与窑头废气输出口相连，空气冷却器的输出端由管道与除尘系统的废气输入口相连通，污泥烘干机的废气输出口由管道与除尘系统的废气输入口相连通，除尘系统的废气输出口与第二风机进口相连，第二风机出口由管道分别与回转窑系统的篦冷机的风机进口、废气净化系统的废气输入口相连通；除尘系统的粉尘输出口由输送装置储存装置相连；储存装置与计量秤之间由输送装置相连，计量秤与回转窑系统的窑头燃烧器、分解炉或预燃室的输入口之间由输送装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于：所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机；板框压滤机的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
3.根据权利要求1所述的一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于：所述的粒化系统的输入端前设有太阳能干化系统；太阳能干化系统的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
4.根据权利要求1所述的一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统，其特征在于：所述的粒化系统的输入端前设有板框压滤机、太阳能干化系统；板框压滤机的输出口与太阳能干化系统的输入口之间由输送装置相连，太阳能干化系统的输出口与粒化系统的输入端之间由输送装置相连。
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