CN204079732U - 污泥转化为建材的处理设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥转化为建材的处理设备系统，它包括：至少一湿污泥储存装置，其用于容纳且稀释污泥；它包括污泥密闭储泥罐，装设于污泥密闭储泥罐的搅拌器，所述密闭储泥罐连接污泥泵；至少一配料改性装置，其通过泵送管道一连接于所述污泥密闭储泥罐，它包括搅拌罐、自动加料器及用于放置改性药剂的容器体；至少一机械脱水装置，其通过泵送管道二连接于所述搅拌罐，它包括用于污泥机械脱水而形成滤饼的压滤机，用于密闭输送滤饼的输送设备；至少一干化燃烧装置，用于接收所述输送设备输送进来的滤饼并进行高温干化，它包括一回转式烘干筒，设于所述回转式烘干筒的进料端的燃烧炉，所述燃烧炉提供热气与所述滤饼热交换以蒸发所述滤饼中的水分；继而热干后的污泥再置于所述燃烧炉中高温热解形成灰渣；至少一造粉装置，其包括用于接收所述灰渣并将灰渣细化磨粉机。

Description

污泥转化为建材的处理设备系统

【技术领域】

本实用新型涉及到一种污泥转化为建材的处理设备系统。

【背景技术】

污泥处理项目是符合国家资源循环的经济发展方向、符合当前国家重点鼓励发展的产业技术要求。《国家“十一五”经济社会发展规划纲要》提出：“经济社会发展的战略重点和主要任务之一就是建设资源节约、环境友好社会，建设资源节约、环境友好社会的重要任务是发展循环经济。”而本项目通过对污泥进行稳定化、减理化、无害化处理后作为资源加以综合利用，完全与国家提出的经济社会发展的战略重点和主要任务相吻合。《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》中明确指出：“建设创新型国家，核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点。”本项目将污泥的无害化处理与生产制造过程二合为一，综合多行业成熟工艺，成功研发出一套适用于污泥处置的工艺，达到将污泥稳定化、减量化、无害化处理并综合利用的效果，这在国内外污泥处置方式中属首创。

对于污泥无论采取填埋、碳化、填海、干化等何种污泥处置方式，都存在着二次污染、耗费能源、占用空间的问题。资源化是污泥处置的最佳方式，通过规范的监控，除可有效杜绝二次污染，更可避免处理污泥直接造成资源消耗和高昂经济支出的双重代价。因此本项目的实施营运本身就是循环经济节能项目，同时产出的衍生产品，作为一种新生的低碳经济产品，其发展及市场需求非常巨大。

据市场调查和专利检索，目前污泥处理设备多种多样，我们在原有的污泥技术基础上对设备、工艺进行了提升、改进和增设，目前还没有发现污泥转化为建材方面的专利。

针对此情况，我们研制出一种污泥转化为建材的处理设备系统。

【实用新型内容】

本实用新型的目的所要解决的技术问题是要提供一种用于污泥处理的燃烧系统，适用于污泥的燃烧无毒化处理，处理效率高且又能有效利用到建材方面的用途，处理效率高；制造、组装使用成本低的特点。因此，它是一种具有技术性和经济性均具优越性能的生产线设备系统。

本实用新型解决其技术问题而采用的技术方案是：一种污泥转化为建材的处理设备系统，它包括：

至少一湿污泥储存装置，其用于容纳且稀释污泥；它包括污泥密闭储泥罐，装设于污泥密闭储泥罐的搅拌器，所述密闭储泥罐连接污泥泵；

至少一配料改性装置，其通过泵送管道一连接于所述污泥密闭储泥罐，它包括搅拌罐、自动加料器及用于放置改性药剂的容器体；

至少一机械脱水装置，其通过泵送管道二连接于所述搅拌罐，它包括用于污泥机械脱水而形成滤饼的压滤机，用于密闭输送滤饼的输送设备；

至少一干化燃烧装置，用于接收所述输送设备输送进来的滤饼并进行高温干化，它包括一回转式烘干筒，设于所述回转式烘干筒的进料端的燃烧炉，所述燃烧炉提供热气与所述滤饼热交换以蒸发所述滤饼中的水分；继而热干后的污泥再置于所述燃烧炉中高温热解形成灰渣；

至少一造粉装置，其包括用于接收所述灰渣并将灰渣细化磨粉机。

于本实用新型的一或多个实施例中，所述燃烧炉包括炉体；炉体内设有分隔部，所述分隔部将炉体内空间划分形成相通的燃烧腔和集灰腔；位于所述燃烧腔的下部设有布风板，连接于所述布风板的风箱，联通于所述燃烧腔的出渣单元；位于所述燃烧腔的左侧的炉壁上设有炉门；位于所述炉门上方设有燃料管，所述燃料管与所述燃烧室相通；所述集灰腔下方连接有集灰斗；一回转式烘干筒；转动连接于所述炉体的右侧，从所述主体上方延伸到所述回转式烘干筒内相通的下料管；所述回转式烘干筒呈圆柱形，其中心线向下偏斜；所述分隔部的高度小于所述炉体空间高度以形成供热气导流的通道。

于本实用新型的一或多个实施例中，所述分隔部的位于所述燃烧腔的一侧具有垂直面，位于垂直面上方且向右偏斜的第一倾斜面，相接于所述第一倾斜面上端的第二倾斜面，所述第二倾斜面的倾斜角度大于所述第一倾斜面，以形成口部大于底部空间的燃烧腔。

于本实用新型的一或多个实施例中，所述集灰腔呈上宽下窄的漏斗状，出口为矩形。

于本实用新型的一或多个实施例中，所述布风板上设有风帽，所述风帽具有向下敞开的柱形孔和侧开孔，所述侧开孔与所述柱形孔相通，所述风板上设有耐热层。

于本实用新型的一或多个实施例中，所述主体为多层结构，其中内层为耐火材料制成，所述主体的外层设有多个透气管，位于所述集灰腔的上方的炉壁具有过渡段，以改变导流方向。

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：

本实用新型采用了上述技术方案，封闭性高、连续性好、中转少、时间短、安全可靠且环保的环保污泥处理设备系统，能适用于污泥的燃烧无毒化处理，处理效率高且又能有效利用到建材方面的用途，处理效率高；制造、组装使用成本低的特点。因此，它是一种具有技术性和经济性均具优越性能的生产线设备系统。

【附图说明】

图1为本实用新型的实施例中污泥转化为建材的处理设备系统整体构造的示意图；

图2为本实用新型的实施例中污泥处理的燃烧炉的结构的示意图；

图3为图2中沿A-A线剖开的结构示意图；

图4为图2中沿B-B线剖开的结构示意图；

图5为图2中C处放大图；

图6为本实用新型的实施例中污泥处理的燃烧炉的俯视结构示意图。

图7为本实用新型的实施例中污泥转化为建材的方法流程图；

图8为本实用新型的实施例中污泥转化为建材的方法物料平衡原理图。

【具体实施方式】

下面详细描述本实用新型的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合附图1-8，通过对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。

本实用新型较佳地的提供的实施例是污泥转化为建材的处理设备系统，一种污泥转化为建材的处理设备系统，它依次连接的结构是包湿污泥储存装置100、配料改性装置200、机械脱水装置300、干化燃烧装置400和造粉装置500；它们根据不同的工序时间的平衡和容量来设置不同的数量，具体构造如下：

数量至少一个湿污泥储存装置100，其用于容纳且稀释污泥；它包括污泥密闭储泥罐101，装设于污泥密闭储泥罐101的搅拌器102，所述密闭储泥罐连接污泥泵103。

数量至少一个配料改性装置200，其通过泵送管道一201连接于所述污泥密闭储泥罐100，它包括搅拌罐202、自动加料器203及用于放置改性药剂的容器体204。

数量至少一个机械脱水装置300，其通过泵送管道二301连接于所述搅拌罐201，它包括用于污泥机械脱水而形成滤饼的压滤机302，用于密闭输送滤饼的输送设备303；脱水后的流体可以通过泵送管道三304输送给湿泥储存装置100循环使用，以节约用水量。

数量至少一个干化燃烧装置400，用于接收所述输送设备303输送进来的滤饼并进行高温干化，它包括一回转式烘干筒2，设于所述回转式烘干筒2的进料端的燃烧炉1，所述燃烧炉2提供热气与所述滤饼热交换以蒸发所述滤饼中的水分；继而热干后污泥再置于所述燃烧炉中高温热解形成灰渣。

数量至少一个造粉装置500，其包括用于接收所述灰渣并将灰渣细化磨粉机501。灰渣通过磨粉机501碎化后就可以做为建材使用。

在实施例中，图1仅列举单个连接的示意，关于上述各装置的数量，可以一个或多个，它们按照上述的工艺排列顺序进行串联多个连接，或多个并联在一起组合使用。如可以设置为6个密闭储泥罐101，它们并联在一起为搅拌罐202供料等，这些均为本领域技术人员可以由上述单个连接中可以理解得到，在此不再详细说明。

如图2至6中所示的，燃烧炉回转1和式烘干筒2。燃烧炉1具体构造是燃烧炉1和回转式烘干筒2组合形成；燃烧炉1包括炉体11；炉体内11设有分隔部12，所述分隔部12将炉体11内空间划分形成相通的燃烧腔13和集灰腔14；位于所述燃烧腔13的下部设有布风板15，连接于所述布风板15的风箱16，联通于所述燃烧腔13的出渣单元17；位于所述燃烧腔13的左侧的炉壁上设有炉门18；位于所述炉门18上方设有燃料管19，所述燃料管19与所述燃烧室13相通；所述集灰腔14下方连接有集灰斗20。回转式烘干筒2是转动连接于所述炉体11的右侧，从所述主体11上方延伸到所述回转式烘干筒2内相通的下料管3；所述回转式烘干筒2呈圆柱形，其中心线向下偏斜；所述分隔部12的高度小于所述炉体11空间高度以形成，以形成供热气导流的通道10。

所述分隔部12的位于所述燃烧腔13的右侧具有垂直面121，位于垂直面121上方且向右偏斜的第一倾斜面122，相接于所述第一倾斜面122上端的第二倾斜面123，所述第二倾斜面123的倾斜角度大于所述第一倾斜面122，以形成口部大于底部空间的燃烧腔13，这个结构根据空气流动学设计，减少热气向上的流动阻力。所述集灰腔14呈上宽下窄的漏斗状，出口141为矩形，可制成倒四棱锥体状。这样干化污泥燃料灰就顺着集灰腔14边缘流向出口141，然后从集灰斗20排出，排出顺畅、不阻塞。所述布风板15上设有风帽151，所述风帽151具有向下敞开的柱形孔152和侧开孔153，所述侧开孔153与所述柱形孔152相通，所述风板15上设有耐热层154。风帽151在侧开孔153上还设有一个体积较大的头部155，风箱16供强风从垂直方向的柱形孔152进入，再从若干个水平方向的侧开孔153排出，分散输入气流，使得燃烧腔13内送气均匀，由于体积较大的头部155可以罩住侧开孔153的出风口，因此有效防止煤渣阻塞出风口，以让空气进入燃烧腔13顺畅。上述的耐热层154可以是耐热砼层。所述主体11为多层结构，其中内层111为耐火材料制成。耐火材料可以选用耐火砖或粘土质等，不易受热损坏或变形，一般可以制造一定的厚度，厚度200mm以为上宜。所述通道10横截面形状呈圆拱状。通道10的形状使热气受阻力小、热量容纳腔体积也较大，不仅能够增加燃烧的干化后的污泥量，而且还能为回转式烘干筒2较短时间内提供充分热气，使污泥快速烘干、转化。所述主体11的外层设有多个透气管112。透气管112布置于外层，有效分散热量，受热胀冷缩的应力不能集中，以让炉体11不易受形，经久耐用。位于所述集灰腔14的上方的炉壁具有过渡段113，以改变导流方向。过渡段113位于集灰腔14的上方，燃烧时，泥灰随气流碰撞到过渡段113内壁，使煤灰往向掉进入到集灰腔14。过渡段113是一个空间渐小的过渡，因此，可以使热气导流变向变小，更加容易导入到回转式烘干筒2中，以快速地收回燃烧后污泥灰。

工作时，燃料管19用来提供干化污泥燃料，干化污泥燃料从燃料管19进入到燃烧腔13进行燃烧，由风箱16提供强风通过布风板15进入到燃烧腔13，为燃烧提供充足的空气，便于干化污泥燃料的充分燃烧；燃烧过程产生大量的热气向上流动，如图1中箭头的所示的，由于干化污泥燃料的燃烧会伴随大量的干化污泥燃料灰，热气在通道10通过，泥灰进入到集灰腔14从集中排出，热气继续向回转式烘干筒2流动。这时，下料管3将污泥送入到转式烘干筒2，烘干筒可以转动，不断地翻动污泥，使污泥与热气充分的接触，使污泥中的水气在高温的作用下随热气带走，以形成污泥处理快速烘干的效果；避免干化污泥燃料渣阻塞，回转式烘干筒2呈圆柱形，其中心线向下偏斜，这样的好处是污泥转动时会向右不断排出，不会逆行到集灰腔14中，具体偏斜的角度根据不同的角度可以根据不同的情况来调整，可以优选水平向下5度至10度之间。干化污泥通过燃烧后形成无毒无害的泥渣，从出渣单元17排出，泥渣可以用于建筑材料等方面的利用，这是本实施例中处理污泥中污染物质最直接有效的方法，还可以实现资料再利用。

如图7、图8中为采用上述设备系统而相对应地提供一种污泥转化为建材的方法，包括以下步骤：步骤一；集料、稀释：将污泥的收集于储泥装置中，储泥装置能密闭储泥；加水稀释并搅拌均匀形成污泥浆；步骤二；改性反应：将改性药剂通过自动进料设备加入污泥浆加中再次搅拌均匀，以将污泥浆与所述改性药剂进行化学反应；步骤三；压滤、脱水：将步骤二改性后的污泥浆进行高压压滤，以降低含水量形成泥饼；步骤四；干化、高温热解：将上述泥饼通过密闭管道输送给滚筒干燥要进行高温干化成泥粒，再经沸腾炉加入助燃剂进行燃烧以使所述泥粉高温无毒分解，形成灰渣；步骤五；磨粉：将上述灰渣送入密闭磨粉装置进行碎化成细颗粒，即得所述建材。在步骤三中脱出水为中水，可提供给步骤1加入中水稀释污泥以循环使用。所述步骤四的助燃剂为含硫率不高于0.035％的0#轻柴油。所述步骤四中的沸腾炉的炉温为900～1100℃。所述沸腾炉的炉温炉膛温度实行全天实时在线监控。所述步骤三中的泥饼含水量与总量重量比应到达小于或等于1.1/2。所述步骤三中高温干化后的泥粒的含水量与总量重量比应到达小于或等于1/10。步骤四中高温热解，泥粒在沸腾炉内的燃烧时间为2S以上，以有效抑制二噁英的产生和NOx的产生，高温热解产物主要是SO₂、NOx、烟尘、HCl。所述步骤二中的改性药剂为生石灰，投放量为总泥量重量的6.5％至9.8％。

本实用新型有减少污泥预处理系统臭气污染，将城市污泥通过全密封的污泥运输专用车辆输送至项目卸泥区，采用气密性密封罐临时储存进场污泥，加入中水进行稀释，采用旋叶式搅拌器搅拌混合，然后污泥将由密闭性管道泵浦输送到污泥调理，进行污泥物理调理改性，改性剂投料方式改为全自动药剂投加装置进行自动投加，药剂储存罐采用密闭罐体进行储存，确保储存到投加整个过程均在密闭环境中进行。无臭气排放，储泥罐及改性工艺调理设备产生臭气污染物负压收集，集中处理后排放。污泥通过密闭管道输送至压滤工序，形成密闭压滤进行脱水及输送设施，压滤废水排放改为加盖或密闭管道输送至污水处理站，经过机械脱水后的污泥滤饼输送改为密闭输送，污泥脱水后含水率55％以下。压滤车间臭气采用负压收集，集中处理后排放。高温沸腾炉高温氧化污泥中的有机物，炉温可在900～1100℃，炉膛温度实行24小时在线监。沸腾炉以含硫率不高于0.035％的0#轻柴油为助燃燃料，高温热解尾气主要为SO₂、NOx、烟尘、臭气污染物等，高温烟气进入滚筒干化机干化污泥，污泥含水率降至10％以下后进入流化床沸腾炉高温热解，助燃燃料废气、污泥干化臭气及污泥高温热解废气可处理后达标排放。采用密闭造粉装置，污泥经高温热解后产生灰渣进入磨粉系统后成细粒，就得到建筑材料。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，应由各权利要求限定之。

Claims (6)

1.一种污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于，它包括：

至少一湿污泥储存装置，其用于容纳且稀释污泥；它包括污泥密闭储泥罐，装设于污泥密闭储泥罐的搅拌器，所述密闭储泥罐连接污泥泵；

至少一配料改性装置，其通过泵送管道一连接于所述污泥密闭储泥罐，它包括搅拌罐、自动加料器及用于放置改性药剂的容器体；

至少一机械脱水装置，其通过泵送管道二连接于所述搅拌罐，它包括用于污泥机械脱水而形成滤饼的压滤机，用于密闭输送滤饼的输送设备；

至少一干化燃烧装置，用于接收所述输送设备输送进来的滤饼并进行高温干化，它包括一回转式烘干筒，设于所述回转式烘干筒的进料端的燃烧炉，所述燃烧炉提供热气与所述滤饼热交换以蒸发所述滤饼中的水分；继而热干后的污泥再置于所述燃烧炉中高温热解形成灰渣；

至少一造粉装置，其包括用于接收所述灰渣并将灰渣细化磨粉机。

2.根据权利要求1所述的污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于：所述燃烧炉包括炉体；炉体内设有分隔部，所述分隔部将炉体内空间划分形成相通的燃烧腔和集灰腔；位于所述燃烧腔的下部设有布风板，连接于所述布风板的风箱，联通于所述燃烧腔的出渣单元；位于所述燃烧腔的左侧的炉壁上设有炉门；位于所述炉门上方设有燃料管，所述燃料管与所述燃烧室相通；所述集灰腔下方连接有集灰斗；

一回转式烘干筒；转动连接于所述炉体的右侧，从所述主体上方延伸到所述回转式烘干筒内相通的下料管；所述回转式烘干筒呈圆柱形，其中心线向下偏斜；所述分隔部的高度小于所述炉体空间高度以形成供热气导流的通道。

3.根据权利要求2所述的污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于：所述分隔部的位于所述燃烧腔的一侧具有垂直面，位于垂直面上方且向右偏斜的第一倾斜面，相接于所述第一倾斜面上端的第二倾斜面，所述第二倾斜面的倾斜角度大于所述第一倾斜面，以形成口部大于底部空间的燃烧腔。

4.根据权利要求3所述的污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于：所述集灰腔呈上宽下窄的漏斗状，出口为矩形。

5.根据权利要求4所述的污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于：所述布风板上设有风帽，所述风帽具有向下敞开的柱形孔和侧开孔，所述侧开孔与所述柱形孔相通，所述风板上设有耐热层。

6.根据权利要求5所述的污泥转化为建材的处理设备系统，其特征在于：所述主体为多层结构，其中内层为耐火材料制成，所述主体的外层设有多个透气管，位于所述集灰腔的上方的炉壁具有过渡段，以改变导流方向。