一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统的制作方法

1.本实用新型涉及磷石膏的资源化应用领域，同时属于污泥减量化生产工艺技术领域，更具体地，涉及一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统。


背景技术：

2.磷石膏是生产湿法磷酸的副产物，是化学工业中排放量最大的固体废物之一，每生产1吨磷肥，平均产生3.75吨磷石膏。大部分磷石膏采用露天堆放和倾入大海两种方式处理，而磷石膏中含有大量的有害物质，在占用大量土地资源的同时，还污染了我们的生存环境。这在很大程度上制约着磷石膏的资源化利用，并持续地影响着人类赖以生存的环境。因此，若能通过一系列物理化学方法将磷石膏应用于相关领域，将对磷石膏的资源化利用和改善环境有着重要的现实意义。
3.目前，城市污泥的产量巨大，对环境危害的深度和广度而言，因含有较高的污染物含量而被认为是一类有巨大污染危害的废弃物。城市污泥对环境的危害主要表现在污泥中含有大量种类广泛的污染物。对城市污泥的处理与处置过程中，主要依靠各种技术方法实现污泥的减量化、无害化、资源化和稳定化，其中对污泥进行浓缩、脱水后进行后续处理是当前实现污泥减量化的重要途径。而剩余污泥中含水率高达99％以上，其中水分的去除成为制约污泥综合利用的关键因素。目前，使用较多的是利用阳离子聚丙烯酰胺投入污泥中，通过板框压滤或者离心过滤，将污泥的含水率降低，但污泥脱水后仍然含有75％～85％的水分，因此专家学者通过研究，提出了一系列污泥继续脱水的方法。发明申请201510307148.4中，公开了利用一种干化挤出机对脱水污泥进行进一步干化处理，干化后的污泥进一步晾晒后含水率降至30％以下。发明专利201510478952.9提到以初步脱水后的污泥为对象，分别采用一定浓度的甲醛、乙醇、丙酮或正丁醇对其进行预处理，进而采取晾干、抽滤或加热的方法进行深度脱水，可有效降低污泥含水率。发明专利20151017223.x提出将由热改性硅藻土、改性淀粉、氧化镁和氯化镁组成的绿色深度脱水剂加入初步脱水后的污泥中，进行堆肥，可有效降低污泥中的水分，既对环境无害，脱水剂中的成分又增加了土壤的肥力。随着脱水工艺的不断优化，污泥的脱水方式朝多元化转变，脱水效果也逐步提高，但是纵观上述工艺，都存在着操作复杂、能耗高、物料消耗高的缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统，该系统是以市政淤泥作为原材料，结合生物质燃料提供热源，进行高温烧窑制作陶粒，利用陶粒的余热协同高含水磷石膏进行封闭式脱水，从而实现低能耗输入，实现磷石膏脱水和陶粒输出，该系统既克服磷石膏脱水产生的扬尘的问题，同时开拓了磷石膏综合利用的市场，也能够实现淤泥的再生，达到以废治废的目的。
5.根据本实用新型的一个方面，提供一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统，包括：
6.混合搅拌机，用于将淤泥与添加剂进行混合搅拌；
7.造粒机，设置在所述混合搅拌机下游，用于将所述混合搅拌机的输出料进行造粒形成粒料；
8.高温回转窑，设置在所述造粒机的下游，用于将所述粒料高温烧制形成陶粒；
9.冷却窑，设置在所述高温回转窑的下游，且所述冷却窑上设有进料口分别用于接收高温回转窑输出的高温陶粒及高含水磷石膏；
10.旋风除尘收纳装置，设置在所述冷却窑下游，用于收纳除水后的磷石膏。
11.在上述方案基础上优选，所述高温回转窑的输出端与所述冷却窑之间设置有用于输送高温陶粒的耐高温输送机。
12.在上述方案基础上优选，所述高温回转窑外接生物质燃料泵，所述生物质燃料泵包括燃烧器、引风机和热气输送管，所述燃烧器的顶部设置有燃料进料口，所述热气输送管通过所述引风机与所述燃烧器相连，且所述热气输送管的末端与所述高温回转窑连通。
13.在上述方案基础上优选，还包括布袋除尘收纳装置，与所述旋风除尘收纳装置相连，用于收纳细颗粒的除水后的磷石膏。
14.在上述方案基础上优选，所述布袋除尘收纳装置和所述旋风除尘收纳装置的底部装设有螺杆输送机，所述螺杆输送机的末端连接有负压收纳罐。
15.在上述方案基础上优选，所述冷却窑呈密封状与所述旋风除尘收纳装置相连通，且所述冷却窑呈倾斜状设置，并在其输出端设有陶粒筛选装置。
16.在上述方案基础上优选，所述高温回转窑的输入端设有陶粒分选装置。
17.在上述方案基础上优选，所述陶粒筛选装置和所述陶粒分选装置为孔隙直径不同的筛网。
18.在上述方案基础上优选，所述高温回转窑外接旋风除尘器和湿式喷淋除尘器，所述旋风除尘器与所述高温回转窑相连通，所述湿式喷淋除尘器与所述旋风除尘器连通。
19.本实用新型的一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统，通过混合搅拌机将淤泥与添加剂进行混合形成原材料，经过陈化处理后，输送至造粒机中进行造粒，从而形成颗粒状的粒料作为陶粒的原始材料输送至高温回转窑中，通过燃烧粉末状的生物质燃料进行燃烧加热空气，将空气输送至高温回转窑内，利用高温回转窑对粒料进行高温煅烧形成陶粒后，将高温陶粒输送至冷却窑后，利用高温陶粒的余热与加入冷却窑中的高含水磷石膏进行充分混合，进行热量交换，一方面可以通过余热对高含水磷石膏进行脱水，脱水后的磷石膏呈悬浮状在负压的作用经过旋风除尘收纳装置进行全程密封状收纳，防止脱水后的磷石膏形成飞尘，保护环境，另一方面，余热的二次利用，可以有效降低其整体能耗，而高温回转窑的热源输出采用的是燃烧粉末状的生物质燃料，使其整体能量输入为少量传送及加工使用到的电能，其余本系统的输入均为自然环境的废弃物，而输入为可以作为建筑材料使用的陶粒和磷石膏，实现变废为宝的转换。
附图说明
20.图1为本实用新型的低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统的结构框图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
22.请参阅图1所示，本实用新型的一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统，包括：
23.混合搅拌机10，用于将淤泥与添加剂进行混合搅拌；
24.造粒机20，设置在所述混合搅拌机10下游，用于将所述混合搅拌机10的输出料进行造粒形成粒料；
25.高温回转窑30，设置在所述造粒机20的下游，用于将所述粒料高温烧制形成陶粒；
26.冷却窑40，设置在所述高温回转窑30的下游，且所述冷却窑40上设有进料口分别用于接收高温回转窑30输出的高温陶粒及高含水磷石膏，而高含水磷石膏装设在存储罐32内；
27.旋风除尘收纳装置50，设置在所述冷却窑40下游，用于收纳除水后的磷石膏。
28.值得说明的是，本实用新型的高温回转窑30的输出端与冷却窑40之间设置有用于输送高温陶粒的耐高温输送机31，耐高温输送机31选用耐高温链板输送机，经过高温回转窑30煅烧后的陶粒输出后，通过耐高温输送机31输送至冷却窑40中，与磷石膏进行混合。
29.而本实用新型的冷却窑40采用外保温模式，呈倾斜状设置，通过电机带动齿轮以驱动冷却窑40转动，并在冷却窑40内部设置有搅拌板，以实现对高含水磷石膏与高温陶粒的混合，在冷却窑40转动过程中，陶粒在其重力作用下从高处向低处输出，在转运过程中，由于高含水磷石膏的吸热作用下，高温陶粒冷却后输出，而磷石膏的其转动过程中，水分收到高温陶粒的加热作用下挥发，从而实现高含水磷石膏的脱水，且脱水后的磷石膏呈悬浮状，由于陶粒的多孔性，可以将部分磷石膏吸附在其孔隙内，以实现其对淤泥中的重金属的固封。
30.为了降低能耗，实现废弃物的二次利用，本实用新型的高温回转窑30外接生物质燃料泵，生物质燃料泵以麦秆、园林修剪的树枝等作为原料进行粉末化处理后的材料为原料，将其进行燃烧加热空气，将加热后的空气输送至高温回转窑30中为其提供热源。
31.本实用新型的生物质燃料泵包括燃烧器33、引风机32和热气输送管31，燃烧器33的顶部设置有燃料进料口，热气输送管31通过引风机32与燃烧器33相连，且热气输送管31的末端与高温回转窑30连通。使用时，呈粉末状的生物质燃料通过燃烧器33的顶部进入燃烧器33中，进行燃烧加热空气，加热后的空气在引风机32的作用下，通过热气输送管31输送至高温回转窑30内，以实现高温回转窑30的热量供应。
32.本实用新型还包括布袋除尘收纳装置60，与旋风除尘收纳装置50相连，用于收纳细颗粒的除水后的磷石膏。通过旋风除尘是收纳装置收纳颗粒较大的脱水后磷石膏，而部分体积较小质量较轻的磷石膏未完全收纳，导致其会污染空气，因此，本实用新型在旋风除尘收纳装置50的末端设置布袋除尘收纳装置60，利用布袋除尘收纳装置60的作用，可以实现其对质量轻体积小的磷石膏二次收纳，以保证其产量。
33.值得说明的是，本实用新型在布袋除尘收纳装置60和所述旋风除尘收纳装置50的底部装设有螺杆输送机71，螺杆输送机71的末端连接有负压收纳罐70。使用时利用螺杆输送机71将沉积在底部的磷石膏进行输出，然后，结合负压收纳罐70的作用，可以降低其整体
的输送阻力，延缓螺杆输送机71的损耗。
34.为了确保加工无尘化输出，本实用新型的冷却窑40呈密封状与旋风除尘收纳装置50相连通，且冷却窑40呈倾斜状设置，并在其输出端设有陶粒筛选装置。并在高温回转窑30的输入端设有陶粒分选装置。而陶粒筛选装置和所述陶粒分选装置为孔隙直径不同的筛网。
35.通过陶粒筛选装置的作用可以实现不同粒径陶粒的分选输出，而陶粒分选装置的作用可以将部分不符合条件的粒料回收，提高高温回转窑30的加工成品的品质。
36.进一步的，本实用新型还在高温回转窑30外接旋风除尘器和湿式喷淋除尘器，旋风除尘器与所述高温回转窑30相连通，湿式喷淋除尘器与旋风除尘器连通。通过旋风除尘器的作用可以将部分扬尘进行初步处理，然后在湿式喷淋除尘器作用下，可以实现其整体的二次除尘，降低加工场所的扬尘，保证加工环境。
37.本实用新型的一种低能耗高输出的淤泥协同高含水磷石膏加工系统，通过混合搅拌机10将淤泥与添加剂进行混合形成原材料，经过陈化处理后，输送至造粒机20中进行造粒，从而形成颗粒状的粒料作为陶粒的原始材料输送至高温回转窑30中，通过燃烧粉末状的生物质燃料进行燃烧加热空气，将空气输送至高温回转窑30内，利用高温回转窑30对粒料进行高温煅烧形成陶粒后，将高温陶粒输送至冷却窑40后，利用高温陶粒的余热与加入冷却窑40中的高含水磷石膏进行充分混合，进行热量交换，一方面可以通过余热对高含水磷石膏进行脱水，脱水后的磷石膏呈悬浮状在负压的作用经过旋风除尘收纳装置50进行全程密封状收纳，防止脱水后的磷石膏形成飞尘，保护环境，另一方面，余热的二次利用，可以有效降低其整体能耗，而高温回转窑30的热源输出采用的是燃烧粉末状的生物质燃料，使其整体能量输入为少量传送及加工使用到的电能，其余本系统的输入均为自然环境的废弃物，而输入为可以作为建筑材料使用的陶粒和磷石膏，实现变废为宝的转换。
38.最后，本技术的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。