污泥干化方法、污泥干化系统及隧道窑生产系统与流程

1.本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种用于协同制砖的污泥干化方法、污泥干化系统及隧道窑生产系统。


背景技术：

2.市政污泥主要是生活污水厂或工业污水厂的污泥，污泥是污水厂所产出的固态、半固态及液态的废弃水化物，用于制备烧结砖是市政污泥处置的重要途径之一。污泥需要干化才能用于制砖配料，根据《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》(gb_t 25032-2010)，要求用于制砖的污泥含水率低于40％。事实上为了保证掺混均匀，实际污泥往往干化至低于20％。
3.烧结砖厂收到的污泥的含水率一般在40-80％不等，干化污泥一般使用隧道窑余热。由于砖坯预热也需要使用隧道窑余热，当入厂污泥含水率较高、污泥量较大时，可能面临余热不足的问题，因此需要充分利用自然干化以及提高余热利用率。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种污泥干化方法，用于协同制砖，可充分利用自然干燥和隧道窑余热对污泥进行干化。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种污泥干化方法，用于协同制砖，包括以下步骤：
7.s10、将含水率大于60％的湿污泥输送至切条机进行切条处理；
8.s20、将切条后的污泥输送至皮带输送机上，同时往皮带输送机上输送骨料；
9.s30、采用第一螺旋输送机将混合有骨料的掺混污泥输送至污泥暂存仓进行自然干燥；
10.s40、将污泥暂存仓的自然干燥后的掺混污泥通过第二螺旋输送机输送至烘干机，利用隧道窑冷却段的热空气对烘干机内的掺混污泥进行干化处理，产生的湿热空气经冷凝除湿后返回隧道窑高温区；
11.s50、将步骤s40干化后的掺混污泥通过第三螺旋输送机输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓。
12.本发明通过将污泥切条掺混骨料(页岩、粉煤灰和煤矸石等)，并利用螺旋输送机将污泥条与骨料混合在一起，混合后骨料在污泥中可起到骨架的作用，改善污泥的透水透气性能，在自然堆存的状态下，能够析出更多水分，减少烘干环节能量消耗。自然干燥后的污泥进入烘干机利用隧道窑冷却段的余热空气(200-300℃)通过直接接触加热，加热后的空气携带水分、臭气等，通过冷凝器除湿后返回隧道窑的高温区进行焚烧处理。
13.本发明充分利用自然干燥和隧道窑冷却段的预热对污泥进行干化。
14.另一方面，本发明提供另一种污泥干化方法，用于协同制砖，包括以下步骤：
15.s10、将含水率大于60％的湿污泥输送至切条机进行切条处理；
16.s20、将切条后的污泥输送至皮带输送机上，同时往皮带输送机上输送骨料；
17.s30、采用第一螺旋输送机将混合有骨料的掺混污泥输送至污泥暂存仓；
18.s40、将污泥暂存仓的自然干燥后的掺混污泥通过第二螺旋输送机输送至烘干机，利用隧道窑冷却段的热空气对烘干机内的掺混污泥进行干化处理，产生的湿热空气经冷凝除湿后返回隧道窑高温区；
19.s50、将步骤s40干化后的掺混污泥和污泥暂存仓的部分自然干燥后的掺混污泥一起通过第三螺旋输送机输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓中作为制砖原料。
20.在上一个方案的基础上，本方案在烘干机出口污泥(80-100℃)输运过程中掺混少量自然干燥的污泥(室温)，充分利用烘干机出口污泥的余热对自然干燥的污泥进行干化。
21.作为污泥干化方法的一种优选方案，所述骨料包括破碎后的页岩、粉煤灰和煤矸石中的任一种或至少两种的混合物。
22.作为污泥干化方法的一种优选方案，步骤s20中，骨料在污泥中的掺混比＜20％。
23.作为污泥干化方法的一种优选方案，步骤s50中，在通过第三螺旋输送机输送至干污泥暂存仓的掺混污泥中，来自污泥暂存仓的自然干燥的掺混污泥占比＜5％。
24.本方案中，通过控制自然干燥污泥的掺混比例，可以对自然干燥的掺混污泥进行干化以使污泥含水率达到烧结制砖要求。
25.本发明的目的之二在于提供一种污泥干化系统，可用于实现上述的用于协同制砖的污泥干化方法。
26.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
27.提供一种用于实现所述污泥干化方法的污泥干化系统，包括：
28.污泥缓存罐，用以存储含水率大于60％的湿污泥；
29.切条机，所述污泥缓存罐的出料口连接有第一给料器，所述第一给料器的出料口与所述切条机连接；
30.皮带输送机，所述切条机的出料口位于所述皮带输送机的上方，所述皮带输送机用以输送经所述切条机切条处理后的污泥条；
31.第二给料器，邻近所述皮带输送机设置，用以将破碎后的骨料均匀覆盖在污泥条上；
32.第一螺旋输送机和污泥暂存仓，所述皮带输送机的出料口延伸至所述第一螺旋输送机的进料口处，所述第一螺旋输送机的出料口与所述污泥暂存仓连接；
33.第二螺旋输送机和烘干机，所述第二螺旋输送机的出料口与所述烘干机的进料口连接，所述第二螺旋输送机用以将所述污泥暂存仓内的掺混污泥输送至所述烘干机，隧道窑冷却段的余热空气通过引风机与所述烘干机连接，所述烘干机的排气口依次通过冷凝器、送风机与隧道窑高温区连接；
34.第三螺旋输送机，所述第三螺旋输送机的进料口与所述烘干机的出料口连接，用以将干化后的掺混污泥输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓，后续作为制砖原料或者将干化后的掺混污泥和污泥暂存仓中自然干燥的部分掺混污泥一起输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓。
35.由于收到的污泥含水率一般超过60％，粘性较强，透气性较差，通常都是在污泥干化后才能掺混骨料制砖，此时干化所需时间长，能耗较大。本发明首先通过切条机对污泥进
行切条处理，切条后的污泥条通过在切条后的污泥条平铺在皮带输送机的皮带上，同时第二给料器沿着输送带宽度方向均匀给料，保证污泥条表面都能均匀覆盖骨料；污泥条和骨料经过螺旋输送混合得更加均匀，成为掺混污泥并输送至污泥暂存仓暂存，同时利用自然环境对掺混污泥进行自然干燥，也加速渗滤液的析出；自然干燥后的污泥送至第二螺旋输送机再混合后输送至烘干机，来自隧道窑冷却段的余热空气(200-300℃)直接接触掺混污泥对掺混污泥进行干化；干化过程中产生的气体通过冷凝器除湿后输送至隧道窑高温区进行焚烧处理；干化后的污泥可以直接通过第三螺旋输送机输送至隧道窑作为制砖原料用于制砖，或者，干化后的污泥也可以掺混部分自然干燥的掺混污泥一起通过第三螺旋输送机输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓，后续作为制砖原料用于制砖，从而可以充分利用干化后的掺混污泥对自然干燥的掺混污泥进行干化。
36.作为污泥干化系统的一种优选方案，所述污泥缓存罐的出料口设置滑架，所述滑架的出料端与所述第一给料器的进料口连接。
37.作为污泥干化系统的一种优选方案，所述污泥暂存仓的底板倾斜设置，所述底板的最低处设置有用以收集渗滤液的坑道。
38.作为污泥干化系统的一种优选方案，还包括第四螺旋输送机，所述第四螺旋输送机的进料口邻近所述污泥暂存仓，所述第四螺旋输送机的出料口与所述第三螺旋输送机的进料口连接。
39.其中，污泥混合料在污泥暂存仓中自然堆存，含水率下降5-10％，部分水分蒸发进入空气，部分水分变成渗滤液从坑道排出。
40.本发明的目的之三在于提供一种隧道窑生产系统，其包含上述的污泥干化系统。
41.本发明的有益效果：
42.1、本发明将湿污泥切条后掺混骨料混合并置于污泥暂存仓进行自然堆存，掺混污泥透水透气性好，从而可以利用自然环境对掺混污泥进行自然干燥，也方便渗滤液析出。
43.2、本发明对污泥暂存仓要求较低，现有项目的污泥暂存仓一般能够满足要求，方便老项目进行技术改造。
44.3、自然干燥后的污泥进入烘干机中可以利用隧道窑冷却段的余热空气进行干化，充分利用隧道窑冷却段的余热空气，降低了能耗。
45.4、经过烘干机干化后的干化污泥可以掺混少量自然干燥污泥，利用干化污泥对自然干燥污泥进行干化处理，进一步降低了能耗。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
47.图1是本发明实施例一所述的污泥干化系统的示意图。
48.图2是本发明实施例所述的隧道窑生产系统的示意图。
49.图3是本发明实施例二所述的污泥干化系统的示意图。
具体实施方式
50.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
51.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
52.实施例一
53.如图1所示，本实施例的污泥干化系统包括：
54.污泥缓存罐，用以存储含水率大于60％的湿污泥；所述污泥缓存罐的出料口设置滑架和与所述滑架的出料端连接的第一给料器；
55.切条机，所述第一给料器的出料口与所述切条机连接；
56.皮带输送机，所述切条机的出料口位于所述皮带输送机的上方，所述皮带输送机用以输送经所述切条机切条处理后的污泥条；
57.第二给料器，邻近所述皮带输送机设置，用以将破碎后的骨料均匀覆盖在污泥条上；
58.第一螺旋输送机和污泥暂存仓，所述皮带输送机的出料口延伸至所述第一螺旋输送机的进料口处，所述第一螺旋输送机的出料口与所述污泥暂存仓连接；所述污泥暂存仓的底板倾斜设置(5
°
以内)，所述底板的最低处设置有用以收集渗滤液的坑道；
59.第二螺旋输送机和烘干机，所述第二螺旋输送机的出料口与所述烘干机的进料口连接，所述第二螺旋输送机用以将所述污泥暂存仓内的掺混污泥输送至所述烘干机，隧道窑冷却段的余热空气通过安装有引风机的管道与所述烘干机连接，所述烘干机的排气口通过管道依次与冷凝器、送风机、隧道窑高温区连接；
60.第三螺旋输送机，所述第三螺旋输送机的进料口与所述烘干机的出料口连接，用以将干化后的掺混污泥输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓，后续输送至隧道窑生产系统的混合搅拌机中作为制砖原料。
61.本实施例还提供一种如图2所示的隧道窑生产系统，其中，隧道窑生产系统中的污泥干化系统具体不再赘述。整个污泥干化系统车间设置有通风除臭系统。
62.基于上述污泥干化系统，本实施例中的用于协同制砖的污泥干化方法如下：
63.1、运输湿污泥的车辆直接将湿污泥(含水率65％)卸进污泥缓存罐(若厂区没有高度差，则湿污泥先卸在地上，通过铲车或者皮带上料)；
64.2、将湿污泥通过污泥缓存罐底部的滑架和第一给料器输送至切条机进行切条处理；
65.3、切条后的污泥条平铺在皮带输送机的皮带上进行输送，在污泥条输送过程中，煤矸石经破碎筛分后通过第二给料器沿着输送带宽度方向均匀给料，保证污泥条表面都能均匀覆盖，其中，煤矸石掺混比为10％(质量比)；
66.4、采用第一螺旋输送机将煤矸石和污泥条一起混合并输送至污泥暂存仓进行自然干燥；
67.5、将污泥暂存仓的掺混污泥通过第二螺旋输送机输送至烘干机，利用隧道窑冷却段的余热空气对烘干机内的掺混污泥进行干化处理，产生的湿热空气经冷凝除湿后返回隧
道窑高温区；
68.6、将干化后的掺混污泥通过第三螺旋输送机输送至隧道窑生产系统的混合搅拌机中作为制砖原料，在混合搅拌机中与水混合搅拌均匀后用于制备砖坯。
69.实施例二
70.如图3所示，本实施例的污泥干化系统包括：
71.污泥缓存罐，用以存储含水率大于60％的湿污泥；所述污泥缓存罐的出料口设置滑架和与所述滑架的出料端连接的第一给料器；
72.切条机，所述第一给料器的出料口与所述切条机连接；
73.皮带输送机，所述切条机的出料口位于所述皮带输送机的上方，所述皮带输送机用以输送经所述切条机切条处理后的污泥条；
74.第二给料器，邻近所述皮带输送机设置，用以将破碎后的骨料均匀覆盖在污泥条上；
75.第一螺旋输送机和污泥暂存仓，所述皮带输送机的出料口延伸至所述第一螺旋输送机的进料口处，所述第一螺旋输送机的出料口与所述污泥暂存仓连接；所述污泥暂存仓的底板倾斜设置，所述底板的最低处设置有用以收集渗滤液的坑道；
76.第二螺旋输送机和烘干机，所述第二螺旋输送机的出料口与所述烘干机的进料口连接，所述第二螺旋输送机用以将所述污泥暂存仓内的掺混污泥输送至所述烘干机，隧道窑冷却段的余热空气通过安装有引风机的管道与所述烘干机连接，所述烘干机的排气口通过管道依次与冷凝器、送风机、隧道窑高温区连接；
77.第三螺旋输送机和第四螺旋输送机，所述第三螺旋输送机的进料口与所述烘干机的出料口连接，第四螺旋输送机的进料口邻近污泥暂存仓，第四螺旋输送机的出料口与第三螺旋输送机的进料口连接，第四螺旋输送机用以将污泥暂存仓中的部分自然干燥污泥输送至第三螺旋输送机，第三螺旋输送机用以将干化后的掺混污泥和部分自然干燥污泥一起混合并输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓，混合过程中利用干化后的掺混污泥的余热对自然干燥污泥进行干化。
78.本实施例中的隧道窑生产系统可参考图2，其中，隧道窑生产系统中的污泥干化系统具体不再赘述。整个污泥干化系统车间设置有通风除臭系统。
79.基于该污泥干化系统，本实施例中的用于协同制砖的污泥干化方法如下：
80.1、运输污泥的车辆直接将湿污泥(含水率68％)卸进污泥缓存罐(若厂区没有高度差，则污泥先卸在地上，通过铲车或者皮带上料)；
81.2、将湿污泥通过污泥缓存罐底部的滑架和第一给料器输送至切条机进行切条处理；
82.3、切条后的污泥条平铺在皮带输送机的皮带上进行输送，在污泥条输送过程中，粉煤灰经破碎筛分后通过第二给料器沿着输送带宽度方向均匀给料，保证污泥条表面都能均匀覆盖，其中，粉煤灰掺混比为12％(质量比)；
83.4、采用第一螺旋输送机将粉煤灰和污泥条一起混合并输送至污泥暂存仓进行自然干燥；
84.5、将污泥暂存仓的自然干燥污泥通过第二螺旋输送机输送至烘干机，利用隧道窑冷却段的余热空气对烘干机内的掺混污泥进行干化处理，产生的湿热空气经冷凝除湿后返
回隧道窑高温区；
85.6、将污泥暂存仓内部分自然干燥污泥通过第四螺旋输送机输送至第三螺旋输送机连同干化后的掺混污泥一起通过第三螺旋输送机输送至隧道窑生产系统的干污泥暂存仓中，后续再输送到隧道窑生产系统的混合搅拌机中作为制砖原料，在混合搅拌机中与水混合搅拌均匀后用于制备砖坯。
86.需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本技术说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。