一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的方法及系统与流程

本发明属陶瓷生产技术领域，特别涉及一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的方法及系统。

背景技术：

随着社会经济及陶瓷工业的快速发展，陶瓷工业废料日益增多，不仅对城市环境造成巨大压力，而且限制了城市经济的发展及陶瓷工业的可持续发展。

据报道，2014年我国全年陶瓷砖产能达139.61亿平方米，其中抛光砖产能占比达27.90％。而每生产1m²抛光砖将大致形成2.1kg左右的抛光污泥，因此2014年我国将产生约820万吨的陶瓷抛光污泥。与一般的陶瓷废料不同，陶瓷抛光污泥具有含水量高、粘性大、颗粒粒径小、比表面积大、火山灰活性高等特征，其不需要进行破碎、去除表面杂质和细磨等其他复杂处理工序，可直接应用于水泥行业作混合材使用和用于混凝土行业作胶凝材料替代二级粉煤灰使用。

目前，我国90％以上的陶瓷抛光污泥尚未得到大规模高效利用，对生态环境造成了严重的污染。通过调研发现，陶瓷抛光污泥所含的大量水分是限制其大规模资源化利用的瓶颈。

陶瓷行业生产过程中的喷雾造粒，干燥和窑炉3个环节需要消耗大量的热能。现于其工艺特殊性，目前喷雾造粒工序和窑炉煅烧及干燥工序热效率较低，烟气带出热量大，烟气温度达到220℃以上，有充分的利用空间。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的方法及系统，具有投资省、运行费用低、操作方便、最大化减量污泥的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的方法，包括如下步骤：

第一步：将来自陶瓷厂的湿污泥和部分成品干污泥分别储存于湿、干污泥缓冲仓中，湿污泥缓冲仓设强制卸料装置以便连续稳定卸料；

第二步：缓冲仓下设配料系统，湿污泥和干污泥经分别经计量装置计量后喂入混料系统，湿污泥转运采用管道输送系统；

第三步：两种物料在混料系统内充分混合搅拌均匀，经第一级分散系统分散达到一定粒度后，进入悬浮态打散烘干系统内，同时陶瓷厂废气余热由尾部引风机引至悬浮态烘干系统内；

第四步：污泥经烘干系统底部第二级打散系统打散后，被由底部进入的废气带入悬浮态烘干系统，污泥和热风经热交换，污泥内水分由液体转化为气体进入废气，污泥被烘干，污泥随废气带出悬浮态烘干系统进入外循环分离系统；

第五步：含污泥废气进入收尘系统，污泥被收集下来，废气进入气体净化系统；

第六步：含成品污泥的废气进入收尘系统，干污泥经收集后，部分经返料系统返回干污泥缓冲仓作为配料，其余作为烘干后的成品存储，废气经废气净化系统处理后排入大气；

第七步：废气在净化系统内得到净化，满足国家排放标准，由引风机引出系统，排入大气。

所述污泥及废气余热也可以是其他行业生产过程中产生的含湿黏性污泥及温度大于80℃的废气。

所述废气余热为辊道窑废气或喷雾造粒系统废气或两者混合，废气温度为80℃～300℃。

所述烘干后干污泥含水率小于5％，在配料过程中，经返料系统返回的含水量小于5％的成品干污泥，其配合比为0％～50％可调。

经第一级分散系统分散后，污泥粒径小于5000μm以下；经第二级分散系统分散后，污泥粒径小于1000μm以下。经第三级分散系统分散后，污泥粒径小于500μm以下。

所述外循环分离系统，其分离效率10～90％，分离出的粗料经打散机打散后再返回污泥烘干机。

本发明还提供了一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的系统，包括：

用于储存干、湿污泥的缓冲仓，缓冲仓出口设置计量系统，湿污泥缓冲仓设置强制卸料装置；

用于湿污泥转运的管道输送系统，其入口接湿污泥计量系统，其物料出口接混料系统入口；

对污泥进行搅拌的混合系统，其入口接湿污泥管道输送系统出口、泥计量系统出口，其物料出口接第一级分散系统入口；

对污泥进行分散的三级分散系统，其中第一级分散系统接混料设备出口，第一级分散系统中未达到预设粒度的污泥送入第二级分散系统，所述第二级分散系统还连接铝型材厂废气；

对污泥进行烘干的悬浮态烘干系统，其与第二级分散系统的出口连接，还与第一级分散系统达到预设粒度的污泥出口连接，污泥在其中被烘干；

循环分离系统，接烘干系统的出口，其物料出口连接第三级物料打散机的入口，第三级物料打散机的出口回接烘干系统；

对出外循环分离系统的废气进行收尘的收尘系统，其入口接外循环分离系统的废气出口，污泥在收尘系统中被收集下来；

返料系统，其入口接收尘系统的卸料出口，其出口接干污泥缓冲仓入口；

对尾气进行净化的净化系统，其入口接收尘系统的废气出口，废气在其中得到净化，由引风机引出，排入大气。

所述烘干系统为烘干机，所述物料分散系统为物料打散机，所述收尘系统为粉尘收集器，所述粉尘收集器为旋风筒或电收尘或袋收尘或三者组合，所述烘干系统为负压操作，其动力来源于尾端引风机。

所述空气净化系统需根据原烟气中大气污染物和烘干过程中新生成的大气污染物进行确定；若烘干过程中部产生新大气污染物，则利用原系统空气净化系统。

本发明还可包括对污泥进行分散的置于烘干系统中的雾化系统，其入口接缓冲仓出口，雾化后污泥粒径小于1500μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)工艺过程简单，投资省，占地面积小。

2)运行能耗低。

3)操作简便。

4)处理后污泥可进一步资源化。

综上，本发明烘干后污泥含水率＜5％，流程简便，控制简单，投资小，运行能耗小，烘干污泥可进一步资源化，具有很好的社会价值。

附图说明

图1为本发明的污泥烘干系统形式一结构示意图。

图2为本发明的污泥烘干系统形式二结构示意图。

图3为本发明的污泥烘干系统形式三结构示意图。

图4为本发明的污泥烘干方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1，为本发明系统形式之一

结合图4，污泥经输送系统或移动式铲运设备送至污泥缓冲仓01a，干污泥(烘干后成品)经返料系统输送至干污泥缓冲仓01b，缓冲仓01a～b起到输送系统和后端烘干系统能力不匹配的调节作用。缓冲仓01a内设置强制卸料装置02，其起到湿污泥连续均匀下料的作用。缓冲仓01a～b下段设置计量装置03a～b对污泥量进行计量。经计量后的湿污泥和干污泥喂入混料系统05。其中，湿污泥转运采用管道输送系统04由计量系统03a输送至混料系统05。经搅拌混合后的污泥由混料装置05混合后，经第一级打散装置06第一次打散，喂入烘干机08底部，经第二级打散装置07打散后污泥粒径＜1500μm。来自窑炉煅烧干燥系统废气经调节流量阀15及冷风阀14，调节配风后风温控制在80～300℃，进入烘干机08，废气流动为负压操作，其动力来自引风机13。在烘干机08内，污泥和废气进行充分的热交换，污泥中水分进入废气，污泥被烘干。出烘干机的含尘(污泥)废气进入外循环分离设备09。在外循环分离设备09内大颗粒被收集返回烘干机继续烘干，返回过程中大颗粒被物料打散机10再次分散，小颗粒被作为成品随废气带出。随后污泥被废气带出外循环分离器09，进入收尘系统11，在收尘系统11内干污泥被收集下来，作为烘干成品，废气进入废气净化系统12。在废气净化系统12内废气脱除掉大气污染物，达到国家排放标准，经引风机13放入大气。其中，收尘系统11为袋收尘器。

如图2，为本发明系统形式之二

结合图4，污泥经输送系统或移动式铲运设备送至污泥缓冲仓01a，干污泥(烘干后成品)经返料系统输送至干污泥缓冲仓01b，缓冲仓01a～b起到输送系统和后端烘干系统能力不匹配的调节作用。缓冲仓01a内设置强制卸料装置02，其起到湿污泥连续均匀下料的作用。缓冲仓01a～b下段设置计量装置03a～b对污泥量进行计量。经计量后的湿污泥和干污泥喂入混料系统05。其中，湿污泥转运采用管道输送系统04由计量系统03a输送至混料系统05。经搅拌混合后的污泥由混料装置05混合后，经第一级打散装置06第一次打散，喂入烘干机08底部，经第二级打散装置07打散后污泥粒径＜1500μm。来自窑炉煅烧干燥系统和喷雾造粒系统的废气经调节流量阀15、16及冷风阀14，调节配风后风温控制在80～300℃，进入烘干机08，废气流动为负压操作，其动力来自引风机13。在烘干机08内，污泥和废气进行充分的热交换，污泥中水分进入废气，污泥被烘干。出烘干机的含尘(污泥)废气进入外循环分离设备09。在外循环分离设备09内大颗粒被收集返回烘干机继续烘干，返回过程中大颗粒被物料打散机10再次分散，小颗粒被作为成品随废气带出。随后污泥被废气带出外循环分离器09，进入收尘系统11，在收尘系统11内干污泥被收集下来，作为烘干成品，废气进入废气净化系统12。在废气净化系统12内废气脱除掉大气污染物，达到国家排放标准，经引风机13放入大气。其中，收尘系统11为为旋风收尘器。

如图3，为本发明系统形式之三

结合图4，污泥经输送系统或移动式铲运设备送至污泥缓冲仓01a，干污泥(烘干后成品)经返料系统输送至干污泥缓冲仓01b，缓冲仓01a～b起到输送系统和后端烘干系统能力不匹配的调节作用。缓冲仓01a内设置强制卸料装置02，其起到湿污泥连续均匀下料的作用。缓冲仓01a～b下段设置计量装置03a～b对污泥量进行计量。经计量后的湿污泥和干污泥喂入混料系统05。其中，湿污泥转运采用管道输送系统04由计量系统03a输送至混料系统05。经搅拌混合后的污泥由混料装置05混合后，经第一级打散装置06第一次打散，喂入烘干机08底部，经第二级打散装置07打散后污泥粒径＜1500μm。来自窑炉煅烧干燥系统废气经调节流量阀15及冷风阀14，调节配风后风温控制在80～300℃，进入烘干机08，废气流动为负压操作，其动力来自引风机13。在烘干机08内，污泥和废气进行充分的热交换，污泥中水分进入废气，污泥被烘干。出烘干机的含尘(污泥)废气进入外循环分离设备09。在外循环分离设备09内大颗粒被收集返回烘干机继续烘干，返回过程中大颗粒被物料打散机10再次分散，小颗粒被作为成品随废气带出。随后污泥被废气带出外循环分离器09，进入收尘系统11，在收尘系统11内干污泥被收集下来，作为烘干成品，废气经引风机13进入已有废气净化系统，经净化达标后，由已有引风系筒排入大气。其中，收尘系统11为为袋收尘器。

以上实例并不是发明较佳的穷举，本发明的设备形式还可以有多种形式。

综上，本发明一种利用陶瓷厂废气余热进行污泥烘干的方法及系统，陶瓷厂经机械脱水后含水30％以上的湿污泥和含水5％以下的干污泥(烘干后成品)，分别进入湿污泥、干污泥缓冲仓，经仓下计量、管道输送、混料系统、第一级打散系统进入悬浮态打散烘干系统，来自陶瓷生产线的废气也同时进入污泥烘干设备。在悬浮态打散烘干系统内污泥经过第二级打散系统，并和废气充分热交换后进入外循环分离系统，在外循环分离系统内大颗粒被收集、经第三级打散系统打散后返回烘干器继续烘干，小颗粒被废气带出。出循环分离系统的含尘(污泥)废气进入收尘系统，干污泥由收尘系统收集后，部分经返料系统返回至干污泥缓冲仓作为配料，其余作为烘干后的成品存储，废气经废气净化系统处理后排入大气。本发明烘干后污泥含水率小于5％，系统利用陶瓷生产线自身废气余热，无需外加热源，运行成本低，烘干后污泥为进一步资源化创造了良好的条件，具有极好的社会价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非本对发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实例揭示如上，然而并非用于限定本发明，任何熟悉本发明的技术人员，在不脱离发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出任何些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。