一種城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)城市化水平的提高，城市生活污水的排放量逐年增加。污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生量最大的副產(chǎn)物，其成分非常復(fù)雜:有機(jī)物含量多，性質(zhì)不穩(wěn)定，易腐化發(fā)臭；含有銅、鋅、鉻、汞等重金屬，寄生蟲卵、病原體等微生物，以及持久性有機(jī)污染物等有毒有害物質(zhì)；含水率高，不易脫水。如果不經(jīng)過(guò)有效處理處置直接進(jìn)入環(huán)境，將對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。國(guó)內(nèi)外對(duì)城市污水污泥的處理已有近百年歷史，主要是以填埋、投海、堆肥和焚燒等處理方式為主，填埋投資較少、容量大、見效快，但對(duì)污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高，需要大面積的場(chǎng)地和大量的運(yùn)輸費(fèi)用，而且周圍容易遭受滲瀝水、臭氣的影響，近年來(lái)填埋處置所占比例越來(lái)越小；而投海由于對(duì)海洋環(huán)境的嚴(yán)重影響已經(jīng)被禁止；堆肥是利用污泥中含有氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，經(jīng)處理后使其農(nóng)用，但污泥中含有重金屬等有毒有害物質(zhì)和病原體、寄生蟲卵等，需謹(jǐn)慎使用該方法；焚燒可以使污泥中的有機(jī)物全部碳化，最大限度地減小了污泥體積，使污泥最終處置極為便利，但其設(shè)備投資高、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，需要對(duì)煙氣進(jìn)行處理，焚燒灰需要再處理等限制了其使用。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)學(xué)者研究表明，脫水污泥中的無(wú)機(jī)物主要成分是硅、鋁、鐵、鈣等，與建筑原料(如粘土，頁(yè)巖等)的成分相近，可作為建筑材料，污泥的建材化利用不僅可以減少土地的浪費(fèi)，而且還可以使資源得到循環(huán)利用，變廢為寶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)，它能將城市生活產(chǎn)生的污泥進(jìn)行建材化處理，且在處理過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染較小。
[0004]本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)，包括污泥儲(chǔ)存單元、污泥脫水單元、污泥建材化利用單元和煙氣處理單元，其特征在于，所述污泥儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存污泥的筒倉(cāng)，所述筒倉(cāng)與污泥脫水單元相連接，所述污泥脫水單元用于將儲(chǔ)存的污泥進(jìn)行脫水，且污泥脫水單元與污泥建材化利用單元相連接，所述污泥建材化利用單元用于將脫水后的污泥進(jìn)行建材化處理，且污泥建材化利用單元與煙氣處理單元相連接，所述煙氣處理單元用于將污泥建材化利用單元產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化處理后排出。
[0005]本城市生活污泥建材化的處理系統(tǒng)能夠?qū)⑽勰嗵幚韽S或者外運(yùn)而來(lái)的污泥經(jīng)過(guò)脫水、建材化處理及煙氣處理等一系列工序，使處理后的污泥無(wú)害化，變廢為寶，使資源得到循環(huán)利用，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了城市生活污泥對(duì)環(huán)境的污染。
[0006]在上述的城市生活污泥建材化利用處理系統(tǒng)中，所述筒倉(cāng)上連接有輸送管道，所述輸送管道上連接有壓力栗，輸送管道在壓力栗作用下將污泥由筒倉(cāng)輸送至污泥脫水單元。壓力栗能夠?qū)⑼矀}(cāng)儲(chǔ)存的呈流體狀的污泥加壓輸送至污泥脫水單元進(jìn)行脫水，輸送效率高。
[0007]在上述的城市生活污泥建材化利用處理系統(tǒng)中，所述污泥脫水單元包括板框式壓濾機(jī)和壓濾廢水管道，所述板框式壓濾機(jī)用于對(duì)污泥進(jìn)行脫水，所述壓濾廢水管道與板框式壓濾機(jī)相連，且壓濾廢水管道用于將板框式壓濾機(jī)壓濾出的廢水輸送至污水處理廠進(jìn)行回收處理。污泥脫水單元對(duì)筒倉(cāng)輸送過(guò)來(lái)的污泥進(jìn)行壓濾式脫水處理，并將其壓濾后產(chǎn)生的廢水輸送至污水處理廠進(jìn)行二次處理，避免對(duì)環(huán)境造成污染。本污泥脫水單元還可采用廂式壓濾機(jī)或帶式壓濾機(jī)或隔膜式壓濾機(jī)或板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。
[0008]在上述的城市生活污泥建材化利用處理系統(tǒng)中，所述污泥建材化利用單元包括造粒裝置、烘干窯和回轉(zhuǎn)窯，所述造粒裝置將脫水后的污泥與頁(yè)巖、淤泥混合進(jìn)行造粒，所述烘干窯用于將造粒后形成的污泥料球進(jìn)行烘干和二次造粒，所述回轉(zhuǎn)窯用于將二次造粒的污泥料球進(jìn)行燒脹。造粒裝置、烘干窯和回轉(zhuǎn)窯之間通過(guò)傳送帶進(jìn)行輸送，燒脹后的污泥料球體積增大，材料利用率較高，頁(yè)巖是重要的建筑原料之一，使用頁(yè)巖作為污泥建材化處理的添加劑，能夠?qū)ξ勰嗟某煞诌M(jìn)行改造使之更能適宜用于建材化處理。本污泥建材化利用單元也可僅通過(guò)造粒裝置進(jìn)行造粒。
[0009]在上述的城市生活污泥建材化利用處理系統(tǒng)中，所述煙氣處理單元包括除塵裝置、冷卻裝置和臭氣處理裝置，所述除塵裝置用于對(duì)污泥建材化利用單元產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行除塵處理，所述冷卻裝置用于對(duì)除塵后的煙氣進(jìn)行冷卻處理并使得煙氣溫度滿足臭氣處理裝置的溫度要求，所述臭氣處理裝置用于對(duì)冷卻后的煙氣進(jìn)行除臭處理。煙氣經(jīng)過(guò)煙氣處理單元的凈化處理后，可以直接通過(guò)煙囪排出，對(duì)環(huán)境污染較小。本煙氣處理單元還可僅包括除塵裝置和臭氣處理裝置。
[0010]本發(fā)明的第二個(gè)發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種利用上述城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法，它能將城市生活產(chǎn)生的污泥進(jìn)行建材化處理，且在處理過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染較小。
[0011]本發(fā)明的第二個(gè)發(fā)明目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種利用上述城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，由以下步驟組成:
[0012]步驟一、脫水處理:在污泥儲(chǔ)存單元中對(duì)污泥添加脫水劑后進(jìn)行脫水；
[0013]步驟二、建材化處理:先將脫水后的污泥與頁(yè)巖、淤泥混合并在造粒裝置中進(jìn)行初次造粒，然后將污泥造粒后形成的料球烘干并在烘干窯中進(jìn)行二次造粒，再將二次造粒后形成的料球在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒脹；
[0014]步驟三、煙氣處理:在煙氣處理單元中對(duì)建材化處理產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化處理后排出。
[0015]本城市生活污泥建材化的處理方法能夠?qū)⑽勰嗵幚韽S或者外運(yùn)而來(lái)的污泥經(jīng)過(guò)脫水、建材化處理及煙氣處理等一系列工序，使處理后的污泥無(wú)害化，變廢為寶，使資源得到循環(huán)利用，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了城市生活污泥對(duì)環(huán)境的污染。
[0016]在上述的利用城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法中，所述步驟一中添加的脫水劑為聚氯化鋁和聚丙酰胺，聚氯化鋁的加入量為待脫水的污泥質(zhì)量的0.2%?0.5%,聚丙酰胺的加入量為待脫水的污泥質(zhì)量的0.005%?0.015%。城市生活污泥的含水率一般在80 %左右，聚氯化鋁和聚丙酰胺均適用于呈弱堿性的城市生活污泥的脫水處理，他們能夠?qū)⒊鞘猩钗勰嘀械奈勰喑煞帜鄢尚鯛?，從而達(dá)到脫水的效果，此外經(jīng)過(guò)聚氯化鋁和聚丙酰胺混合處理后的城市生活污泥沉淀性能好，而且PH值和堿度變化小，適宜后續(xù)的建材化處理。
[0017]在上述的利用城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法中，所述步驟二中頁(yè)巖、淤泥和脫水后的污泥形成的混合物中，頁(yè)巖所占的質(zhì)量百分比為30 %?40 %，淤泥所占的質(zhì)量百分比為40 %?60 %，脫水后的污泥所占的質(zhì)量百分比為10 %?20 %。添加的淤泥可來(lái)自于河道淤泥或建筑打粧淤泥，即本處理方法不僅可以對(duì)城市生活污泥進(jìn)行循環(huán)利用，還可以對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的淤泥也進(jìn)行循環(huán)利用，處理成本較低，環(huán)保性更好。
[0018]在上述的利用城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法中，所述步驟二中產(chǎn)生的煙氣余熱用于對(duì)頁(yè)巖和初次造粒后形成的料球進(jìn)行烘干?；剞D(zhuǎn)窯的高溫區(qū)溫度為1150°C?1170°C，其產(chǎn)生的煙氣帶有大量的熱量，在對(duì)頁(yè)巖和初次造粒后形成的料球進(jìn)行烘干時(shí)，既能對(duì)煙氣的余熱進(jìn)行循環(huán)利用，還可以將煙氣所附帶的灰塵進(jìn)行吸附，而吸附的灰塵來(lái)源于料球，即成分與污泥建材化的產(chǎn)物相符合，還能進(jìn)一步提高污泥建材化處理的轉(zhuǎn)化率。
[0019]在上述的利用城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)的處理方法中，所述步驟三中煙氣依次經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、冷凝器、噴淋塔和臭氣處理裝置進(jìn)行凈化處理后由煙囪排出。其中旋風(fēng)除塵器用于對(duì)煙氣中的灰塵進(jìn)行一次脫除，布袋除塵器用于對(duì)煙氣中飛揚(yáng)的灰塵進(jìn)行二次脫除，冷凝器用于對(duì)煙氣進(jìn)行降溫，以滿足除臭系統(tǒng)溫度要求，噴淋塔用于對(duì)煙氣進(jìn)行二次降溫凈化，臭氣處理裝置利用臭氧以及催化劑對(duì)煙氣中的惡臭成分進(jìn)行氧化分解，減少臭味，達(dá)到排放要求，除臭之后的煙氣由煙囪在遠(yuǎn)離底面的高處進(jìn)行排放，對(duì)人群的影響較小。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]1、本污泥建材化處理系統(tǒng)及處理方法能夠?qū)⑽勰嗵幚韽S或者外運(yùn)而來(lái)的污泥經(jīng)過(guò)脫水、建材化處理及煙氣處理等一系列工序，使處理后的污泥無(wú)害化，變廢為寶，使資源得到循環(huán)利用，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了城市生活污泥對(duì)環(huán)境的污染；
[0022]2、本污泥建材化處理系統(tǒng)及處理方法便于批量處理城市生活污泥，建材化效率尚;
[0023]3、本污泥建材化處理系統(tǒng)及處理方法在處理過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染較小。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是城市生活污泥處理的流程圖。
[0025]圖中，1、污泥儲(chǔ)存單元；11、筒倉(cāng)；12、壓力栗；13、輸送管道；2、污泥脫水單元；21、板框式壓濾機(jī)；22、壓濾廢水管道；3、污泥建材化利用單元；31、造粒裝置；32、烘干窯；33、回轉(zhuǎn)窯；4、煙氣處理單元；41、除塵裝置；411、旋風(fēng)除塵器；412、布袋除塵器；42、冷卻裝置；421、冷凝器；422、噴淋塔；43、臭氣處理裝置；44、煙囪；5、污泥處理廠。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0027]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例為一種城市生活污泥建材化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括污泥儲(chǔ)存單元1、污泥脫水單元2、污泥建材化利用單元3和煙氣處理單元4，污泥儲(chǔ)存單元1用于儲(chǔ)存污泥，污泥脫水單元2用于將污泥進(jìn)行脫水，污泥建材化利用單元3用于將脫水后的污