本發(fā)明屬陶瓷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用陶瓷廠廢氣余熱進(jìn)行污泥烘干的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，陶瓷工業(yè)廢料日益增多，不僅對(duì)城市環(huán)境造成巨大壓力，而且限制了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及陶瓷工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)報(bào)道，2014年我國(guó)全年陶瓷磚產(chǎn)能達(dá)139.61億平方米，其中拋光磚產(chǎn)能占比達(dá)27.90％。而每生產(chǎn)1m²拋光磚將大致形成2.1kg左右的拋光污泥，因此2014年我國(guó)將產(chǎn)生約820萬(wàn)噸的陶瓷拋光污泥。與一般的陶瓷廢料不同，陶瓷拋光污泥具有含水量高、粘性大、顆粒粒徑小、比表面積大、火山灰活性高等特征，其不需要進(jìn)行破碎、去除表面雜質(zhì)和細(xì)磨等其他復(fù)雜處理工序，可直接應(yīng)用于水泥行業(yè)作混合材使用和用于混凝土行業(yè)作膠凝材料替代二級(jí)粉煤灰使用。

目前，我國(guó)90％以上的陶瓷拋光污泥尚未得到大規(guī)模高效利用，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，陶瓷拋光污泥所含的大量水分是限制其大規(guī)模資源化利用的瓶頸。

陶瓷行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的噴霧造粒，干燥和窯爐3個(gè)環(huán)節(jié)需要消耗大量的熱能。現(xiàn)于其工藝特殊性，目前噴霧造粒工序和窯爐煅燒及干燥工序熱效率較低，煙氣帶出熱量大，煙氣溫度達(dá)到220℃以上，有充分的利用空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種利用陶瓷廠廢氣余熱進(jìn)行污泥烘干的方法及系統(tǒng)，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便、最大化減量污泥的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種利用陶瓷廠廢氣余熱進(jìn)行污泥烘干的方法，包括如下步驟：

第一步：將來(lái)自陶瓷廠的濕污泥和部分成品干污泥分別儲(chǔ)存于濕、干污泥緩沖倉(cāng)中，濕污泥緩沖倉(cāng)設(shè)強(qiáng)制卸料裝置以便連續(xù)穩(wěn)定卸料；

第二步：緩沖倉(cāng)下設(shè)配料系統(tǒng)，濕污泥和干污泥經(jīng)分別經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后喂入混料系統(tǒng)，濕污泥轉(zhuǎn)運(yùn)采用管道輸送系統(tǒng)；

第三步：兩種物料在混料系統(tǒng)內(nèi)充分混合攪拌均勻，經(jīng)第一級(jí)分散系統(tǒng)分散達(dá)到一定粒度后，進(jìn)入懸浮態(tài)打散烘干系統(tǒng)內(nèi)，同時(shí)陶瓷廠廢氣余熱由尾部引風(fēng)機(jī)引至懸浮態(tài)烘干系統(tǒng)內(nèi)；

第四步：污泥經(jīng)烘干系統(tǒng)底部第二級(jí)打散系統(tǒng)打散后，被由底部進(jìn)入的廢氣帶入懸浮態(tài)烘干系統(tǒng)，污泥和熱風(fēng)經(jīng)熱交換，污泥內(nèi)水分由液體轉(zhuǎn)化為氣體進(jìn)入廢氣，污泥被烘干，污泥隨廢氣帶出懸浮態(tài)烘干系統(tǒng)進(jìn)入外循環(huán)分離系統(tǒng)；

第五步：含污泥廢氣進(jìn)入收塵系統(tǒng)，污泥被收集下來(lái)，廢氣進(jìn)入氣體凈化系統(tǒng)；

第六步：含成品污泥的廢氣進(jìn)入收塵系統(tǒng)，干污泥經(jīng)收集后，部分經(jīng)返料系統(tǒng)返回干污泥緩沖倉(cāng)作為配料，其余作為烘干后的成品存儲(chǔ)，廢氣經(jīng)廢氣凈化系統(tǒng)處理后排入大氣；

第七步：廢氣在凈化系統(tǒng)內(nèi)得到凈化，滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，由引風(fēng)機(jī)引出系統(tǒng)，排入大氣。

所述污泥及廢氣余熱也可以是其他行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含濕黏性污泥及溫度大于80℃的廢氣。

所述廢氣余熱為輥道窯廢氣或噴霧造粒系統(tǒng)廢氣或兩者混合，廢氣溫度為80℃～300℃。

所述烘干后干污泥含水率小于5％，在配料過(guò)程中，經(jīng)返料系統(tǒng)返回的含水量小于5％的成品干污泥，其配合比為0％～50％可調(diào)。

經(jīng)第一級(jí)分散系統(tǒng)分散后，污泥粒徑小于5000μm以下；經(jīng)第二級(jí)分散系統(tǒng)分散后，污泥粒徑小于1000μm以下。經(jīng)第三級(jí)分散系統(tǒng)分散后，污泥粒徑小于500μm以下。

所述外循環(huán)分離系統(tǒng)，其分離效率10～90％，分離出的粗料經(jīng)打散機(jī)打散后再返回污泥烘干機(jī)。

本發(fā)明還提供了一種利用陶瓷廠廢氣余熱進(jìn)行污泥烘干的系統(tǒng)，包括：

用于儲(chǔ)存干、濕污泥的緩沖倉(cāng)，緩沖倉(cāng)出口設(shè)置計(jì)量系統(tǒng)，濕污泥緩沖倉(cāng)設(shè)置強(qiáng)制卸料裝置；

用于濕污泥轉(zhuǎn)運(yùn)的管道輸送系統(tǒng)，其入口接濕污泥計(jì)量系統(tǒng)，其物料出口接混料系統(tǒng)入口；

對(duì)污泥進(jìn)行攪拌的混合系統(tǒng)，其入口接濕污泥管道輸送系統(tǒng)出口、泥計(jì)量系統(tǒng)出口，其物料出口接第一級(jí)分散系統(tǒng)入口；

對(duì)污泥進(jìn)行分散的三級(jí)分散系統(tǒng)，其中第一級(jí)分散系統(tǒng)接混料設(shè)備出口，第一級(jí)分散系統(tǒng)中未達(dá)到預(yù)設(shè)粒度的污泥送入第二級(jí)分散系統(tǒng)，所述第二級(jí)分散系統(tǒng)還連接鋁型材廠廢氣；

對(duì)污泥進(jìn)行烘干的懸浮態(tài)烘干系統(tǒng)，其與第二級(jí)分散系統(tǒng)的出口連接，還與第一級(jí)分散系統(tǒng)達(dá)到預(yù)設(shè)粒度的污泥出口連接，污泥在其中被烘干；

循環(huán)分離系統(tǒng)，接烘干系統(tǒng)的出口，其物料出口連接第三級(jí)物料打散機(jī)的入口，第三級(jí)物料打散機(jī)的出口回接烘干系統(tǒng)；

對(duì)出外循環(huán)分離系統(tǒng)的廢氣進(jìn)行收塵的收塵系統(tǒng)，其入口接外循環(huán)分離系統(tǒng)的廢氣出口，污泥在收塵系統(tǒng)中被收集下來(lái)；

返料系統(tǒng)，其入口接收塵系統(tǒng)的卸料出口，其出口接干污泥緩沖倉(cāng)入口；

對(duì)尾氣進(jìn)行凈化的凈化系統(tǒng)，其入口接收塵系統(tǒng)的廢氣出口，廢氣在其中得到凈化，由引風(fēng)機(jī)引出，排入大氣。

所述烘干系統(tǒng)為烘干機(jī)，所述物料分散系統(tǒng)為物料打散機(jī)，所述收塵系統(tǒng)為粉塵收集器，所述粉塵收集器為旋風(fēng)筒或電收塵或袋收塵或三者組合，所述烘干系統(tǒng)為負(fù)壓操作，其動(dòng)力來(lái)源于尾端引風(fēng)機(jī)。

所述空氣凈化系統(tǒng)需根據(jù)原煙氣中大氣污染物和烘干過(guò)程中新生成的大氣污染物進(jìn)行確定；若烘干過(guò)程中部產(chǎn)生新大氣污染物，則利用原系統(tǒng)空氣凈化系統(tǒng)。

本發(fā)明還可包括對(duì)污泥進(jìn)行分散的置于烘干系統(tǒng)中的霧化系統(tǒng)，其入口接緩沖倉(cāng)出口，霧化后污泥粒徑小于1500μm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，投資省，占地面積小。

2)運(yùn)行能耗低。

3)操作簡(jiǎn)便。

4)處理后污泥可進(jìn)一步資源化。

綜上，本發(fā)明烘干后污泥含水率＜5％，流程簡(jiǎn)便，控制簡(jiǎn)單，投資小，運(yùn)行能耗小，烘干污泥可進(jìn)一步資源化，具有很好的社會(huì)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的污泥烘干系統(tǒng)形式一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的污泥烘干系統(tǒng)形式二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的污泥烘干系統(tǒng)形式三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的污泥烘干方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

如圖1，為本發(fā)明系統(tǒng)形式之一

結(jié)合圖4，污泥經(jīng)輸送系統(tǒng)或移動(dòng)式鏟運(yùn)設(shè)備送至污泥緩沖倉(cāng)01a，干污泥(烘干后成品)經(jīng)返料系統(tǒng)輸送至干污泥緩沖倉(cāng)01b，緩沖倉(cāng)01a～b起到輸送系統(tǒng)和后端烘干系統(tǒng)能力不匹配的調(diào)節(jié)作用。緩沖倉(cāng)01a內(nèi)設(shè)置強(qiáng)制卸料裝置02，其起到濕污泥連續(xù)均勻下料的作用。緩沖倉(cāng)01a～b下段設(shè)置計(jì)量裝置03a～b對(duì)污泥量進(jìn)行計(jì)量。經(jīng)計(jì)量后的濕污泥和干污泥喂入混料系統(tǒng)05。其中，濕污泥轉(zhuǎn)運(yùn)采用管道輸送系統(tǒng)04由計(jì)量系統(tǒng)03a輸送至混料系統(tǒng)05。經(jīng)攪拌混合后的污泥由混料裝置05混合后，經(jīng)第一級(jí)打散裝置06第一次打散，喂入烘干機(jī)08底部，經(jīng)第二級(jí)打散裝置07打散后污泥粒徑＜1500μm。來(lái)自窯爐煅燒干燥系統(tǒng)廢氣經(jīng)調(diào)節(jié)流量閥15及冷風(fēng)閥14，調(diào)節(jié)配風(fēng)后風(fēng)溫控制在80～300℃，進(jìn)入烘干機(jī)08，廢氣流動(dòng)為負(fù)壓操作，其動(dòng)力來(lái)自引風(fēng)機(jī)13。在烘干機(jī)08內(nèi)，污泥和廢氣進(jìn)行充分的熱交換，污泥中水分進(jìn)入廢氣，污泥被烘干。出烘干機(jī)的含塵(污泥)廢氣進(jìn)入外循環(huán)分離設(shè)備09。在外循環(huán)分離設(shè)備09內(nèi)大顆粒被收集返回烘干機(jī)繼續(xù)烘干，返回過(guò)程中大顆粒被物料打散機(jī)10再次分散，小顆粒被作為成品隨廢氣帶出。隨后污泥被廢氣帶出外循環(huán)分離器09，進(jìn)入收塵系統(tǒng)11，在收塵系統(tǒng)11內(nèi)干污泥被收集下來(lái)，作為烘干成品，廢氣進(jìn)入廢氣凈化系統(tǒng)12。在廢氣凈化系統(tǒng)12內(nèi)廢氣脫除掉大氣污染物，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)引風(fēng)機(jī)13放入大氣。其中，收塵系統(tǒng)11為袋收塵器。

如圖2，為本發(fā)明系統(tǒng)形式之二

結(jié)合圖4，污泥經(jīng)輸送系統(tǒng)或移動(dòng)式鏟運(yùn)設(shè)備送至污泥緩沖倉(cāng)01a，干污泥(烘干后成品)經(jīng)返料系統(tǒng)輸送至干污泥緩沖倉(cāng)01b，緩沖倉(cāng)01a～b起到輸送系統(tǒng)和后端烘干系統(tǒng)能力不匹配的調(diào)節(jié)作用。緩沖倉(cāng)01a內(nèi)設(shè)置強(qiáng)制卸料裝置02，其起到濕污泥連續(xù)均勻下料的作用。緩沖倉(cāng)01a～b下段設(shè)置計(jì)量裝置03a～b對(duì)污泥量進(jìn)行計(jì)量。經(jīng)計(jì)量后的濕污泥和干污泥喂入混料系統(tǒng)05。其中，濕污泥轉(zhuǎn)運(yùn)采用管道輸送系統(tǒng)04由計(jì)量系統(tǒng)03a輸送至混料系統(tǒng)05。經(jīng)攪拌混合后的污泥由混料裝置05混合后，經(jīng)第一級(jí)打散裝置06第一次打散，喂入烘干機(jī)08底部，經(jīng)第二級(jí)打散裝置07打散后污泥粒徑＜1500μm。來(lái)自窯爐煅燒干燥系統(tǒng)和噴霧造粒系統(tǒng)的廢氣經(jīng)調(diào)節(jié)流量閥15、16及冷風(fēng)閥14，調(diào)節(jié)配風(fēng)后風(fēng)溫控制在80～300℃，進(jìn)入烘干機(jī)08，廢氣流動(dòng)為負(fù)壓操作，其動(dòng)力來(lái)自引風(fēng)機(jī)13。在烘干機(jī)08內(nèi)，污泥和廢氣進(jìn)行充分的熱交換，污泥中水分進(jìn)入廢氣，污泥被烘干。出烘干機(jī)的含塵(污泥)廢氣進(jìn)入外循環(huán)分離設(shè)備09。在外循環(huán)分離設(shè)備09內(nèi)大顆粒被收集返回烘干機(jī)繼續(xù)烘干，返回過(guò)程中大顆粒被物料打散機(jī)10再次分散，小顆粒被作為成品隨廢氣帶出。隨后污泥被廢氣帶出外循環(huán)分離器09，進(jìn)入收塵系統(tǒng)11，在收塵系統(tǒng)11內(nèi)干污泥被收集下來(lái)，作為烘干成品，廢氣進(jìn)入廢氣凈化系統(tǒng)12。在廢氣凈化系統(tǒng)12內(nèi)廢氣脫除掉大氣污染物，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)引風(fēng)機(jī)13放入大氣。其中，收塵系統(tǒng)11為為旋風(fēng)收塵器。

如圖3，為本發(fā)明系統(tǒng)形式之三

結(jié)合圖4，污泥經(jīng)輸送系統(tǒng)或移動(dòng)式鏟運(yùn)設(shè)備送至污泥緩沖倉(cāng)01a，干污泥(烘干后成品)經(jīng)返料系統(tǒng)輸送至干污泥緩沖倉(cāng)01b，緩沖倉(cāng)01a～b起到輸送系統(tǒng)和后端烘干系統(tǒng)能力不匹配的調(diào)節(jié)作用。緩沖倉(cāng)01a內(nèi)設(shè)置強(qiáng)制卸料裝置02，其起到濕污泥連續(xù)均勻下料的作用。緩沖倉(cāng)01a～b下段設(shè)置計(jì)量裝置03a～b對(duì)污泥量進(jìn)行計(jì)量。經(jīng)計(jì)量后的濕污泥和干污泥喂入混料系統(tǒng)05。其中，濕污泥轉(zhuǎn)運(yùn)采用管道輸送系統(tǒng)04由計(jì)量系統(tǒng)03a輸送至混料系統(tǒng)05。經(jīng)攪拌混合后的污泥由混料裝置05混合后，經(jīng)第一級(jí)打散裝置06第一次打散，喂入烘干機(jī)08底部，經(jīng)第二級(jí)打散裝置07打散后污泥粒徑＜1500μm。來(lái)自窯爐煅燒干燥系統(tǒng)廢氣經(jīng)調(diào)節(jié)流量閥15及冷風(fēng)閥14，調(diào)節(jié)配風(fēng)后風(fēng)溫控制在80～300℃，進(jìn)入烘干機(jī)08，廢氣流動(dòng)為負(fù)壓操作，其動(dòng)力來(lái)自引風(fēng)機(jī)13。在烘干機(jī)08內(nèi)，污泥和廢氣進(jìn)行充分的熱交換，污泥中水分進(jìn)入廢氣，污泥被烘干。出烘干機(jī)的含塵(污泥)廢氣進(jìn)入外循環(huán)分離設(shè)備09。在外循環(huán)分離設(shè)備09內(nèi)大顆粒被收集返回烘干機(jī)繼續(xù)烘干，返回過(guò)程中大顆粒被物料打散機(jī)10再次分散，小顆粒被作為成品隨廢氣帶出。隨后污泥被廢氣帶出外循環(huán)分離器09，進(jìn)入收塵系統(tǒng)11，在收塵系統(tǒng)11內(nèi)干污泥被收集下來(lái)，作為烘干成品，廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)13進(jìn)入已有廢氣凈化系統(tǒng)，經(jīng)凈化達(dá)標(biāo)后，由已有引風(fēng)系筒排入大氣。其中，收塵系統(tǒng)11為為袋收塵器。

以上實(shí)例并不是發(fā)明較佳的窮舉，本發(fā)明的設(shè)備形式還可以有多種形式。

綜上，本發(fā)明一種利用陶瓷廠廢氣余熱進(jìn)行污泥烘干的方法及系統(tǒng)，陶瓷廠經(jīng)機(jī)械脫水后含水30％以上的濕污泥和含水5％以下的干污泥(烘干后成品)，分別進(jìn)入濕污泥、干污泥緩沖倉(cāng)，經(jīng)倉(cāng)下計(jì)量、管道輸送、混料系統(tǒng)、第一級(jí)打散系統(tǒng)進(jìn)入懸浮態(tài)打散烘干系統(tǒng)，來(lái)自陶瓷生產(chǎn)線(xiàn)的廢氣也同時(shí)進(jìn)入污泥烘干設(shè)備。在懸浮態(tài)打散烘干系統(tǒng)內(nèi)污泥經(jīng)過(guò)第二級(jí)打散系統(tǒng)，并和廢氣充分熱交換后進(jìn)入外循環(huán)分離系統(tǒng)，在外循環(huán)分離系統(tǒng)內(nèi)大顆粒被收集、經(jīng)第三級(jí)打散系統(tǒng)打散后返回烘干器繼續(xù)烘干，小顆粒被廢氣帶出。出循環(huán)分離系統(tǒng)的含塵(污泥)廢氣進(jìn)入收塵系統(tǒng)，干污泥由收塵系統(tǒng)收集后，部分經(jīng)返料系統(tǒng)返回至干污泥緩沖倉(cāng)作為配料，其余作為烘干后的成品存儲(chǔ)，廢氣經(jīng)廢氣凈化系統(tǒng)處理后排入大氣。本發(fā)明烘干后污泥含水率小于5％，系統(tǒng)利用陶瓷生產(chǎn)線(xiàn)自身廢氣余熱，無(wú)需外加熱源，運(yùn)行成本低，烘干后污泥為進(jìn)一步資源化創(chuàng)造了良好的條件，具有極好的社會(huì)價(jià)值。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非本對(duì)發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)例揭示如上，然而并非用于限定本發(fā)明，任何熟悉本發(fā)明的技術(shù)人員，在不脫離發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出任何些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。