申请日2020.01.09
公开(公告)日2020.05.08
IPC分类号C02F11/13; C02F11/00; C22B1/16; C22B7/00
摘要
本发明公开了一种钢厂污泥处理系统及利用方法，属于污泥处理技术领域。它包括储存仓、干燥机、分离器以及料仓，所述干燥机分别与储存仓和分离器相接，干燥机底部设置有进气管道，一端设置有抽气管，抽气管另一端设置有阀门，且与分离器相接，所述分离器下端设置有料仓。系统设置合理，使用方便，方法简单，实现钢厂污泥的经济处理。
权利要求书
1.一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，包括储存仓(1)、干燥机(3)、分离器(4)以及料仓(5)，所述干燥机(3)分别与储存仓(1)和分离器(4)相接，干燥机(3)底部设置有进气管道，一端设置有抽气管(8)，抽气管(8)另一端设置有阀门(7)，且与分离器(4)相接，所述分离器(4)下端设置有料仓(5)。
2.根据权利要求1所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，所述干燥机(3)与水平面之间形成的夹角为锐角。
3.根据权利要求1所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，所述干燥机(3)由外层和内层的套筒套接而成，外层和内层套筒之间设置搅拌叶片。
4.根据权利要求1所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，所述储存仓(1)与干燥机(3)之间通过第一输送机(2)进行连接，所述干燥机(3)污泥进料口位于第一输送机(2)下部，所述储存仓(1)为双开口型，上部用于进料，下部用于出料，所述第一输送机(2)为无轴型螺旋输送机。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，还包括烧结机(11)以及高炉(12)，所述料仓(5)底部设置风机(6)，料仓(5)与烧结机(11)之间通过第二输送机(10)进行连接，烧结机(11)与高炉(12)相接。
6.根据权利要求1所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，还包括烟气净化装置(9)，所述烟气净化装置(9)、阀门(7)以及分离器(4)通过三通连接。
7.根据权利要求6所述的一种钢厂污泥处理系统，其特征在于，所述烟气净化装置(9)、阀门(7)以及分离器(4)连接处设置有测温仪。
8.一种钢厂污泥利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、污泥运送至储存仓(1)，储存仓(1)通过第一输送机(2)将污泥运送至干燥机(3)中，向干燥机(3)中通入烟气烘干，同时干燥机(3)中的搅拌叶片开始工作;
S2、将干燥完成的污泥以及烟气输送至分离器(4)中，在分离器(4)中将干燥后的污泥和烟气进行分离，干燥的污泥进入料仓(5)，烟气通过管道排出分离器(4);
S3、分离器(4)烟气出口处的测温仪设定温度值，排出分离器(4)的烟气经测温仪测温，测温仪温度高于设定温度值，则阀门(7)打开，烟气净化装置(9)停止工作，烟气回流至干燥机(3)中，测温仪温度低于设定温度值，则阀门(7)关闭，烟气净化装置(9)开始工作，对烟气进行除尘净化;
S4、将料仓(5)中干燥的污泥通过第二输送机(10)输送至烧结机(11)烧结，经烧结完成后，运送至高炉(12)作为原料。
9.根据权利要求8所述的一种钢厂污泥利用方法，其特征在于，所述烟气为钢厂企业生产过程中产生的烟气，具体可包括冷轧退火余热烟气，烟气温度为260℃～640℃，冷轧酸洗焙烧炉余热烟气，烟气温度为330℃～480℃，烧结余热烟气，烟气温度为110℃～260℃，热电厂燃煤锅炉余热烟气，烟气温度为120℃～340℃，所述测温仪的设定温度值为140℃。
10.根据权利要求8所述的一种钢厂污泥利用方法，其特征在于，所述储存仓(1)中，污泥的含水量≤80%，所述料仓(5)中干燥的污泥其含水量为：0.02%～12%，平均粒度为：0.1mm～2mm，CaO含量质量百分比为10%～60%，所述烧结机(11)中，污泥按照不超过2%的比例配作烧结原料。
说明书
一种钢厂污泥处理系统及利用方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种钢厂污泥处理系统及利用方法。
背景技术
冷轧带钢或电炉特钢酸洗后需要用水清洗表面，使用水清除表面残留酸液形成含酸废水，对于含酸的废水，不便于运输和清理，一般的方法是采用石灰进行中和，并对中和后的浆液进行澄清，使得浆液中不可溶解物沉淀到底部，形成污泥，而污泥上部的液体可进行回收再利用。而对于产生的污泥，一般很难进行处理，对污泥进行堆放和填埋，都需要占用土地资源，且由于污泥中含有大量金属和有害物质，在露天进行填埋后，经雨水浸泡，污泥会污染附近土地和水源，造成生态环境的破坏，合理的处理方式，是亟需的。
现有技术中，中国专利申请号为：201710335693.3，公布日为：2017.08.04的“一种用于烧结消化炼钢污泥系统和方法”，其包括污泥直输管路和烧结污泥预处理水池，其中：污泥直输管路上设置有炼钢污泥水泵，污泥直输管路和烧结污泥预处理水池连接，烧结污泥预处理水池内设置有加热管道、压缩气体管道和污泥烧结管路，烧结污泥泵设置于污泥烧结管路上，烧结污泥管路还和烧结污泥喷嘴相连接;压缩气体管道和压缩气体源连接;炼钢污泥经炼钢污泥水泵通过污泥直输管路进入烧结污泥预处理水池，并通过所述压缩气体管道对其进行搅拌，通过加热管道对其进行加热。利用该系统烧结消化炼钢污泥的方法，解决了污泥的去向;但污泥未经脱水处理，能源的耗费率高，不利于生产。
中国专利申请号为：201910567255.9，公告日为：2019.09.13的“一种利用钢厂污泥制备而得的轻骨料及其制备方法”，其公开了一种轻骨料，以钢厂污泥为原料制备骨料，原料配方为10～40%的钢厂污泥和60～90%的粉煤灰，具体制备方法包括以下步骤：钢厂污泥经过烘干、粉碎研磨、过筛后，加入过筛的粉煤灰按一定的重量比混合均匀后造球，将生料球干燥一定时间后进行与热处理，最后烧结，冷却后得到骨料成品。将钢厂的污泥用于轻骨料的制备上，很好的解决了污泥的去向;但在对污泥进行加工的过程中，需要消耗大量能源进行处理，不利于节能环保。
中国专利申请号为：201810587630.1，公布日为：2018.11.02的“冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用”，其公开了一种冷轧酸性废水的处理方法及烧结半干法脱硫灰的应用，其采用烧结半干法脱硫灰来中和处理冷轧酸性废水，利用烧结半干法脱硫灰中的Ca(OH)2、Ca0、CaS03等碱性物质，中和处理冷轧酸性废水，使废水经过曝气、中和、PH调节、絮凝沉降等过程而达到中水回用标准;处理过程中产生的SO2可回收用于制备硫酸;处理过程中产生的污泥经浓缩、压滤脱水后，可配入高炉水渣，经过立磨工艺处理后制备矿渣微粉，能显著提高矿渣微粉的质量。其可同时使烧结半干法脱硫灰和冷轧酸性废水得到处理，解决了环保上的难题，实现了以废治废;但废水处理需要利用大量能源，不能达到能源的综合有效利用。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有钢厂污泥处理工艺中产生污泥无法有效处理或处理成本高、能耗高、CO2排放高的问题，本发明提供一种钢厂污泥处理系统及利用方法，对污泥进行规范化处理，解决了上述问题。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种钢厂污泥处理系统，包括储存仓、干燥机、分离器以及料仓，所述干燥机分别与储存仓和分离器相接，干燥机底部设置有进气管道，一端设置有抽气管，抽气管另一端设置有阀门，且与分离器相接，所述分离器下端设置有料仓。
作为本发明的优选，所述干燥机与水平面之间形成的夹角为锐角。
作为本发明的优选，所述干燥机由外层和内层的套筒套接而成，外层和内层套筒之间设置搅拌叶片。
作为本发明的优选，所述储存仓与干燥机之间通过第一输送机进行连接，所述干燥机污泥进料口位于第一输送机下部，所述储存仓为双开口型，上部用于进料，下部用于出料，所述第一输送机为无轴型螺旋输送机。
作为本发明的优选，还包括烧结机以及高炉，所述料仓底部设置风机，料仓与烧结机之间通过第二输送机进行连接，烧结机与高炉相接。
作为本发明的优选，还包括烟气净化装置，所述烟气净化装置、阀门以及分离器通过三通连接。
作为本发明的优选，所述烟气净化装置、阀门以及分离器连接处设置有测温仪。
本发明的一种钢厂污泥利用方法，包括以下步骤：
S1、污泥运送至储存仓，储存仓通过第一输送机将污泥运送至干燥机中，向干燥机中通入烟气烘干，同时干燥机中的搅拌叶片开始工作;
S2、将干燥完成的污泥以及烟气输送至分离器中，在分离器中将干燥后的污泥和烟气进行分离，干燥的污泥进入料仓，烟气通过管道排出分离器;
S3、分离器烟气出口处的测温仪设定温度值，排出分离器的烟气经测温仪测温，测温仪温度高于设定温度值，则阀门打开，烟气净化装置停止工作，烟气回流至干燥机中，测温仪温度低于设定温度值，则阀门关闭，烟气净化装置开始工作，对烟气进行除尘净化;
S4、将料仓中干燥的污泥通过第二输送机输送至烧结机烧结，经烧结完成后，运送至高炉作为原料。
作为本发明的优选，所述烟气为钢厂企业生产过程中产生的烟气，具体可包括冷轧退火余热烟气，烟气温度为260℃～640℃，冷轧酸洗焙烧炉余热烟气，烟气温度为330℃～480℃，烧结余热烟气，烟气温度为110℃～260℃，热电厂燃煤锅炉余热烟气，烟气温度为120℃～340℃，所述测温仪的设定温度值为140℃。
作为本发明的优选，所述储存仓中，污泥的含水量≤80%，所述料仓中干燥的污泥其含水量为：0.02%～12%，平均粒度为：0.1mm～2mm，CaO含量质量百分比为10%～60%，所述烧结机中，污泥按照不超过2%的比例配作烧结原料。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种钢厂污泥处理系统，通过储存仓进行污泥储存，储存仓采用上下双开口式，上部用于投入污泥，下端开口将污泥取出，进行下一步处理，能够实现污泥的连续化投放，干燥机底部设置进气通道，通过进气通道将烟气放入，烟气由下至上流动，在干燥机中存留的时间更长，烟气与污泥之间的接触时间更久，一方面烟气对污泥的干燥效果更好，另一方面便于去除污泥烟气中的固体颗粒，使用效果较佳;
(2)本发明的一种钢厂污泥处理系统，干燥机将干燥完成的污泥输送至分离器中，由分离器对污泥和烟气进行分离，分离后的污泥可输送至下一工位进行使用，分离的烟气可通过阀门和抽气管回到干燥机中进行进一步利用，使得烟气的利用率高，完成对资源的合理有效利用;
(3)本发明的一种钢厂污泥处理系统，干燥机由内外套筒构成，污泥在内外套筒之间，接触面积大，干燥效率高，干燥机在放置时，若竖直方向放置，则污泥容易堆积在底部，不利于烟气通过，若水平方向放置，则烟气无法从干燥器一端流向另一端的过程中，充满整个干燥机，且在干燥过程中，干燥机中设置搅拌叶片，通过搅拌叶片对污泥进行搅拌，将污泥的尺寸变小，使得污泥处于运动的状态，增大污泥和烟气的接触面积，减少污泥的干燥时间，实现对烟气资源的更有效的利用;
(4)本发明的一种钢厂污泥处理系统，将污泥进行干燥处理后，将其运送至烧结机作为烧结原料进行烧结，由于污泥是清洗钢材表面产生的，污泥中含有大量的铁，通过配比能够代替原本的一部分烧结原料，即处理了污泥，同时用于烧结不会产生烧结之外的污染物，节约资源，便于使用;
(5)本发明的一种钢厂污泥处理系统，分离器下部设置料仓，用于储存干燥后的污泥，用于后续的烧结工序，污泥在料仓中下行至出口的过程中，可能会发生堵塞，通过风机吹动，使得干燥的污泥下行过程中处于动态，不会发生堵塞，同时能够清理掉料仓中残余的烟气，使得烟气从料仓入口回到分离器中;
(6)本发明的一种钢厂污泥处理系统，烟气能否通过抽气管回到干燥机中进行再利用，取决于烟气的温度，若干燥后的烟气温度仍然较高，高于测温仪的设定值，则阀门打开，烟气通过抽气管回到干燥机继续利用，否则阀门关闭，对烟气进行净化;
(7)本发明的一种钢厂污泥利用方法，通过将钢厂的污泥进行干燥处理，在处理的过程中，引入钢厂生产过程中产生的烟气，利用烟气的余温实现对污泥的干燥，节约了能源的使用，实现废物利用，同时，烟气在通过污泥的过程中，污泥能够实现对烟气中固体颗粒物和其他有害物质的有效吸附，节约了烟气后续处理所消耗的能源，节能环保，能源的利用率高;
(8)本发明的一种钢厂污泥利用方法，根据污泥产生企业特点，利用现有低温余热资源对污泥进行减量预处理，再根据污泥特点进行资源化利用，解决了污泥占地的问题，且设备操作简单，没有二次废弃物再产生，实现了污泥的真正处理和利用，目前该发明已经进行了实际应用，除去处理成本，为公司每年节省费用5148万元、减少CO2排放1100吨。（发明人马孟臣;刘自民;李帮平;王仲明;饶磊;沙克勤;赵红兵;赵华;黄足兵;张耀辉;徐冰;桂满城;曹欣川洲;刘高峰）