[发明专利]一种污泥处理与建材资源化利用系统及工艺

说明书

本发明公开了一种污泥处理与建材资源化利用系统及工艺。该系统包括：污泥处置区，污泥处置区具有污泥干化单元，以及位于污泥干化单元下部的热炕单元，污泥干化单元内具有抽湿冷凝组件，污泥处置区具有封闭式结构；原料成型区与污泥处置区相连，干燥区与原料成型区相连，烧结窑炉区与干燥区相连，烧结窑炉区具有依次相连的升温单元、焙烧单元、保温单元以及冷却单元，干燥区与升温单元相连，其中，热炕单元具有高温供热接口，污泥干化单元具有臭气排口，保温单元具有高温余热出口，干燥区具有排潮出口，排潮出口与冷却单元相连，臭气排口与焙烧单元相连，高温余热出口与高温供热接口相连。该系统的能源利用率高可实现物质能源的高效利用。

技术领域

本发明涉及污泥处理及化工领域，具体地，涉及一种污泥处理与建材资源化利用系统及工艺，更具体地，涉及一种污泥处理系统以及处理污泥的方法。

背景技术

随着经济社会的快速发展，生活污水和工业废水排放量日益增多，大量污水处理厂建成并投入使用使得污泥产量随之增加，实现污泥合理处理与处置是目前需要解决的重要问题。根据我国国情和现有的经济条件，在相当长的一段时间内脱水污泥填埋仍是一种不可或缺的过渡性处置途径，但该技术有可能造成二次污染，对生态环境和人类活动构成严重威胁。而经济高速发展，对建筑材料需求量大大增加。建筑材料等行业对黏土需求量很大，致使黏土资源被大量开采，进而对农田的数量和质量产生恶劣影响。污泥的成分主要包括Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、CaO、MgO等黏土矿物质，其性质近似黏土，因此污泥建材资源化利用是一种有发展潜力的污泥处置和资源化方法，具有良好的环境效益和经济效益。

然而，目前的污泥处理系统，特别是污泥建材化的处理系统以及处理污泥的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种污泥处理系统。该系统包括：污泥处置区，所述污泥处置区具有污泥干化单元，以及位于所述污泥干化单元下部的热炕单元，所述污泥干化单元内具有抽湿冷凝组件，所述污泥处置区具有封闭式结构；原料成型区，所述原料成型区与所述污泥处置区相连，以将掺配有经所述污泥处置区处理的干化污泥的原料制成烧结品湿坯；干燥区，所述干燥区与所述原料成型区相连，用于对所述烧结品湿坯进行脱水处理以形成烧结品坯；以及烧结窑炉区，所述烧结窑炉区与所述干燥区相连，用于对所述烧结品坯进行焙烧处理以形成砖料，所述烧结窑炉区具有依次相连的升温单元、焙烧单元、保温单元以及冷却单元，所述干燥区与所述升温单元相连，其中，所述热炕单元具有高温供热接口，所述污泥干化单元具有臭气排口，所述保温单元具有高温余热出口，所述干燥区具有排潮出口，所述排潮出口与所述冷却单元相连，所述臭气排口与所述焙烧单元相连，所述高温余热出口与所述高温供热接口相连该系统的能源利用率高，可以经过污泥干化单元处理的干化污泥为原材料通过烧结制备建材产品。该系统可合理利用烧结窑炉区多余热量，为污泥脱水干燥等过程提供热源，且污泥干化单元产生的有毒有害的臭气可以直接送入烧结窑炉区进行高温煅烧处理而不影响制砖的品质。综上，该系统可实现污泥的无害化、资源化与产品化的最终处置与资源利用，既能减少环境污染，也可实现物质能源的高效利用，具备可观的环境经济效益。

根据本发明的实施例，该系统进一步包括干化热气冷凝单元和配热单元，所述配热单元与所述热炕单元相连，所述干化热气冷凝单元具有排潮热气入口、冷凝气出口以及冷凝水出口，所述排潮热气入口与所述抽湿冷凝组件相连，所述冷凝气出口与所述配热单元相连，所述冷凝水出口与所述原料成型区相连。由此，可对污泥处置区中用于干化污泥的热风中的余热以及水分进行充分利用。

根据本发明的实施例，所述污泥干化单元进一步包括配热单元循环配热入口和冷凝气入口，所述冷凝气入口与所述干化热气冷凝单元的所述冷凝气出口相连，所述配热单元循环配热入口与所述配热单元相连并位于所述冷凝气入口的对侧。由此，可在污泥干化区形成热风循环，进一步提高污泥干化的效率和效果。