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CN113529269A - 一种利用污泥生产保温材料的方法 - Google Patents

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CN113529269A CN202111083738.5A CN202111083738A CN113529269A CN 113529269 A CN113529269 A CN 113529269A CN 202111083738 A CN202111083738 A CN 202111083738A CN 113529269 A CN113529269 A CN 113529269A
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Abstract

本发明提供一种利用污泥生产保温材料的方法，属于化工技术领域，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为649～982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350～1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽成棉得到纤维状保温材料。本发明其整个生产过程可以实现自动化连续流水作业，效率高，成本低；利用污泥生产保温材料（保温棉），使污泥得到有效的开发和再利用。

Description

一种利用污泥生产保温材料的方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体地说是一种利用污泥生产保温材料的方法。
背景技术
一般的，随着我国日渐增长的国民经济，以及城市人口近几年来的持续增加，我国对于城市污水的处理效率越来越高，导致在污水处理过程中产生的副产物—污泥的产量不断增加。污水处理过程中产生的污泥中含有大量的不可溶絮状体，还含有大量水分、种类复杂的有机物质，同时还含有多种重金属有毒物质及病原菌等有害物质，如果对其任意填埋堆放，不加以处理，不仅会为环境造成严重污染，同时也忽略了这些污泥所具有的使用价值，造成对资源的浪费。传统的污泥处理方法，不仅耗费大量的资源，并且还会对周边环境造成污染，经过物理、生物化学等方式处理过的污泥，可以有效降低其有毒有害的物质，而且经处理过后的污泥还具有隔热保温、吸声等功能，是一种优良的功能性建筑材料。因此污泥的资源化利用是污泥处理的一条可是续发展的道路。
随着污水处理规模的扩大及标准的提高，污泥产生量不断增加，加之过往积累下来的污泥，污泥处理处置成为污水处理领域一个重大问题。
从污水处理厂产生的污泥含水率很高，一般 >80％，首先要将污泥干化才便于进一步处置。目前，污泥干化主要技术路线有热干化、机械干化、风干、太阳能干化等。热干化建设成本、运行成本过高，太阳能建设成本高、适应地域窄。机械压滤及风干成本低，但是机械干化往往只能将污泥干化到含水率 65％左右，而风干的效率较低。单纯应用一种技术手段 其效果不能令人满意。
现有技术下，针对污泥的处理有以下三个方式：
（一）卫生填埋：
这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
（二）土地利用：
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。
（三）焚烧：
湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。
以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，设备维护成本高，而且产生强致癌物质二噁英。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，对污泥进行加工处理实现资源化的再利用，就是将污泥应用于建筑材料中。如果在此目标上研制一种含有污泥的保温材料，那么这些难处理的污泥就得到了有效利用，是污泥资源化利用的一种有效方式。
本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为649～982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350～1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽成棉得到纤维状保温材料。
所述污泥采用生活污泥或工业危废污泥，或者生活污泥和工业危废污泥的混合物。
所述原料中还包括氧化钙、氧化镁、硼酸、二氧化硅、碳酸钠、硼酸锂、偏磷酸钠、硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾中的一种以上的混合物作为辅料添加剂。
辅料添加剂，向每百千克原料污泥中添加：
氧化钙2～12.5kg； 氧化镁1～3.5kg；硼酸0.1～2.0kg；
二氧化硅5～10kg；碳酸钠2～10 kg；
适应性添加：
硼酸锂0～1kg；偏磷酸钠0～1kg；硝酸钠0～1kg；硝酸锂0～1kg；硝酸钾0～1kg；溴化锂0～1kg；溴化钠0～1kg；溴化钾0～1kg；碘化钾0～1kg。
污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥。
污泥的干化过程还可以采用真空低温连续干燥机对污泥进行干化处理。
一种污泥的处理方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为649～982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350～1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽和真空膨化装置冷却，得到污泥熔融玻璃体。
所述的一种利用污泥生产保温材料的方法在污泥处理或保温材料制备上的应用。
一种利用污泥生产保温材料的生产线，该生产线的结构是：
干化污泥炉（1）的顶端设置有原料污泥投料口（2），
高温高压饱和蒸汽管道（3）连通到干化污泥炉（1）的干化腔，
干化污泥炉（1）的底部设置有干污泥螺旋排料器（4）；
干污泥螺旋排料器（4）的末端通过干污泥管道连通至污泥制球机（5），
污泥制球机（5）的排料口承接有皮带机（6），皮带机（6）的送料末端连通至污泥球碳化装置（7）的投料口；
污泥球碳化装置（7）内设置有搅拌式燃烧室（8），搅拌式燃烧室（8）的排料器（9）配置有碳化污泥球出料口（10）；
碳化污泥球出料口（10）通过下游管道连接到蓄热式熔融燃烧炉（11）；
蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部排料管道连通有离心机（12），离心机（12）的下游连接保温材料纤维化制棉机（13）；
污泥球碳化装置（7）的搅拌式燃烧室（8）的顶部设置有排气管路（14），排气管路（14）连通至第一除尘器（15），第一除尘器（15）的下游管路上设置有第一负压风机（16），第一负压风机（16）的排风管连通入蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）；
在蓄热式熔融燃烧炉（11）的顶部设置有尾气排出管道（18），尾气排出管道（18）分两路：一路由碳化燃烧送风管道（19）连通至污泥球碳化装置（7）的搅拌式燃烧室（8）；另一路由热气管道（20）连通至蓄热式换热炉（21）；
蓄热式换热炉（21）设置有：由热气蓄热腔（22）构成的折流壳程 和 由氧气管路（23）构成的管程管路，折流的热气蓄热腔（22）和氧气管路（23）之间构成间壁换热体系；
氧气管路（23）从蓄热式换热炉（21）的底部引入，顶部送出，送出的氧气热管路（24）的下游端连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的炉腔底部；
热气蓄热腔（22）顶部输出热尾气管路（25），热尾气管路（25）连通至第二除尘器（26），第二除尘器（26）下游的烟气管路（27）上设置有第二负压风机（28），烟气管路（27）的末端连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）；
干化污泥炉（1）的干化腔连通蒸汽废气管路（29），蒸汽废气管路（29）经第三风机（30）连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）。
干化污泥炉可以替换为真空低温连续干燥机。
所述的一种利用污泥生产保温材料的生产线在污泥处理上的应用。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法主要是把污泥加工转变为保温材料的工艺方法。从而，污泥得到有效处理，实现资源再利用，同时也能够获得一种新的环保型保温材料，提高了建筑材料的节能环保性。
本发明的方法其整个生产过程可以实现自动化连续流水作业，效率高，成本低；利用污泥生产保温材料（保温棉），使污泥得到有效的开发和再利用。
利用本发明方法生产出来的保温材料（保温棉）渗透性极低，达到浸出毒性安全标准，不属于危险物，安全环保，与焚烧飞灰相比不会污染土壤和地下水；
如果存在致癌物、重金属离子等，都已经封锁在熔融状态的玻璃体内，熔融状态的玻璃体在冷却后将有害内容物完全包裹封锁，使有害内容物无法浸出，有害内容物也无法直接逃逸出冷却后的熔融玻璃体，能够起到环保的作用；
本发明采用蓄热式熔融燃烧炉，其旋流合成气出口温度远远大于1200°C（传统的焚烧炉无法达到如此高的温度区域），加长型炉膛使合成气中的焦油得以有充足时间被分解去除，并大大减少了合成中的颗粒物，完全去除了二噁英和呋喃等的有害物质；
本发明的生产方法在污泥球碳化装置和蓄热式熔融燃烧炉中的燃烧过程中，污泥燃烧自给热量之外还能够释放剩余热量，多余的热量还可以用于热量回收再利用，比如取暖、淋浴等。
本发明做到了四化：
减量化：体积减少，污泥在干化处理和燃烧处理后，其有效固形物的体积逐渐减小；
资源化：利用生活污物、工业危废等废弃物再加工实现保温材料的生产过程；
无害化：熔融能够灭绝原料中的病原微生物和寄生虫卵，甚至更多化学有害物质，解决了病原微生物和有机物污染；
稳定化：保温材料的转化彻底解决污染问题，彻底稳定化处理。
效益：充分利用了污泥中的可燃烧成分，可燃烧成分的燃烧产热也能为污泥处理过程中提升温度；高温燃烧过程中能够消除污泥中几乎所有的有机质；做到充分燃烧，减少污染排放，能够利用燃烧的排气进行供氧的换热，有效利用热能；污泥高温处理后的玻璃熔融体能够固化封锁所有重金属离子，可以做到浸出率为零，有效保证保温材料的环保特性，安全可靠。
本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法设计合理、设备运行简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图1是本发明的利用污泥生产保温材料的生产线的结构示意图。
附图中的标记分别表示：
1、干化污泥炉，2、原料污泥投料口，3、高温高压饱和蒸汽管道，4、干污泥螺旋排料器，
5、污泥制球机，
6、皮带机，
7、污泥球碳化装置，8、搅拌式燃烧室，9、排料器，10、碳化污泥球出料口，
11、蓄热式熔融燃烧炉，
12、离心机，13、保温材料纤维化制棉机，
14、排气管路，15、第一除尘器，16、第一负压风机，17、底部进气管道，
18、尾气排出管道，
19、碳化燃烧送风管道，
20、热气管道，
21、蓄热式换热炉，22、热气蓄热腔，23、氧气管路，
24、氧气热管路，
25、热尾气管路，26、第二除尘器，27、烟气管路，28、第二负压风机，
29、蒸汽废气管路，30、第三风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法作以下详细说明。
实施例一：
本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，所述污泥采用生活污泥或工业危废污泥，或者生活污泥和工业危废污泥的混合物。进一步的优化设计，混合物中生活污泥的重量百分比大于等于80%。优选80%为宜。
所述原料中还包括钙金属氧化物、镁金属氧化物、硼酸或硼酸盐、二氧化硅或硅酸盐、金属碳酸盐中的一种以上的混合物。诸如：氧化钙、氧化镁、硼酸、二氧化硅、碳酸钠、硼酸锂、偏磷酸钠、硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾中的一种以上的混合物作为辅料添加剂。
辅料添加剂的配比采用：
向原料污泥中添加辅料添加剂，向每百千克原料污泥中添加：
氧化钙2kg； 氧化镁1kg；硼酸0.1kg；
二氧化硅5kg；碳酸钠2kg；
在辅料添加剂中适应性添加：
硼酸锂0.1kg；偏磷酸钠0.1kg；硝酸钠0.1kg；硝酸锂0.1kg；硝酸钾0.1kg；溴化锂0.1kg；溴化钠0.1kg；溴化钾0.1kg；碘化钾0.1kg；
添加辅料的污泥先经过干化污泥炉进行干化，干化温度 80 ℃，干化时间2分钟，污泥干化机干化污泥炉的干化压力为负压 0.06MPa，最后得到含水量小于30%的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥制球装置可采用流化床，控制污泥球的直径范围在 2～5厘米之间，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，在污泥球碳化装置内进行温度为649℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽，输送到离心甩丝机，甩成纤维，到真空集棉机冷却，形成纤维保温棉，成棉得到纤维状保温材料。
污泥的干化过程是采用向污泥干化机内通入 120 ℃饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行间接传热干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥。优化设计方案控制得到含水量小于等于20%w/w的干污泥。
污泥的干化过程还可以采用真空低温连续干燥机对污泥进行干化处理。
实施例二：
本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，所述污泥采用生活污泥或工业危废，或者生活污泥和工业危废污泥的混合物。进一步的优化设计，混合物中生活污泥的重量百分比为85%。
所述原料中还包括钙金属氧化物、镁金属氧化物、硼酸或硼酸盐、二氧化硅或硅酸盐、金属碳酸盐中的一种以上的混合物。诸如：氧化钙、氧化镁、硼酸、二氧化硅、碳酸钠、硼酸锂、偏磷酸钠、硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾中的一种以上的混合物作为辅料添加剂。
辅料添加剂的配比采用：
向原料污泥中添加辅料添加剂，向每百千克原料污泥中添加：
氧化钙8kg； 氧化镁2kg；硼酸1kg；
二氧化硅7kg；碳酸钠6 kg；
在辅料添加剂中适应性添加：
硼酸锂0.3kg；偏磷酸钠0.8kg；硝酸钠0.5kg；硝酸锂0.1kg；硝酸钾0.1kg；溴化锂0.1kg；溴化钠0.1kg；溴化钾0.1kg；碘化钾0.1kg；
添加辅料的污泥先经过干化污泥炉进行干化，干化温度 110℃，干化时间8分钟，污泥干化机干化污泥炉的干化压力为负压 0.08MPa，最后得到含水量小于30%的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥制球装置可采用流化床，控制污泥球的直径范围在 2～5厘米之间，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，在污泥球碳化装置内进行温度为800℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1400℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽，输送到离心甩丝机，甩成纤维，到真空集棉机冷却，形成纤维保温棉，成棉得到纤维状保温材料。
污泥的干化过程是采用向污泥干化机内通入 120 ℃饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行间接传热干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥。优化设计方案控制得到含水量小于等于20%w/w的干污泥。
实施例三：
本发明的一种利用污泥生产保温材料的方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，所述污泥采用生活污泥或工业危废污泥，或者生活污泥和工业危废污泥的混合物。进一步的优化设计，混合物中生活污泥的重量百分比90%。
所述原料中还包括钙金属氧化物、镁金属氧化物、硼酸或硼酸盐、二氧化硅或硅酸盐、金属碳酸盐中的一种以上的混合物。诸如：氧化钙、氧化镁、硼酸、二氧化硅、碳酸钠、硼酸锂、偏磷酸钠、硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾中的一种以上的混合物作为辅料添加剂。
辅料添加剂的配比采用：
向原料污泥中添加辅料添加剂，向每百千克原料污泥中添加：
氧化钙12.5kg； 氧化镁3.5kg；硼酸2.0kg；
二氧化硅10kg；碳酸钠10 kg；
在辅料添加剂中适应性添加：
硼酸锂1kg；偏磷酸钠1kg；硝酸钠1kg；硝酸锂1kg；硝酸钾1kg；溴化锂1kg；溴化钠1kg；溴化钾1kg；碘化钾1kg；
添加辅料的污泥先经过干化污泥炉进行干化，干化温度 120℃，干化时间10分钟，污泥干化机干化污泥炉的干化压力为负压 0.09MPa，最后得到含水量小于20%的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥制球装置可采用流化床，控制污泥球的直径范围在 2～5厘米之间，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，在污泥球碳化装置内进行温度为982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽，输送到离心甩丝机，甩成纤维，到真空集棉机冷却，形成纤维保温棉，成棉得到纤维状保温材料。
污泥的干化过程是采用向污泥干化机内通入 120 ℃饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行间接传热干化处理，得到含水量小于等于20%w/w的干污泥。
实施例四：
一种污泥的处理方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为680℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽和真空膨化装置冷却，得到污泥熔融玻璃体。
实施例五：
一种污泥的处理方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于20%w/w的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为900℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1400℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽和真空膨化装置冷却，得到污泥熔融玻璃体。
实施例六：
一种污泥的处理方法，该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于20%w/w的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽和真空膨化装置冷却，得到污泥熔融玻璃体。
实施例七：
所述的一种利用污泥生产保温材料的方法在污泥处理或保温材料制备上的应用。
一种利用污泥生产保温材料的生产线，该生产线的结构是：
干化污泥炉 1 的顶端设置有原料污泥投料口 2 ，
高温高压饱和蒸汽管道 3 连通到干化污泥炉 1 的干化腔，
干化污泥炉 1 的底部设置有干污泥螺旋排料器 4 ；
干污泥螺旋排料器 4 的末端通过干污泥管道连通至污泥制球机 5 ，
污泥制球机 5 的排料口承接有皮带机 6 ，皮带机 6 的送料末端连通至污泥球碳化装置 7 的投料口；
污泥球碳化装置 7 内设置有搅拌式燃烧室 8 ，搅拌式燃烧室 8 的排料器 9 配置有碳化污泥球出料口 10 ；
碳化污泥球出料口 10 通过下游管道连接到蓄热式熔融燃烧炉 11 ；
蓄热式熔融燃烧炉 11 的底部排料管道连通有离心机 12 ，离心机 12 的下游连接保温材料纤维化制棉机 13 ；
污泥球碳化装置 7 的搅拌式燃烧室 8 的顶部设置有排气管路 14 ，排气管路14 连通至第一除尘器 15 ，第一除尘器 15 的下游管路上设置有第一负压风机 16 ，第一负压风机 16 的排风管连通入蓄热式熔融燃烧炉 11 的底部进气管道 17 ；
在蓄热式熔融燃烧炉 11 的顶部设置有尾气排出管道 18 ，尾气排出管道 18 分两路：一路由碳化燃烧送风管道 19 连通至污泥球碳化装置 7 的搅拌式燃烧室 8 ；另一路由热气管道 20 连通至蓄热式换热炉 21 的热气蓄热腔 22 ；
蓄热式换热炉 21 设置有：由热气蓄热腔 22 构成的折流壳程 和 由氧气管路23 构成的管程管路，折流的热气蓄热腔 22 和氧气管路 23 之间构成间壁换热体系；
氧气管路 23 从蓄热式换热炉 21 的底部引入，顶部送出，送出的氧气热管路 24的下游端连通至蓄热式熔融燃烧炉 11 的炉腔底部；
热气蓄热腔 22 顶部输出热尾气管路 25 ，热尾气管路 25 连通至第二除尘器26 ，第二除尘器 26 下游的烟气管路 27 上设置有第二负压风机 28 ，烟气管路 27 的末端连通至蓄热式熔融燃烧炉 11 的底部进气管道 17 ；
干化污泥炉 1 的干化腔连通蒸汽废气管路 29 ，蒸汽废气管路 29 经第三风机30 连通至蓄热式熔融燃烧炉 11 的底部进气管道 17 。
干化污泥炉可以替换为真空低温连续干燥机。
所述的一种利用污泥生产保温材料的生产线在污泥处理上的应用。
本发明中：由于生活污泥燃烧后的尾渣灰除极少量重金属离子外，主要成分是二氧化硅，所有在原料的添加材料中：氧化钙的添加量不超过12.5%w/w；氧化镁的添加量不超过3.5% w/w；而硼酸为辅助材料，添加不超过0.1% w/w；二氧化硅的添加量不超过10% w/w；还要添加碳酸钠，添加量不超过10% w/w；还可以适应性的添加硼酸锂、偏磷酸钠作为熔融剂；以上添加材料的加入有助于污泥在高温下形成熔融玻璃体。适应性的添加硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾等硝酸盐作为氧化剂；还可以添加溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾等的氧族元素的金属化合物作为玻璃熔融体的脱模剂；熔融剂、氧化剂、脱模剂、以及酸碱度中和剂相对于原料的添加总量不超过5%。其余稳定剂也可以适当添加。各地生活污泥虽然成分不尽相同，但焚烧尾灰的矿物成分主要是二氧化硅。

Claims (9)

1.一种利用污泥生产保温材料的方法，其特征在于该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为649～982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350～1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽成棉得到纤维状保温材料。
2.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产保温材料的方法，其特征在于：
所述污泥采用生活污泥或工业危废污泥，或者生活污泥和工业危废污泥的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用污泥生产保温材料的方法，其特征在于：
所述原料中还包括氧化钙、氧化镁、硼酸、二氧化硅、碳酸钠、硼酸锂、偏磷酸钠、硝酸钠、硝酸锂、硝酸钾、溴化锂、溴化钠、溴化钾、碘化钾中的一种以上的混合物作为辅料添加剂。
4.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产保温材料的方法，其特征在于：污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥。
5.根据权利要求1所述的一种利用污泥生产保温材料的方法，其特征在于：
污泥的干化过程采用真空低温连续干燥机对污泥进行干化处理。
6.一种污泥的处理方法，其特征在于该方法的步骤是：原料采用污泥，污泥先经过干化污泥炉进行干化，得到干污泥，污泥的干化过程是采用向干化污泥炉内通入高温高压饱和蒸汽，利用高温高压饱和蒸汽对污泥进行干化处理，得到含水量小于等于30%w/w的干污泥，干污泥经过污泥制球装置制备成污泥球，污泥球通过输送器输送并连续投入到污泥球碳化装置，进行温度为649～982℃的高温碳化，燃烧碳化后的碳化污泥球，连续投入到蓄热式熔融燃烧炉，碳化污泥球在蓄热式熔融燃烧炉内经过1350～1450℃以上的高温燃烧，使碳化污泥球中的无机成分全部转变成熔融状态，熔融状态的流体再经过导流槽和真空膨化装置冷却，得到污泥熔融玻璃体。
7.一种利用污泥生产保温材料的生产线，其特征在于该生产线包括：
干化污泥炉（1）的顶端设置有原料污泥投料口（2），
高温高压饱和蒸汽管道（3）连通到干化污泥炉（1）的干化腔，
干化污泥炉（1）的底部设置有干污泥螺旋排料器（4）；
干污泥螺旋排料器（4）的末端通过干污泥管道连通至污泥制球机（5），
污泥制球机（5）的排料口承接有皮带机（6），皮带机（6）的送料末端连通至污泥球碳化装置（7）的投料口；
污泥球碳化装置（7）内设置有搅拌式燃烧室（8），搅拌式燃烧室（8）的排料器（9）配置有碳化污泥球出料口（10）；
碳化污泥球出料口（10）通过下游管道连接到蓄热式熔融燃烧炉（11）；
蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部排料管道连通有离心机（12），离心机（12）的下游连接保温材料纤维化制棉机（13）；
污泥球碳化装置（7）的搅拌式燃烧室（8）的顶部设置有排气管路（14），排气管路（14）连通至第一除尘器（15），第一除尘器（15）的下游管路上设置有第一负压风机（16），第一负压风机（16）的排风管连通入蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）；
在蓄热式熔融燃烧炉（11）的顶部设置有尾气排出管道（18），尾气排出管道（18）分两路：一路由碳化燃烧送风管道（19）连通至污泥球碳化装置（7）的搅拌式燃烧室（8）；另一路由热气管道（20）连通至蓄热式换热炉（21）；
蓄热式换热炉（21）设置有：由热气蓄热腔（22）构成的折流壳程 和 由氧气管路（23）构成的管程管路，折流的热气蓄热腔（22）和氧气管路（23）之间构成间壁换热体系；
氧气管路（23）从蓄热式换热炉（21）的底部引入，顶部送出，送出的氧气热管路（24）的下游端连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的炉腔底部；
热气蓄热腔（22）顶部输出热尾气管路（25），热尾气管路（25）连通至第二除尘器（26），第二除尘器（26）下游的烟气管路（27）上设置有第二负压风机（28），烟气管路（27）的末端连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）；
干化污泥炉（1）的干化腔连通蒸汽废气管路（29），蒸汽废气管路（29）经第三风机（30）连通至蓄热式熔融燃烧炉（11）的底部进气管道（17）。
8.根据权利要求7所述的一种利用污泥生产保温材料的生产线，其特征在于：
干化污泥炉替换为真空低温连续干燥机。
9.如权利要求7所述的一种利用污泥生产保温材料的生产线在污泥处理上的应用。
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