專利名稱：造紙污泥資源化處理方法與系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造紙工業(yè)廢棄物處理與資源化利用技術領域，特別涉及一種造紙污泥資源化處理方法與系統(tǒng)。
背景技術：
制漿造紙是我國國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)之一，目前我國生產(chǎn)的紙和紙板的
產(chǎn)量已躍居世界首位，近三年來，二次纖維在造紙原料中所占比例超過56%。但是，在造紙過程中產(chǎn)生了大量的造紙廢渣污泥，以我國現(xiàn)在的造紙規(guī)模，估計產(chǎn)生的造紙污泥已達2000萬噸/年。造紙污泥的治理，成為我國造紙工業(yè)主要的環(huán)保治理對象。
造紙污泥主要來源于如下三個方面 一是化學法制漿堿回收車間白泥回收工段，是荷化反應的產(chǎn)物，屬沉淀碳酸鈣；二是造紙廢水處理過程中產(chǎn)生的生物污泥；三是來源于廢紙造紙過程脫墨工段的脫墨污泥、篩選凈化過程的非纖維雜質。目前，后兩種污泥是我國造紙污泥的主要來源。
生物污泥的主要成份一般為細小纖維、木質素及其衍生物和一些有機物。廢紙制漿廢渣的化學成分復雜，有機物占70% 90%，無rt物和金屬雜質約占10%~30%，有機物中主要有塑料類、細小纖維、破布、棉紗、快餐盒、廢棄光盤及來自印刷油墨的各種有機顏料、粘合劑等，無機物中主要是造紙?zhí)盍?如CaC03、礬土等)、涂料(如高嶺土等)以及制漿造紙過程中加入的其它無機鹽。廢紙制漿與脫墨過程產(chǎn)生的固體廢渣的化學組成與特性也受許多因素影響。
目前世界上處理造紙污泥的主要方法是填埋法和焚燒法，而我國處理造紙污泥主要還是采用直接填埋的方法，這種方法帶來的后果是需要占用大量的土地，并且會對填埋場周圍的環(huán)境造成二次污染，更嚴重的是許多地方已無地填埋，這就成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。焚燒處理在個別大型紙廠得到采用，但僅僅是作為污泥無害化、減量化處理，并不能將造紙污泥回收利用，因此并沒有從根本上解決造紙污泥的占地和污染問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種環(huán)保且能有效回收利用造紙污泥的造紙污泥資源化處理方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于上述方法的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)。
本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn) 一種造紙污泥資源化處理方法，包括以下步驟
(1) 將造紙污泥先進行機械脫水，再進行打散造粒，形成污泥顆粒；
(2) 利用高溫廢氣和高溫爐渣對污泥顆粒進行二次烘干，然后進行燃燒;污泥顆粒燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣和高溫爐渣循環(huán)利用，污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的低溫廢氣送入反應池，污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的低溫爐渣送入分離池；
(3) 向分離池中加水，使低溫爐渣中的可溶物溶解，然后進行分離，產(chǎn)生的回收溶液送至反應池，廢渣排出系統(tǒng)；
(4) 向反應池中加水稀釋，低溫廢氣與回收溶液反應，得到產(chǎn)品溶液；
(5) 將產(chǎn)品溶液送至提取池提取，得到的產(chǎn)品送入后處理階段，產(chǎn)生的廢水送回反應池循環(huán)使用。
上述方法中，所述步驟(1)具體為
(1-1)將造紙污泥送入螺旋脫水設備進行機械脫水，得到干度為40°/。 45%的造紙污泥，然后送入疏解造粒機；
(1-2)疏解造粒機將造紙污泥打散并進行造粒，得到方便進一歩烘干的污泥顆粒。
所述步驟(2)具體為
(2-1)將步驟(1)得到的污泥顆粒送入廢氣烘干機，并向廢氣烘干機中
通入高溫廢氣，通過熱交換對污泥顆粒迸行初步烘干，高溫廢氣熱交換后變成低溫廢氣送至反應池，經(jīng)過初歩烘干的污泥顆粒送至高溫爐渣烘干機-,
(2-2)向高溫爐渣烘干機中加入來自系統(tǒng)外部的高溫爐渣，通過熱交換對污泥顆粒進行進一步烘干，得到干度為75%以上的污泥顆粒，由系統(tǒng)內部爐渣經(jīng)熱交換后變成的低溫爐渣送至分離池，經(jīng)過進一步烘干的污泥顆粒送至鍋爐，系統(tǒng)外部爐渣經(jīng)熱交換后變成廢渣排出系統(tǒng)；
(2-3)在鍋爐中將經(jīng)過二次烘干的污泥顆粒進行燃燒，然后將產(chǎn)生的高溫廢氣送至廢氣烘干機循環(huán)使用，將產(chǎn)生的高溫爐渣送至高溫爐渣烘干機熱交換后送至分離池；
步驟(3)中所述回收溶液的主要成份是Ca(OH)2;步驟(4)中所述產(chǎn)品溶液的主要成份是CaC03。
所述步驟(3)中對低溫爐渣的分離可采用水溶解后，溶液送至反應池，沉淀物作為廢渣排出系統(tǒng)的方式。
所述步驟(5)中對產(chǎn)品溶液的提取可采用沉淀廢渣，然后提取剩余溶液的方式。
本發(fā)明一種用于上述方法的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)，按照對造紙污泥及爐渣的處理流程方向，包括依次連接的螺旋脫水設備、疏解造粒機、廢氣烘干機、高溫爐渣烘干機、分離池、反應池和提取池；其中廢氣烘干機設有高溫廢氣進口端，高溫爐渣烘干機設有高溫爐渣進口端；廢氣烘干機和高溫爐渣烘干機之間還設有廢氣廢熱回收裝置，廢氣廢熱回收裝置的進口端與高溫爐渣烘干機連接，廢氣出口端與廢氣烘干機連接，廢熱出口端與高溫爐渣烘干機連接；廢氣烘干機的低溫廢氣出口端與反應池連接，提取池的廢水出口端與反應池連接，反應池還設有外來水進口端。
所述廢氣廢熱回收裝置為用于對烘干后的污泥顆粒進行燃燒回收的鍋爐。
所述高溫爐渣烘干機內設有兩個爐渣通道，分別為系統(tǒng)內高溫爐渣通道和系統(tǒng)外高溫爐渣通道，烘缸內部設有導葉。
本發(fā)明的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)工作時，造紙污泥依次經(jīng)過機械脫水、疏解造粒和二次烘干，最后燃燒回收其廢氣廢熱，將廢氣重新用于造紙污泥的初步烘干，將帶有廢熱的爐渣重新用于造紙污泥的進一歩烘干；而二次烘干后產(chǎn)生的低溫爐渣經(jīng)過分離、與初歩烘干產(chǎn)生的低溫廢氣發(fā)生化學反應、最后提取并送至后處理工序，其產(chǎn)品可用做新的造紙?zhí)盍系?。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本發(fā)明對造紙污泥的處理方法及其系統(tǒng)有效實現(xiàn)了對造紙污泥的回收 利用，減少了造紙污泥對環(huán)境的污染，也解決了傳統(tǒng)的造紙污泥填埋法的用地 緊張問題。
2、 本發(fā)明的處理方法先對造紙污泥進行脫水和疏解造粒，再通過高溫廢
氣和高溫爐渣對造紙污泥進行二次烘干，能將造紙污泥的干度提高到75%以 上，有利于造紙污泥的燃燒；而造紙污泥燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣和高溫爐渣又可 以循環(huán)利用，大大減少了對環(huán)境的污染；烘干產(chǎn)生的低溫廢氣和低溫爐渣經(jīng)過 一系列處理后能重新用做造紙?zhí)盍?，有效實現(xiàn)了對造紙污泥的資源回收利用。
3、 本發(fā)明系統(tǒng)中的螺旋脫水設備可采用現(xiàn)有市場的普通污泥脫水設備， 如螺旋脫水設備或帶式脫水機等；也可通過對其螺旋軸和篩鼓進行改進，能夠 高效率、高壽命地實現(xiàn)對污泥的脫水，使污泥的干度達到40%以上，為后面的 工序打下良好的基礎。
4、 本發(fā)明系統(tǒng)中的高溫爐渣烘干機通過對其爐渣輸送通道進行改進，實 現(xiàn)了高溫爐渣與造紙污泥的熱能充分交換，提高熱交換效率，能將造紙污泥的 干度提高到75%以上。


圖1是本發(fā)明的造紙污泥資源化處理方法的流程示意圖。 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)中高溫爐渣烘干機的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實 施方式不限于此。
實施例
本實施例一種造紙污泥資源化處理方法，如圖1所示，包括以下步驟 (1)將造紙污泥先進行機械脫水，再進行打散造粒，形成污泥顆粒；具
體為
(1-1)將造紙污泥送入螺旋脫水設備進行機械脫水，得到干度為40% 45%的造紙污泥，然后送入疏解造粒機；
(1-2)疏解造粒機將造紙污泥打散并進行造粒，得到方便進一步烘干的 污泥顆粒；
(2) 利用高溫廢氣和高溫爐渣對污泥顆粒進行二次烘干，然后進行燃燒; 污泥顆粒燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣和高溫爐渣循環(huán)利用，污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的 低溫廢氣送入反應池,污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的低溫爐渣送入分離池;具體為:
(2-1)將步驟(1)得到的污泥顆粒送入廢氣烘干機，并向廢氣烘干機中 通入高溫廢氣，通過熱交換對污泥顆粒進行初步烘干，高溫廢氣熱交換后變成 低溫廢氣送至反應池，經(jīng)過初步烘干的污泥顆粒送至高溫爐渣烘干機；
(2-2)向高溫爐渣烘干機中加入來自系統(tǒng)外部的高溫爐渣，通過熱交換 對污泥顆粒進行進一步烘干，得到干度為75%以上的污泥顆粒，由系統(tǒng)內部爐 渣經(jīng)熱交換后變成的低溫爐渣送至分離池，經(jīng)過進一步烘干的污泥顆粒送至鍋 爐，系統(tǒng)外部爐渣經(jīng)熱交換后變成廢渣排出系統(tǒng)；
(2-3)在鍋爐中將經(jīng)過二次烘干的污泥顆粒進行燃燒，然后將產(chǎn)生的高 溫廢氣送至廢氣烘干機循環(huán)使用，將產(chǎn)生的高溫爐渣送至高溫爐渣烘干機熱交 換后送至分離池；
(3) 向分離池中加水，使低溫爐渣中的可溶物溶解，然后進行分離，產(chǎn) 生的回收溶液送至反應池，廢渣排出系統(tǒng)，其中回收溶液的主要成份是 Ca(OH)2;
(4) 向反應池中加水稀釋，低溫廢氣與回收溶液反應，得到主要成份是 CaC03的產(chǎn)品溶液；
(5) 將產(chǎn)品溶液送至提取池提取，得到的產(chǎn)品送入后處理階段，產(chǎn)生的 廢水送回反應池循環(huán)使用。
上述方法中，步驟(3)中對低溫爐渣的分離可采用水溶解后，溶液送至 反應池，沉淀物作為廢渣排出系統(tǒng)的方式；步驟(5)中對產(chǎn)品溶液的提取可 采用沉淀廢渣，然后提取剩余溶液的方式。
本實施例一種用于上述方法的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)，如圖1所示，按 照對造紙污泥及爐渣的處理流程方向，包括依次連接的螺旋脫水設備、疏解造粒機、廢氣烘干機、高溫爐渣烘干機、分離池、反應池和提取池；其中廢氣烘 干機設有高溫廢氣進口端，高溫爐渣烘干機設有高溫爐渣進口端；廢氣烘干機 和高溫爐渣烘干機之間還設有廢氣廢熱回收裝置，廢氣廢熱回收裝置的進口端 與高溫爐渣烘干機連接，廢氣出口端與廢氣烘干機連接，廢熱出口端與高溫爐 渣烘干機連接；廢氣烘干機的低溫廢氣出口端與反應池連接，提取池的廢水出 口端與反應池連接，反應池還設有外來水進口端。
上述系統(tǒng)中，廢氣廢熱回收裝置為用于對烘干后的污泥顆粒進行燃燒回收 的鍋爐。
螺旋脫水設備可采用現(xiàn)有市場的普通污泥脫水設備，如螺旋脫水設備或帶 式脫水機等。
如圖2所示，高溫爐渣烘干機內設有兩個爐渣通道，分別為系統(tǒng)內高溫爐 渣通道1和系統(tǒng)外高溫爐渣通道2，污泥3在其烘缸上部經(jīng)過，烘缸內部設有 導葉4，通過導葉4將爐渣帶出烘缸，來自系統(tǒng)外的爐渣排出系統(tǒng)，來自系統(tǒng) 內的爐渣進入下一道工序。
本實施例的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)工作時，造紙污泥依次經(jīng)過機械脫 水、疏解造粒和二次烘干，最后燃燒回收其廢氣廢熱，將廢氣重新用于造紙污 泥的初步烘干，將帶有廢熱的爐渣重新用于造紙污泥的進一步烘干；而二次烘 干后產(chǎn)生的低溫爐渣經(jīng)過分離、與初步烘干產(chǎn)生的低溫廢氣發(fā)生化學反應、最 后提取并送至后處理工序，其產(chǎn)品可用做新的造紙?zhí)盍系取?br> 如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例， 并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本發(fā)明內容所作的均等變化與修飾， 都為本發(fā)明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求
1、造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將造紙污泥先進行機械脫水，再進行打散造粒，形成污泥顆粒；(2)利用高溫廢氣和高溫爐渣對污泥顆粒進行二次烘干，然后進行燃燒；污泥顆粒燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣和高溫爐渣循環(huán)利用，污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的低溫廢氣送入反應池，污泥顆粒二次烘干產(chǎn)生的低溫爐渣送入分離池；(3)向分離池中加水，使低溫爐渣中的可溶物溶解，然后進行分離，產(chǎn)生的回收溶液送至反應池，廢渣排出系統(tǒng)；(4)向反應池中加水稀釋，低溫廢氣與回收溶液反應，得到產(chǎn)品溶液；(5)將產(chǎn)品溶液送至提取池提取，得到的產(chǎn)品送入后處理階段，產(chǎn)生的廢水送回反應池循環(huán)使用。
2、 根據(jù)權利要求1所述的造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，所述 步驟(1)具體為(1-1)將造紙污泥送入螺旋脫水設備進行機械脫水，得到干度為40% 45°/。的造紙污泥，然后送入疏解造粒機；(1-2)疏解造粒機將造紙污泥打散并進行造粒，得到方便進一步烘干的 污泥顆粒。
3、 根據(jù)權利要求1所述的造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，所述 步驟(2)具體為(2-1)將步驟(1)得到的污泥顆粒送入廢氣烘干機，并向廢氣烘干機中 通入高溫廢氣，通過熱交換對污泥顆粒進行初步烘干，高溫廢氣熱交換后變成 低溫廢氣送至反應池，經(jīng)過初步烘干的污泥顆粒送至高溫爐渣烘干機；(2-2)向高溫爐渣烘干機中加入來自系統(tǒng)外部的高溫爐渣，通過熱交換 對污泥顆粒進行進一步烘干，得到干度為75%以上的污泥顆粒，由系統(tǒng)內部爐 渣經(jīng)熱交換后變成的低溫爐渣送至分離池，經(jīng)過進一歩烘干的污泥顆粒送至鍋 爐，系統(tǒng)外部爐渣經(jīng)熱交換后變成廢渣排出系統(tǒng)；(2-3)在鍋爐中將經(jīng)過二次烘干的污泥顆粒進行燃燒，然后將產(chǎn)生的高溫廢氣送至廢氣烘干機循環(huán)使用，將產(chǎn)生的高溫爐渣送至高溫爐渣烘干機熱交換后送至分離池。
4、 根據(jù)權利要求1所述的造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，步驟(3)中所述回收溶液的主要成份是Ca(OH)2;步驟(4)中所述產(chǎn)品溶液的主要成份是CaC03。
5、 根據(jù)權利要求1所述的造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中對低溫爐渣的分離可采用水溶解后，溶液送至反應池，沉淀物作為廢渣排出系統(tǒng)的方式。
6、 根據(jù)權利要求1所述的造紙污泥資源化處理方法，其特征在于，所述步驟(5)中對產(chǎn)品溶液的提取可采用沉淀廢渣，然后提取剩余溶液的方式。
7、 一種用于權利要求1 6任一項所述方法的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，按照對造紙污泥及爐渣的處理流程方向，包括依次連接的螺旋脫水設備、疏解造粒機、廢氣烘干機、高溫爐渣烘干機、分離池、反應池和提取池；其中廢氣烘干機設有高溫廢氣進口端，高溫爐渣烘干機設有高溫爐渣進口端；廢氣烘干機和高溫爐渣烘干機之間還設有廢氣廢熱回收裝置，廢氣廢熱回收裝置的進口端與高溫爐渣烘干機連接，廢氣出口端與廢氣烘干機連接，廢熱出口端與高溫爐渣烘干機連接；廢氣烘干機的低溫廢氣出口端與反應池連接，提取池的廢水出口端與反應池連接，反應池還設有外來水迸口端。
8、 根據(jù)權利要求7所述的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣廢熱回收裝置為用于對烘干后的污泥顆粒進行燃燒回收的鍋爐。
9、 根據(jù)權利要求7所述的造紙污泥資源化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫爐渣烘干機內設有兩個爐渣通道，分別為系統(tǒng)內高溫爐渣通道和系統(tǒng)外高溫爐渣通道，烘缸內部設有導葉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種造紙污泥資源化處理方法與系統(tǒng)，其方法是先對造紙污泥進行機械脫水、疏解造粒和二次烘干，再燃燒回收廢氣廢熱，將二次烘干后的低溫爐渣經(jīng)過分離、與初步烘干的低溫廢氣發(fā)生反應、最后提取送至后處理工序；系統(tǒng)包括依次連接的螺旋脫水設備、疏解造粒機、廢氣烘干機、高溫爐渣烘干機、分離池、反應池和提取池，廢氣烘干機設有高溫廢氣進口端，高溫爐渣烘干機設有高溫爐渣進口端，廢氣烘干機和高溫爐渣烘干機之間設有廢氣廢熱回收裝置，廢氣烘干機的低溫廢氣出口端連接反應池，提取池的廢水出口端連接反應池。本發(fā)明有效實現(xiàn)對造紙污泥中能源和無機填料的回收利用，減少固體廢棄物對環(huán)境污染，也解決了造紙污泥填埋法的用地緊張問題。
文檔編號C01F11/02GK101671101SQ20091019253
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權日2009年9月22日
發(fā)明者劉煥彬, 朱小林, 李繼庚, 武書彬, 黃運賢 申請人:華南理工大學