一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统及工艺技术方案

一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统，所述系统包括机架以及安装在机架上的污泥储存仓、用于盛装双氧水溶液的药剂仓、调质罐、第一封闭式物料输送仓、振荡筛分器、磁选系统、旋流超声破解设备、污泥缓存罐、桨叶式干化机、破碎机、纺织业废料纤维储存仓、混合搅拌机和压板机；制备纤维板的工艺主要分为五个部分，分别为污泥调质、污泥除杂、污泥旋流超声破解及干化、污泥与纺织业废料混合、压制成型。本发明专利技术提供了一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统及工艺，实现资源最大化利用，更好的利用资源，为碳减排提供新的思路。为碳减排提供新的思路。为碳减排提供新的思路。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统及工艺


[0001]本专利技术涉及污泥无害化、资源化利用
，尤其是涉及一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统及工艺。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的快速发展和城市化水平的不断提高，工业废水和生活污水排放量逐年攀升，2016年全国干污泥的产量约800万吨，折合成80％含水率的脱水污泥约4000万吨。与污水处理率的快速提升相比，我国污泥的处理处置形势十分严峻。
[0003]如何将产量巨大的污泥进行资源化利用，已经成为我国污泥处理处置关注的重点内容。污泥处理是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定等一系列过程，而污泥处置是对污泥的最终安排。污泥结构的复杂多变性决定了对其高效处置存在一定的难度，污泥的处置方式主要有卫生填埋、土地利用、建材利用以及焚烧。
[0004]填埋是一种比较成熟的处置技术，具有不需要高度脱水(自然干化)、投资较少、见效快、容量大、适应性强等优点，利于推广，但也存在诸多问题。例如，侵占土地严重，适宜厂址难以挑选；有毒有害成分会渗入到地下，而且填埋场的废水、臭气会对地下水、土壤和周围环境造成二次污染；污泥中含有的营养物质还会使大量病原菌繁衍；污泥填埋气未进行合理收集会引起爆炸等。因此，这些问题限制了污泥填埋的发展。
[0005]土地利用具有能耗低、投资少、运行费用低等优点，而且经处理后的污泥可以作为土壤改良剂来替代部分需要耗费大量能源而制造出的人工肥料。但考虑到污泥中重金属是否会造成土壤及作物的二次污染从而通过食物链进入人体，污泥中的寄生虫卵、病毒病原体是否会对公共坏境卫生有影响，是否会对地下水造成污染等问题，污泥的土地利用尤其是污泥的农用备受争议。
[0006]污泥的厌氧消化技术由来已久，应用广泛，即利用厌氧菌和兼性菌使污泥发生厌氧生物化学反应，污泥中的有机物最终成为CO2、CH4和水等无害的物质，过程中产生的CH4可参与厌氧消化反应的加热过程。厌氧消化处理能耗相对低，减量明显，生物稳定性高是性价比最优的污泥处理工艺。但是该方法工艺流程多，设备昂贵依赖进口，产生的CH4存在安全隐患，由于我国的城市污泥一般有机质含量较低、含砂量较高，污泥的可生化性较差，直接运用传统污泥厌氧消化工艺无法取得良好效果。
[0007]相比之下，将污泥资源化、能源化利用是目前污泥处置的主要方向和目标。根据污泥的性质，将污泥中的无机杂质去除一定比例，并且脱水至一定的含水率，混合纺织业废料经压制后制备成纤维板，可替代市场上的木质和草浆中密度板材，广泛应用于服饰、工艺品等包装箱内板等。利用污泥生产纤维板的方法为污泥的处置创造了一种经济、环保的处理处置方式，既解决了污泥带来的环境问题，又实现了资源再生利用。
[0008]目前所发表和授权的专利中，专利(CN103711041A)将造纸污泥除臭后同废旧纤维混合得到混合浆液，然后对混合浆液进行压制成型，最后进行烘干得到一定硬度的纤维板。专利(101949105A)“造纸污泥纸板及其制备”中，需要将造纸污泥结合使用大量的纺织短纤
维，纺织短纤维处理成本较高，在规模化处理过程中显著增加处理成本。专利(CN102493287A)将纺织污泥同纤维经过预处理制浆、储浆、再次疏浆、抄板、烘干整形等步骤制备得到纤维板材，但是对于本身不含有的纤维的污泥适用度不高。这些专利为污泥的资源化利用开启了新的思路和途径，具有一定的效率和方便性，但是也各自存在着一些不足和缺点。比如对于污泥的种类要求较为严格，对于市政污泥、工业污泥或是河道淤泥适用性不大，造成一定的能源浪费，在规模化处理过程中增加处理成本。

技术实现思路

[0009]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统及工艺，实现资源最大化利用，更好的利用资源，为碳减排提供新的思路。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0011]一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统，所述系统包括机架以及安装在机架上的污泥储存仓、用于盛装双氧水溶液的药剂仓、调质罐、第一封闭式物料输送仓、振荡筛分器、磁选系统、旋流超声破解设备、污泥缓存罐、桨叶式干化机、破碎机、纺织业废料纤维储存仓、混合搅拌机和压板机，所述污泥储存仓和药剂仓均位于调质罐的上方，并且分别通过一个阀门与调质罐的两个进料口连接，所述调质罐内设有搅拌装置，搅拌装置通过电机带动，电机安装在调质罐外的上方，调质罐的出料口与第一封闭式物料输送仓的进料端连接，污泥和双氧水溶液进行充分混合，经过调质后被输送到振荡筛分器，振荡筛分器位于第一封闭式物料输送仓的出料端的下方，振荡筛分器的颗粒杂物出料口与杂物收集箱连接，振荡筛分器的污泥出口通过挡料板与磁选系统连接，经过筛分后污泥进入磁选系统，所述磁选系统包括物料输送装置、磁选器和磁性杂物收集箱，物料输送装置的进料端位于振荡筛分器的污泥出口的下方，挡料板设置在物料输送装置的进料端上，物料输送装置的出料端设有污泥收集箱，磁选器位于物料输送装置的上方，磁性杂物收集箱位于磁选器出料端的下方；污泥收集箱通过第一污泥泵与旋流超声破解设备连接，所述旋流超声破解设备的出料端通过第二污泥泵与污泥缓存罐的进料口连接，污泥缓存罐的出料口通过第三污泥泵与桨叶式干化机的进料口连接，所述桨叶式干化机的进气口与蒸气罐连接，所述桨叶式干化机的出料口与第一斗式提升机的进料端连接，第一斗式提升机的出料端位于破碎机的进料口的上方，破碎机的出料口与第二斗式提升机的进料端连接，第二斗式提升机的出料端位于混合搅拌机的进料口的上方，纺织业废料纤维储存仓的出料口通过阀门与混合搅拌机的进料口连接，经过磁选、联合破解、干化、破碎过的污泥与纺织业废旧纤维粉末在混合搅拌机内进行混合，所述混合搅拌机的出料口与第二封闭式物料输送仓的进料端连接，第二封闭式物料输送仓的出料端与压板机连接，混合后的物料经过压板机压制成纤维板。
[0012]进一步，所述振荡筛分器内设有两级筛分网，筛分网倾斜角度为30
°
；所述旋流超声破解设备包括旋流器和超声处理设备，所述超声处理设备设置在旋流器的下方。
[0013]一种污泥与纺织业废料制备纤维板的工艺，包括以下步骤：
[0014](1)污泥调质：含水率在95％左右的脱水污泥首先进入污泥储存仓，污泥通过调节阀门由污泥储存仓输送至调质罐中，通过向调质罐中加入质量分数为20％
‑
30％双氧水溶液对污泥进行调质灭菌处理60min，当污泥与双氧水溶液混合液体积达到调质罐容积的四分之三后关闭阀门；然后调质罐上方装备的电机带动内部的搅拌装置对污泥和双氧水溶液
混合液进行搅拌10min，使得污泥与双氧水溶液充分混合；调质后污泥采用第一封闭式物料输送仓送至下一处理环节；
[0015](2)污泥除杂
[0016](3)污泥旋流超声破解及干化：经过除杂后的污泥由第一污泥泵打入到旋流器中，常压下设置旋流器旋流剪切时间为5
‑
10min，经旋流剪切处理后的污泥进入超声处理设备，超声波频率为20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统，其特征在于：所述系统包括机架以及安装在机架上的污泥储存仓、用于盛装双氧水溶液的药剂仓、调质罐、第一封闭式物料输送仓、振荡筛分器、磁选系统、旋流超声破解设备、污泥缓存罐、桨叶式干化机、破碎机、纺织业废料纤维储存仓、混合搅拌机和压板机，所述污泥储存仓和药剂仓均位于调质罐的上方，并且分别通过一个阀门与调质罐的两个进料口连接，所述调质罐内设有搅拌装置，搅拌装置通过电机带动，电机安装在调质罐外的上方，调质罐的出料口与第一封闭式物料输送仓的进料端连接，污泥和双氧水溶液进行充分混合，经过调质后被输送到振荡筛分器，振荡筛分器位于第一封闭式物料输送仓的出料端的下方，振荡筛分器的颗粒杂物出料口与杂物收集箱连接，振荡筛分器的污泥出口通过挡料板与磁选系统连接，经过筛分后污泥进入磁选系统，所述磁选系统包括物料输送装置、磁选器和磁性杂物收集箱，物料输送装置的进料端位于振荡筛分器的污泥出口的下方，挡料板设置在物料输送装置的进料端上，物料输送装置的出料端设有污泥收集箱，磁选器位于物料输送装置的上方，磁性杂物收集箱位于磁选器出料端的下方；污泥收集箱通过第一污泥泵与旋流超声破解设备连接，所述旋流超声破解设备的出料端通过第二污泥泵与污泥缓存罐的进料口连接，污泥缓存罐的出料口通过第三污泥泵与桨叶式干化机的进料口连接，所述桨叶式干化机的进气口与蒸气罐连接，所述桨叶式干化机的出料口与第一斗式提升机的进料端连接，第一斗式提升机的出料端位于破碎机的进料口的上方，破碎机的出料口与第二斗式提升机的进料端连接，第二斗式提升机的出料端位于混合搅拌机的进料口的上方，纺织业废料纤维储存仓的出料口通过阀门与混合搅拌机的进料口连接，经过磁选、联合破解、干化、破碎过的污泥与纺织业废旧纤维粉末在混合搅拌机内进行混合，所述混合搅拌机的出料口与第二封闭式物料输送仓的进料端连接，第二封闭式物料输送仓的出料端与压板机连接，混合后的物料经过压板机压制成纤维板。2.如权利要求1所述的一种污泥与纺织业废料制备纤维板的系统，其特征在于：所述振荡筛分器内设有两级筛分网，筛分网倾斜角度为30
°
；所述旋流超声破解设备包括旋流器和超声处理设备，所述超声处理设备设置在旋流器的下方。3.一种基于权利要求1所述的污泥与纺织业废料制备纤维板的系统工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：(1)污泥调质：含水率在95％左右的脱水污泥首先进入污泥储存仓，污泥通过调节阀门由污泥储存仓输送至调质罐中，通过向调质罐中加入质量分数为20％
‑
30％双氧水溶液对污泥进行调质灭菌处理60min，当污泥与双氧水溶液混合液体积达到调质罐容积的四分之三后关闭阀门；然后调质罐上方装备的电机带动内部的搅拌装置对污泥和双氧水溶液混合液进行搅拌10min，使得污泥与双氧水溶液充分混合；调质后污泥采用第一封闭式物料输送仓送至下一处理环节；(2)污泥除杂(3)污泥旋流超声破解及干化：经过除杂后的污泥由第一污泥泵打入到旋流器中，常压下设置旋流器旋流剪切时间为5
‑
10min，经旋流剪切处理后的污泥进入超声处理设备，超声波频率为20

【专利技术属性】
技术研发人员：胡艳军，赵贺杨，郭倩倩，赵玲芹，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：