具体实施方式

钢铁企业污泥处置的目标是将污泥减量化、无害化和环境保护，目前的污 泥处置方式有：卫生填埋、干化+协同处理以及干化+焚烧等。其中，卫生填埋 是指通过机械方式将污泥去除化学物质、脱水、灭菌处理后进行土地填埋，这 种方式占地面积大，容易造成二次污染；干化+协同处理是指通过机械或热干 化方式将污泥脱水至一定含固率后，利用燃煤电厂、垃圾焚烧厂、水泥厂等已 有设施进行协同处理；干化焚烧是指先将污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧， 只剩下少量灰渣，回收高温烟气中的热量用于污泥干化，该方法近年来得到推 广。

干化焚烧中的污泥焚烧可分为两大类：一是将脱水污泥直接送到焚烧炉进 行焚烧，二是将污泥干化后再焚烧。污水处理厂的污泥含水较高(含水率60％ 以上)，故直接焚烧需要添加大量的辅助燃料，能源利用率低。污泥干化后再 焚烧，能源利用率高，甚至可以实现不添加辅助燃料自助燃烧，成为污泥焚烧 处理的首选工艺，特别地，污泥干化还能使污泥显著减容，体积可以减少4～5 倍。干化后的剩余物质比较稳定，恶臭味和病原微生物得到极大去除，同时保 留其热值和营养成分。

其中，污泥热干化可分为直接加热式、间接加热式和直接-间接联合干燥 式三种。直接热干燥的优点是热能利用率高，可使污泥的含固率从25％提高到 85％～95％，缺点是污泥中有机物等可燃性物质越可能在干化过程中被带走， 造成干污泥热值降低，不利于后续污泥耦合掺烧。间接加热的优点是热源与污 泥不直接接触，从而省去了热介质与干污泥的分离过程，缺点是热传输效率和 蒸发率较差，污泥中的有机物不容易分解。

经过研究发现，当干化温度低于155℃时几乎无有机物分解，干化温度200℃ 时约5％有机物分解，干化温度达到300℃时，剩余干污泥热值仅为100℃的一 半。其中，污泥干化温度越高，干化过程中污染物排放浓度越高。在180℃和 220℃冷凝液中有机物主要为醇类物质，在260℃，其主要有机组分为醛类，温 度对污泥干化有促进作用，随着温度的升高，恒速阶段干燥速率增加，脱除水 分减少。因此，从能耗、剩余污泥燃烧热值和冷凝液处理难易角度来看，污泥 干化最佳阶段宜在145～185℃下恒速阶段进行。

有鉴于此，本申请实施例通过提供一种污泥处理系统及方法，利用锅炉低 温排放烟气，对经过干污泥粉尘初步混合后的湿污泥，进行持续滚动干化，从 而在保留污泥热值的情况下，对湿污泥进行均匀快速地干化。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方 式对上述技术方案进行详细的说明。需要说明的是，本申请针对的湿污泥含水 率为60％及以上。举例来说，湿污泥的含水率为60％、65％或70％等。

第一方面，本发明实施例提供的一种污泥处理系统，具体来讲，如图1所 示，所述系统包括：湿污泥仓1、混合器2、转鼓干燥器3、电除尘器4、气固 分离器5、筛分器6、压碎机7、干化污泥粉尘仓8、干化污泥仓9、磨煤机10 以及后续处理子系统11。

其中，湿污泥仓1与混合器2入口连通，混合器2出口、电除尘器4均与 转鼓干燥器3入口连通，转鼓干燥器3出口与气固分离器5入口连通，筛分器 6入口与气固分离器5出口连通，筛分器6出口分别与压碎机7入口、干化污 泥粉尘仓8以及干化污泥仓9连通，干化污泥粉尘仓8分别与压碎机7出口以 及混合器2入口连通，干化污泥仓9与磨煤机10连通。

在具体实施中，钢铁企业湿污泥将输送至湿污泥仓1进行存储、称重，再 通过螺旋输送泵送至混合器2中。混合器2将湿污泥与从干化污泥粉尘仓9输 送来的干污泥粉尘充分地混合，来降低湿污泥的含水率，避免湿污泥在输送过 程中产生粘接，有效提高系统生产效率。将混合后的湿污泥，送至转鼓干燥器 3，转鼓干燥器3对湿污泥进行均匀翻转。与此同时，一定温度范围的燃煤锅 炉低温烟气通过电除尘器4除尘后，向转鼓干燥器3中输送。使得锅炉烟气与 湿污泥直接接触，对湿污泥进行旋转干化，从而通过低温干燥处理，在保留污 泥热值的情况下，对湿污泥进行均匀快速地干化，得到干污泥。

其中，为了能提高干污泥的获取效率，转鼓干燥器3对湿污泥作用的时间 可以根据具体情况设定，例如：转鼓干燥器对湿污泥进行旋转干燥的时间为25 分钟到30分钟。

在具体实施中，为了达到较好的干化效果，电除尘器输送来的锅炉烟气量 为26～30万立方/小时，锅炉烟气流速相匹配的速度1～2m/s，所述转鼓干燥器 的进口温度为160～180℃。

优选地，向转鼓干燥器输送的锅炉烟气量可以为26万立方/小时，锅炉烟 气流速相匹配的速度为1～2m/s，转鼓干燥器的进口温度为170℃，转鼓干燥器 的出口温度107℃。通过该作业过程，使得干污泥含水率减至30％，产出干污 泥量为6吨/小时，提高排放烟气的热能效率4％，降低锅炉排烟温度60℃以上， 实现了污泥掺烧系统的高效运行。

因此，采用将锅炉排放低温烟气吹送到在转鼓干燥器中，直接对含水量较 大的钢铁企业湿污泥进行干化，能够满足工艺对污泥掺烧高比例和热值的要求， 污泥干化时间短、装置占地面积小，高效利用排放烟气余热。同时，采用低温 烟气干化，能较好地消除污泥中所携带的细菌和病毒，可以有效避免有机物大 量挥发，减少恶臭气体(如H2S、NH3)的释放，保存污泥热值。

干燥后的干污泥将输送至气固分离器5，被分离成气体与固体，气体输送 至后续处理子系统11，后续处理子系统11将对分离后的气体进行后续净化处 理。分离后的固体将输送至筛分器6，筛分器6将对收集的干污泥按照规格大 小进行筛选，得到干污泥粉尘、干污泥粒与干污泥块。将干污泥粉尘输送到干 化污泥粉尘仓8，将干污泥块输送到压碎机7，将干污泥粒输送到干化污泥仓9。 压碎机7能够将干污泥块压碎成粉尘，再输送到干化污泥粉尘仓8。干化污泥 粉尘仓8用于存储干污泥粉尘，通过输送带，向混合器2回流干污泥粉尘。干 化污泥仓9用于存储干污泥粒，通过输送带，向磨煤机10输送干污泥粒，掺 烧燃煤。

优选地，将干污泥按照规格大小进行筛选得到的干污泥粉尘、干污泥粒与 干污泥块中，干污泥粉尘的粒径小于0.5毫米，干污泥粒的粒径大于0.5毫米 小于10毫米，干污泥块的粒径大于10毫米。从而得到合格污泥(即干污泥粒)， 与不合格污泥(即干污泥块与干污泥粉尘)，将获取的合格污泥输送至磨煤机 与燃煤混合，进而提高了污泥的综合利用率，有利于污泥掺烧系统的高效运行。

进一步地，后续处理子系统11可以包括：冷却器110、臭气处理装置111 与废水处理装置(图中未示出)，冷却器110入口与气固分离器5出口连接， 冷却器110出口分别与臭气处理装置111、废水处理装置连接。冷却器110用 于对气体进行冷却，产生臭气和液体，臭气处理装置111用于对排放的臭气进 行处理，废水处理装置用于对液体进行处理。

进一步地，为了减少燃煤发电机组中汽轮机的蒸汽用量，从而有效地利用 能源。冷却器110可以与外设的燃煤发电机组汽轮机112连接，用于将冷却器 中经气体加热的凝结水返回燃煤发电机组汽轮机，对汽轮机做功。

具体地，通过在气固分离器流出气体的干管上增设一台冷却器，对气体进 行气液分离，由于流出的气体具有一定温度，基于冷却器的热交换原理，气体 的温度将传递到冷却器的冷凝管中，从而对冷凝管中的凝结水进行加热，使得 部分凝结水形成为蒸汽。蒸汽通过凝结水进管流入到燃煤发电机组汽轮机，对 所述汽轮机做功，气体的热能通过该途径得以回收利用。做功后的凝结水再通 过凝结水出管流入到冷凝管中，从而实现循环利用。

需要说明的是，当臭气最大排放量为25万立方/小时，液体最大排放量为 4.4吨/小时时，通过该功能能够减少汽轮机的蒸汽最大用量为1.2吨/小时。

作为一种可选地实施例，本申请提供的污泥处理系统包含的控制流程可以 为：

控制存储在湿污泥仓中的湿污泥运输到混合器中，且在检测到混合器中的 湿污泥重量达到第一重量预设值时停止运输。其中，第一重量预设值可以是基 于混合器的容量设计的固定值。控制湿污泥在混合器中与从干化污泥粉尘仓输 送来的干污泥粉尘混合预设时间后，将混合后的湿污泥送至转鼓干燥器。其中， 为了使得干污泥粉尘与湿污泥能实现充分的混合，混合预设时间可以根据实际 情况进行设定，举例来说，混合预设时间为5-10分钟。

在检测到转鼓干燥器中的湿污泥重量达到第二重量预设值时停止运输，并 同时启动转鼓干燥器与电除尘器，使得输送到转鼓干燥器中的湿污泥与从电除 尘器出口来的锅炉烟气直接接触，对湿污泥进行干燥，得到干污泥。这里的第 二重量预设值可以是基于转鼓干燥器容量和动力设计的固定值。

控制转鼓干燥器工作预设时间后，将干污泥送至气固分离器进行气固分离， 经气固分离器分离出来的气体进行后续净化处理，经气固分离器分离出来的干 污泥进入筛分器，筛分得到干污泥粉尘、干污泥粒与干污泥块，并将干污泥粉 尘输送到干化污泥粉尘仓，将干污泥块输送到压碎机，将干污泥粒输送到干化 污泥仓。其中，转鼓干燥器工作的预设时间可以为25-30分钟。

控制压碎机对干污泥块进行粉碎，得到干污泥粉尘，再输送至干化污泥粉 尘仓，与此同时，控制干化污泥仓内的干污泥粒输送至磨煤机，与燃煤混合。

作为一种可选地实施例，当检测到压碎机内的干污泥块满足预设压碎条件 时，控制压碎机对干污泥块进行粉碎；当检测到干化污泥仓内的干污泥粒满足 预设混合条件时，控制干污泥粒输送至磨煤机与燃煤混合。

举例来说，压碎条件可以为堆积的干污泥块达到压碎机容量的三分之一时， 控制压碎机对干污泥块进行粉碎；混合条件可以为堆积的干污泥粒达到干化污 泥仓容量的三分之一时，控制干污泥粒输送至磨煤机与燃煤混合。

下面将结合污泥处理系统的实际情况，对上述技术方案进行举例说明。

实施例一

采用锅炉电除尘器输送来的低温排放烟气直接在转鼓干燥器对湿污泥进 行干化，将湿污泥含水率60％降至40％，其方法包括如下步骤：

通过螺旋输送泵，将湿污泥10吨/小时在混合器与干化污泥粉尘混合后送 至转鼓干燥器，干燥25分钟后进入气固分离器、筛分器、压碎机、干化污泥 粉尘仓以及干化污泥仓，湿污泥含水率降至40％。

再通过输送带，将干污泥粉尘以0.5吨/小时送至混合器与湿污泥混合，改 善湿污泥粘度以利于污泥的输送。

通过输送带，将粒径合格的干污泥粒以6.2吨/小时送磨煤机掺烧燃煤。电 除尘器输送来的低温排放烟气在转鼓干燥器的进口温度为170℃，出口烟气温 度114℃，烟气使用量为23万m3/h。冷却器出来的臭气排放量23.2万立方/ 小时，并送至臭气处理装置进行处理。

冷却器出来的冷凝废水量3.3吨/小时送往废水处理装置。其中，低温排放 烟气温度降低56℃，锅炉余热回收2％，凝结水吸收气体余热减少汽轮机的蒸 汽用量为0.8吨/小时。

实施例二

采用锅炉电除尘器输送来的低温排放烟气直接在转鼓干燥器对湿污泥进 行干化，将湿污泥含水率60％降至30％，其方法包括如下步骤：

通过螺旋输送泵，将湿污泥以10吨/小时在混合器与干化污泥粉尘混合后， 送至转鼓干燥器，干燥27分钟后进入气固分离器、筛分器、压碎机、干化污 泥粉尘仓以及干化污泥仓，湿污泥含水率降至30％。

通过输送带，将干污泥粉层以0.7吨/小时送至混合器中，与湿污泥混合， 改善湿污泥粘度以利于污泥的输送；通过输送带，粒径合格的干污泥5.1吨/ 小时送磨煤机掺烧燃煤。

电除尘器输送来的低温排放烟气在转鼓干燥器的进口温度为170℃，出口 烟气温度110℃，烟气使用量为24万m3/h。

冷却器出来的臭气排放量24.3万立方/小时，并送至臭气处理装置进行处理； 冷却器出来的冷凝废水量4.2吨/小时送往废水处理装置。

其中，低温排烟温度降低60℃，锅炉余热回收2.4％，凝结水吸收气体余 热减少汽轮机的蒸汽用量为1吨/小时。

实施例三

采用锅炉电除尘器输送来的低温排放烟气直接在转鼓干燥器对湿污泥进 行干化，将湿污泥含水率60％降至20％，其方法包括如下步骤：

通过螺旋输送泵，将湿污泥以10吨/小时在混合器与干化污泥粉尘混合后， 送至转鼓干燥器，干燥30分钟后进入气固分离器、筛分器、压碎机、干化污 泥粉尘仓以及干化污泥仓，湿污泥含水率降至20％。

通过输送带，将干污泥粉层以1.1吨/小时送至混合器中，与湿污泥混合， 改善湿污泥粘度以利于污泥的输送；通过输送带，粒径合格的干污泥4.6吨/ 小时送磨煤机掺烧燃煤。

电除尘器输送来的低温排放烟气在转鼓干燥器的进口温度为170℃，出口 烟气温度107℃，烟气使用量为26万m3/h。

冷却器出来的臭气排放量25.1万立方/小时，并送至臭气处理装置进行处理； 冷却器出来的冷凝废水量4.4吨/小时送往废水处理装置。

其中，低温排烟温度降低63℃，锅炉余热回收2.6％，凝结水吸收气体余 热减少汽轮机的蒸汽用量为1.2吨/小时。

最终，通过对干化后的污泥进行热值分析，污泥含水率分布在40％至20％ 之间，污泥热值均可满足生产要求。

发明人通过对比分析上述实施例后发现，实施例二烟气耗用增加率低于其 它实施例，且污泥含水率降至20％成本过高，干化后的污泥产生的粉尘量也大 大增加，对干化后污泥运输及途中的防护措施要求过高，故本申请推荐污泥干 化至含水率30％。

综上所述，本申请提供的污泥处理系统，通过将钢铁企业湿污泥送至转鼓 干燥器，调节从锅炉电除尘器出口来的低温排放烟气量对其进行干燥，使得湿 污泥所含水分在干燥过程中得以去除。同时，本申请中的气固分离器出口排放 的气体能够加热冷却器中的凝结水，使得凝结水形成为水蒸气输送到汽轮机， 从而降低汽轮机蒸汽用量。通过利用锅炉排放低温烟气的热值，可显著改善钢 铁企业污泥燃烧性能，提高锅炉余热回收利用效率。

本申请解决了燃煤机组较高比例掺烧钢铁企业污泥运行经济、安全环保的 问题，所采用的设备无需高昂的成本，且实现的工艺简单，因此具有改造投资 小、建设周期短等优点，具有良好的技术经济性和社会效益，并可推广应用到 市政污泥的处理。

第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种污泥处理方法，应用 于前述第一方面所述系统中，如图2所示，所述方法包括以下步骤S101至步 骤S105。

步骤S101，控制存储在湿污泥仓中的湿污泥运输到混合器中，且在检测到 混合器中的湿污泥重量达到第一重量预设值时停止运输；

步骤S102，控制湿污泥在混合器中与从干化污泥粉尘仓输送来的干污泥粉 尘混合预设时间后，将混合后的湿污泥送至转鼓干燥器；

步骤S103，在检测到转鼓干燥器中的湿污泥重量达到第二重量预设值时停 止运输，并同时启动转鼓干燥器与电除尘器，使得输送到转鼓干燥器中的湿污 泥与从电除尘器出口来的锅炉烟气直接接触，对湿污泥进行干燥，得到干污泥；

步骤S104，控制转鼓干燥器工作预设时间后，将干污泥送至气固分离器进 行气固分离，经气固分离器分离出来的气体进行后续净化处理，经气固分离器 分离出来的干污泥进入筛分器，筛分得到干污泥粉尘、干污泥粒与干污泥块， 并将干污泥粉尘输送到干化污泥粉尘仓，将干污泥块输送到压碎机，将干污泥 粒输送到干化污泥仓；

步骤S105，控制压碎机对干污泥块进行粉碎，得到干污泥粉尘，输送至干 化污泥粉尘仓，并控制干化污泥仓内的干污泥粒输送至磨煤机，与燃煤混合。

作为一种可选地实施例，所述后续净化处理包括：通过冷却器对气体进行 冷却，产生臭气和液体；采用臭气处理装置对所述臭气进行净化处理，采用废 水处理装置对所述液体进行净化处理。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种污泥处理方法，其实现原理及 产生的技术效果和前述系统实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及 之处，可参考前述系统实施例中相应内容。本领域技术人员在考虑说明书及实 践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本 发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循 本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用 技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下 面的权利要求指出。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计 算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包 含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产 品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入 式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算 机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一 个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的模块。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中 的指令产生包括指令模块的制造品，该指令模块实现在流程图一个流程或多个 流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使 得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处 理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。