污泥干燥工藝介紹
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 概述
污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。根據(jù)其來(lái)源可以劃分為：市政污泥、管網(wǎng)污泥、河湖淤泥、工業(yè)污泥。污泥所含的污染物一般均有很高的熱值，但由于大量水分的存在，使得這部分熱值無(wú)法利用。如果焚燒高含水率的污泥，不但得不到熱值，還需要補(bǔ)充大量燃料才能完成燃燒；經(jīng)過(guò)機(jī)械脫水后的污泥，含水率80%左右，其處置難度和成本也較高，因此有必要將污泥干化。將污泥的含水率降到40%左右，然后再將其焚燒，焚燒產(chǎn)生的熱量可以滿足干化部分甚至全部污泥的需要。無(wú)論焚燒后是制造建材還是他用，減少含水率是關(guān)鍵。因此，可以說(shuō)污泥干化或半干化是污泥資源化利用的第一步。
2 污泥干化工藝介紹
目前，常用的污泥干化工藝有以下幾種：
2.1 轉(zhuǎn)筒干燥工藝
轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)是傳統(tǒng)干燥設(shè)備之一，在污泥干燥系統(tǒng)中采用直接換熱的方式，此干燥系統(tǒng)主要設(shè)備有：熱風(fēng)爐、進(jìn)料機(jī)、轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)、旋風(fēng)除塵器、水膜除塵器、系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水池等。熱源一般選用燃油熱風(fēng)爐或燃?xì)鉄犸L(fēng)爐，進(jìn)風(fēng)溫度可達(dá)750℃，出風(fēng)溫度120℃，熱利用率高。本工藝中的干燥機(jī)采用了新型結(jié)構(gòu)——端部打散裝置，既能在端部保證濕污泥的干燥，又能處理較大的物料量，能適應(yīng)較大范圍的處理規(guī)模。
進(jìn)入干燥機(jī)的濕污泥被高速旋轉(zhuǎn)的端部打散裝置破碎，并與高溫?zé)釤煔庋杆龠M(jìn)行熱量交換，形成外表相對(duì)較干的細(xì)小顆粒后，在轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體和自身重力的作用下繼續(xù)在干燥機(jī)內(nèi)向出料端行進(jìn)。在干燥機(jī)內(nèi)壁上不同形式抄板的作用下，繼續(xù)和熱風(fēng)進(jìn)行充分熱量交換，并且顆粒越來(lái)越小，達(dá)到既定粒度要求。干燥的尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后，經(jīng)系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)抽入水膜除塵器除塵后排空。
本工藝的特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)新穎。采用新型打散裝置，在干燥機(jī)的端部將濕污泥充分打散并迅速干燥，克服了普通回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)在進(jìn)料端的粘壁現(xiàn)象。
（2）操作彈性大。干燥機(jī)的長(zhǎng)短不受打散裝置的限制，可根據(jù)物料初始特性隨意設(shè)計(jì)干燥機(jī)的長(zhǎng)度。
（3）干燥強(qiáng)度大。與同等規(guī)模的其它干燥工藝相比，干燥強(qiáng)度較大，可達(dá)到70kg(H2O)/h.m3。
（4）流程簡(jiǎn)短，操作簡(jiǎn)便。
2.2 打散轉(zhuǎn)筒干燥工藝
打散轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)可直接干燥濕污泥，不需要混合、粉碎等過(guò)程，流程相對(duì)簡(jiǎn)單。干燥機(jī)很短，整個(gè)系統(tǒng)的投資小。但對(duì)于濕污泥的干燥，其終水分只能達(dá)到30%-40%，干燥后的污泥可直接焚燒，焚燒產(chǎn)生的熱量可用于濕污泥的預(yù)干燥。
打散轉(zhuǎn)筒干燥工藝流程與轉(zhuǎn)筒干燥工藝基本相同。
本工藝的特點(diǎn)：
（1）熱能消耗低。由于直接干燥濕污泥，干燥機(jī)很短，因此可采用較高的進(jìn)風(fēng)溫度。對(duì)于污泥干燥，其進(jìn)風(fēng)溫度可達(dá)850℃以上。所以熱能消耗比上述轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)都低，脫除每公斤水需消耗7659KJ的熱量。
（2）占地面積小。由于打散軸一直高速運(yùn)轉(zhuǎn)，離心力較大，所以打散轉(zhuǎn)筒的長(zhǎng)度受打散軸長(zhǎng)度的限制，一般長(zhǎng)度約6米，與轉(zhuǎn)筒干燥工藝相比，占地面積較小。
（3）適于干燥高濕高粘物料。
2.3 槳葉干燥工藝
空心槳葉干燥機(jī)主要由帶夾套的W形槽的內(nèi)壁和中空葉片壁傳導(dǎo)給物料，物料在干燥過(guò)程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對(duì)物料進(jìn)行攪拌，從而進(jìn)行加熱面的更新。
濕污泥由污泥泵打入一級(jí)干燥機(jī)，被預(yù)干燥成半干污泥后，進(jìn)入二級(jí)干燥機(jī)再次被干燥，得到的干污泥被送到污泥焚燒鍋爐進(jìn)行焚燒。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于半干污泥的干燥。二級(jí)干燥機(jī)的干燥尾氣以蒸汽形式存在，除塵后進(jìn)入一級(jí)干燥機(jī)，對(duì)濕物料進(jìn)行預(yù)干燥。一級(jí)干燥機(jī)的尾氣，經(jīng)洗滌塔洗滌后被送到污泥焚燒鍋爐中參與燃燒，防止有害氣體的排放。焚燒鍋爐出來(lái)的煙氣經(jīng)過(guò)洗滌除塵后排空。
本工藝的特點(diǎn)：
（1）占地少。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，和轉(zhuǎn)筒干燥工藝比，占地面積相對(duì)較小，節(jié)省基建投資。
（2）熱效率高。用二級(jí)干燥機(jī)的尾氣對(duì)濕污泥進(jìn)行預(yù)干燥，充分利用熱量。
（3）零污染排放。干燥尾氣中的熱量被充分利用后，被送去焚燒鍋爐進(jìn)行燃燒，其中的污染物被燒掉，保證零污染排放。
（4）干燥環(huán)境好。整個(gè)干燥系統(tǒng)成閉路循環(huán)，干燥中產(chǎn)生的尾氣直接被送到污泥焚燒鍋爐進(jìn)行燃燒，將有惡臭氣味的成分燒掉，改善干燥環(huán)境。
2.4 內(nèi)加熱流化床干燥工藝
污泥泵將污泥直接送入內(nèi)加熱流化床，在流化床內(nèi)落料口的正下方設(shè)有高速旋轉(zhuǎn)的打散裝置，對(duì)濕污泥進(jìn)行快速打散，增加換熱面積，促進(jìn)水分快速蒸發(fā)。熱源采用蒸汽，通過(guò)換熱器將熱量間接傳遞給污泥，從而蒸發(fā)水分，干化污泥。在內(nèi)加熱流化床內(nèi)通過(guò)激烈的流態(tài)化運(yùn)動(dòng)形成均勻的污泥顆粒，系統(tǒng)在封閉性的氣體回路中運(yùn)行，干化系統(tǒng)中的細(xì)顆粒在旋風(fēng)除塵器中被收集，然后與少量濕污泥混合后送回污泥干燥機(jī)。除塵后的氣體中含有大量的氣態(tài)水，需要經(jīng)過(guò)污水廠冷卻回收氣態(tài)水后方可進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，增壓后再返回內(nèi)加熱流化床。
運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)的氣體自成惰性化，氧氣的含量幾乎降低為零。內(nèi)加熱流化床的干化能力由熱源溫度決定，根據(jù)獲得的熱量和床內(nèi)的固定溫度，確定特定的蒸發(fā)水量。進(jìn)料量或進(jìn)料水分的波動(dòng)，在連續(xù)供熱溫度保持恒定的情況下，會(huì)使蒸發(fā)率發(fā)生變化。一旦溫度變化，自動(dòng)控制系統(tǒng)分別通過(guò)每臺(tái)泵的變頻調(diào)速控制器調(diào)節(jié)給料泵的供料速率，從而使干燥機(jī)的溫度保持恒定。根據(jù)污泥的特性和污泥的含水率，污泥的進(jìn)料量有所變化。
干化顆粒經(jīng)冷卻后，通過(guò)被密閉安裝在惰性氣體環(huán)境中的傳送帶送至干顆粒儲(chǔ)存料倉(cāng)。為保證安全，料倉(cāng)同時(shí)被惰性氣體化。干化系統(tǒng)中產(chǎn)生的少量廢氣被送入生物過(guò)濾器，經(jīng)生物除臭處理后排入大氣。
本工藝特點(diǎn)：
（1）節(jié)能高效。大部分熱量是由換熱效率高的內(nèi)置熱交換裝置提供，熱空氣主要作為保證正常流態(tài)化的動(dòng)力媒體，比常規(guī)流化床所需熱空氣大大降低，系統(tǒng)電耗及排氣熱損失相應(yīng)減少，干燥效率高。
（2）占地面積小，投資省。
（3）減輕環(huán)保壓力。由于內(nèi)加熱流化床的系統(tǒng)操作氣速比常規(guī)流化床低，可有效降低流化床內(nèi)物料夾帶和揚(yáng)析損失，相應(yīng)降低了除塵系統(tǒng)的負(fù)荷，安全性高。
3 綜述
有關(guān)污泥處理問(wèn)題已經(jīng)稱為目前我國(guó)亟待解決的環(huán)境問(wèn)題之一，它不僅僅是在技術(shù)層面需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題，而且還要在觀念上重視、資金上扶助、政策上傾斜的環(huán)境問(wèn)題。污泥干化技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用不多，相關(guān)的設(shè)備生產(chǎn)廠商也比較少，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平與國(guó)外相比還存在比較大的差距。國(guó)外的污泥干化設(shè)備種類很多，但是由于在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較少，所以在選擇的時(shí)候還應(yīng)當(dāng)慎重，同時(shí)應(yīng)該考慮與后繼污泥處置工藝的銜接。鑒于國(guó)外產(chǎn)品的昂貴的價(jià)格，在現(xiàn)階段，引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、開(kāi)發(fā)自主產(chǎn)品，或者投入一定的精力和經(jīng)費(fèi)研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的污泥干化技術(shù)設(shè)備，比單純進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品更適合我國(guó)國(guó)情。
綜合比較上述幾種污泥干化工藝，我們應(yīng)該首選槳葉干燥工藝，該工藝具有顯著的特點(diǎn)：節(jié)能高效、占地少、投資省、環(huán)境效益高，與我國(guó)污泥處理技術(shù)的發(fā)展方向非常吻合。在常用的幾種干化工藝中，它具有較高的可行性，是污泥干化工藝的首選路線。
我國(guó)對(duì)污泥的治理仍處于起步階段，因此前景非常廣闊，所有的新技術(shù)、新工藝都將有一個(gè)很大的發(fā)展空間。上述工藝在生產(chǎn)實(shí)踐中會(huì)得到不斷地改進(jìn)和完善，在環(huán)境效益、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益等考核指標(biāo)上會(huì)不斷創(chuàng)造出新的奇跡，推動(dòng)我國(guó)污泥干化事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
