污泥低溫干化技術(shù)的分類及其工作原理
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污泥低溫干化技術(shù)的分類及其工作原理:
隨著社會的發(fā)展和人類的進步，人們對生活環(huán)境的保護和改 善意識不斷增強。此外，國家不斷加強環(huán)境保護政策的實施，使全國污水處理率不斷提高，城市建設(shè)了大、中、小型污水處理廠數(shù)百家，仍在迅速增長。每個污水處理廠都面臨著如何處理每天產(chǎn)生的大量剩余污泥的問題。目前，我國還沒有適當?shù)奶幚矸椒ā４送?，?病菌過量，傳統(tǒng)上用作農(nóng)業(yè)肥料，不能完全符合衛(wèi)生標準。特別是天津作為一個老工業(yè)城市，工業(yè)廢水在污水中的比例較高，污泥中含有一定比例的重金屬物質(zhì)長期使用將在土壤中豐富，導致土地硬化，因此近年來污水處理廠脫水污泥沒有適當?shù)某雎冯S意堆放造成二次污染，污泥處理問題已成為大多數(shù)污水處理廠需要解決的問題，污泥處理與污水處理廠的生存有關(guān)。
縱觀20世紀80年代末家進入了20世紀80年代末，由于污泥在農(nóng)業(yè)、垃圾填埋場和海上的各種限 制和不利因素的逐漸突出，以及一些污泥熱干燥技術(shù)在歐洲的成功應用。美國和其他國家的一些污水處理廠迅速在西方工業(yè)發(fā)達國家推廣了污泥干燥技術(shù)。例如，在20世紀80年代初，歐盟只有幾家污水處理廠使用污泥熱干燥設(shè)備來處理污泥，但到1994年底，有110家污泥干燥處理廠，而且仍在逐年增加。該技術(shù)也越來越受到發(fā)展中國家環(huán)境工程行業(yè)的重視，也為我國污泥處理提供了寶貴的經(jīng)驗。
一、污泥干化設(shè)備類型。
1.熱介質(zhì)與污泥接觸可分為：
①直接加熱：將燃燒室產(chǎn)生的熱量與污泥直接接觸混合，加熱污泥，蒸發(fā)水分，獲得干污泥產(chǎn)品，是對流干燥技術(shù)的應用；
②間接加熱類型：通過蒸汽、熱油介質(zhì)和加熱器壁將燃燒爐產(chǎn)生的熱量傳遞給加熱器壁，加熱器壁另一側(cè)的濕污泥。水蒸發(fā)和去除是傳導干燥技術(shù)的應用；
③“直接間接”聯(lián)合干燥：即“對流一傳導技術(shù)”的結(jié)合。
2.按設(shè)備形式分為：
轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、帶式、螺旋式、離心式干化機、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多盤管式、薄膜式、漿板式等形式。
3.根據(jù)干化設(shè)備的進料方式和產(chǎn)品形式大致分為兩類：
一是采用干料混合系統(tǒng)，濕污泥在進料前與一定比例的干泥混合，然后進入干燥器，產(chǎn)品為球形顆粒，為干燥。造粒結(jié)合工藝；另一種是濕污泥直接進料，產(chǎn)品多為粉末。
二、結(jié)合歐美實際考察，介紹了西方國家主要采用的污泥低溫干化技術(shù)和設(shè)備的工作原理和工藝流程。
1.直接加熱轉(zhuǎn)鼓干燥技術(shù)。
直接加熱轉(zhuǎn)鼓式干化系統(tǒng)流程圖。工作原理是：脫水污泥從污泥漏斗進入混合器，按比例充分混合部分干污泥，使干濕混合污泥含固率達到百分之五十~百分之六十，然后通過螺旋輸送機運輸?shù)饺ǖ拦氖礁稍锲鳌９膬?nèi)同一端進入的流速為1.2-1.3m/s。溫度約700℃的熱氣流接觸混合集中加熱干燥后的污泥由帶計量裝置的螺旋輸送機送至分離器，收集干燥器排放的濕熱氣體進行熱回用，將污染的惡臭氣體送至生物過濾器處理，達到環(huán)保要求的排放標準分離器排放的干污泥的粒度可以控制，然后通過篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到倉庫等待處理。干污泥干燥百分之九十二以上或更高。干污泥顆粒直徑可控制在1-4mm，主要考慮使用干污泥作為肥料或園林綠化的可能性。小干污泥被送到混合器和濕污泥混合到鼓式干燥器中，沼氣、天 然氣或熱油可用于加熱鼓式干燥器的燃燒器。分離器分離干污泥和水蒸氣，水蒸氣幾乎攜帶了污泥干燥時消耗的所有熱量，需要充分回收。因此，水蒸氣應通過冷凝器，冷凝器冷 卻水入口溫度為20℃，出口溫度為55℃，冷 卻氣體送至生物過濾器，完全達到排放標準。
干燥系統(tǒng)的特點是：在無氧環(huán)境中運行，無灰塵，干燥污泥呈顆粒狀，粒徑可控，氣體回收設(shè)計降低了廢氣處理成本。
2.間接加熱轉(zhuǎn)鼓干燥技術(shù)。
脫水污泥輸送至干燥機進料斗，通過螺旋輸送機輸送至干燥機，螺旋輸送機可變頻控制定量輸送。干燥機由鼓和擋泥板螺釘組成，鼓通過燃燒爐加熱，轉(zhuǎn)速為1.5r/min。擋泥板螺釘通過循環(huán)熱油傳熱，轉(zhuǎn)速為0.5r/min。鼓和擋泥板螺釘同向或反向旋轉(zhuǎn)，污泥可連續(xù)向前干燥，鼓沿長度方向分布為370℃、340℃和85℃三個燃燒爐溫度區(qū)域。擋泥板螺釘中的熱油溫度為315℃。鼓通過排氣，內(nèi)部為負壓，水蒸氣和灰塵不能逸出。污泥通過鼓和擋泥板螺釘逐漸干燥磨成顆粒，在鼓后端的低溫區(qū)域通過S空氣止回閥通過干泥漿螺釘輸送機輸送至儲存?zhèn)}庫。污泥蒸發(fā)的水蒸氣通過系統(tǒng)風機輸送到冷凝和洗滌吸附系統(tǒng)。污泥低溫干化系統(tǒng)的特點是：工藝簡單，污泥干度可控，干化終端產(chǎn)品為粉末。
3.離心干化技術(shù)(即脫水干化一體機)
稀釋污泥從濃縮池或消化池進入離心干燥機。干燥機中的離心機脫水污泥。機械離心脫水后的污泥以細粉狀高速從離心機卸料口排出。高熱空氣以適當?shù)姆绞揭腚x心干燥機。當遇到細粉狀污泥時，應在短時間內(nèi)干燥至固化率約百分之八十。干燥后的污泥顆粒以70℃的溫度從干燥機排出，并與濕廢氣一起進入旋流分離器進行分離。一些濕廢氣進入洗滌塔。洗滌塔中濕廢氣中的大部分水分冷凝沉淀，凈化后的廢氣以40℃的溫度離開洗滌塔。
干燥系統(tǒng)的特點是：工藝簡單，節(jié)省了污泥脫水機和從脫水機到干燥機的儲存、運輸和運輸裝置。
4.間接多盤干燥技術(shù)(珍珠工藝)
其工作原理是：機械脫水后的污泥（含固率百分之二十五~百分之三十）送入污泥緩沖料倉庫，然后通過污泥泵送至涂層機。涂層機循環(huán)的干污泥顆粒與輸入的污泥脫水混合。干顆粒核的外層涂上一層濕污泥后形成顆粒。這個涂層過程非常重要。內(nèi)核核干燥（含固率>百分之九十），外層為濕污泥。涂有濕污泥的顆粒被送入硬顆粒造粒機（多盤干燥機），倒入造粒機上部，均勻分散在頂盤上。通過耙臂上與中 央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙子的作用，污泥顆粒在上圓盤上進行圓周運動。污泥顆粒從造粒機上圓盤的重力作用到造粒機底部圓盤。當顆粒在圓盤上移動時，直接接觸加熱表面并干燥。污泥顆粒逐漸增加，類似于蚌中珍珠的形成過程，形成堅實的顆粒，因此也稱為珍珠工藝。干燥后的顆粒溫度為90℃，粒徑為14mm。離開干燥機后，斗式提升機送至分離料斗，部分分離回收涂層機，剩余顆粒進入冷 卻器冷 卻至40°，送至顆粒儲存?zhèn)}庫。污泥干燥過程所需的能 量由熱油傳遞，溫度為260~230℃的熱油在干燥機中空盤中循環(huán)，熱交換器冷凝后的熱水溫度為50~60℃。這種間接多盤干燥器又稱造粒機，立式布置多級分布，間接加熱。
特點:干燥造粒過程中氧氣濃度為百分之二，避免了爆 炸的風險。顆粒呈圓形、堅固、無灰塵、顆粒均勻。高熱值可作為燃料，廢氣冷凝。洗滌后送回燃燒爐，徹 底分 解異味化合物，使廢氣能達到非常嚴格的排放標準。
5.流化床污泥低溫干化技術(shù)。
其工作原理是：將脫水污泥送至污泥計量倉庫，然后用污泥泵送至流化床污泥干燥機進料口，分配污泥。流化床污泥干燥機基本由底部到頂部三部分組成。干燥機底部為風箱，用于將循環(huán)氣體分配到流化床。
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