在我國,隨著國家經(jīng)濟實力的增強,國民環(huán)保意識的提高,城市污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展,城市污泥的產(chǎn)量與日俱增,污泥的處置和開發(fā)利用問題日益為人們所關(guān)注。污泥的干化處理,使污泥農(nóng)用、作為燃料使用、焚燒乃至為減少填埋場地等處理方法成為可能。污泥干燥技術(shù)的完善與革新,直接推動了污泥處置手段的發(fā)展,拓展了污泥處置手段的選擇范圍,使之在安全性、可靠性、可持續(xù)性等方面得到越來越可靠的保證。
隨著國內(nèi)污泥處理市場的啟動,各種污泥干燥設(shè)備應(yīng)運而生,但污泥的干化處理需要消耗大量的熱源,提高了污泥的處置成本。各種污泥干燥設(shè)備特性如何,處理規(guī)模與污泥干燥設(shè)備選型的關(guān)系,如何得到一套技術(shù)成熟、投資與操作費用最佳組合的干燥系統(tǒng),是本文要探討的關(guān)鍵點。
1、帶有內(nèi)破碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機
該烘干機采用直接干燥技術(shù),將煙道氣與污泥直接進行接觸混合,使污泥中的水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品。
該機的主體部分為:與水平線略呈傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒,烘干方式采用順流式烘干。物料經(jīng)供料裝置從回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)筒的上端送入,在轉(zhuǎn)筒內(nèi)抄板的翻動下(5~8r/min)與同一端進入的流速為1.2~1.3m/s、溫度為700℃的熱氣流接觸混合,滾筒中部設(shè)旋轉(zhuǎn)的破碎攪拌翼,能使進入烘干機內(nèi)的物料迅速被打碎,特別是有一定粘性的大塊物料,可碎成小塊,以便和熱風(fēng)充分接觸,提高干燥效率,小塊物料進一步碎成粒狀,經(jīng)20~60min的處理,干污泥經(jīng)出料口輸送出來。最終得到含水率低于14%的干污泥產(chǎn)品。
1.1 設(shè)備特點
通過破碎攪拌裝置和圓筒回轉(zhuǎn)的復(fù)合效果,使總傳熱系數(shù)提高至普通回轉(zhuǎn)干燥機的2~3倍,可達300~500Kcal/m 3.n.℃。破碎攪拌裝置破碎物料,物料和熱風(fēng)的接觸面積增大,同時亦防止了熱風(fēng)的短路,使熱風(fēng)的熱量得到充分利用。由于城市污水廠的污泥在脫水的過程中投加了絮凝劑,使污泥粘性增大,在烘干過程中容易結(jié)塊,既影響了烘干的效果,又增加了利用的難度(需上一套泥塊破碎設(shè)備)。在本干燥設(shè)備中,通過攪拌破碎裝置和筒內(nèi)的窯式活動板作用,使泥塊結(jié)硬之前就被破碎,最終的出料為粉粒狀產(chǎn)品,使污泥的后續(xù)處理或利用工序更加簡便。
1.2 該設(shè)備缺點
污泥剛進入干燥機時,含濕量很大,一般在80%左右,此時應(yīng)是蒸發(fā)量最大,干燥效率最高點。但由于此時無法破碎,污泥與熱空氣彌散接觸度很低,蒸發(fā)效率很低。待破碎機發(fā)揮作用時,物料水分一般在40%以下,這時物料已運行到回轉(zhuǎn)圓筒的半程以上,導(dǎo)致有效空間不能充分發(fā)揮作用。對于出機水分要求較高的場合(如50%),干燥效率就更低,一般都會過干而造成浪費。與污泥進行過熱交換的廢氣,一般在100度左右排入大氣,浪費了大量熱源,增大了操作成本,還導(dǎo)致了大氣的污染。
1.3 適應(yīng)規(guī)模
帶內(nèi)破碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機,設(shè)備一次性投資適中,土建投資較高,能耗較大,適用于單機處理能力在5噸/小時以下,終水分要求較低(小于20%)的污泥干燥項目中。
2、設(shè)有內(nèi)件的流化床
該機采用熱風(fēng)直接加熱與內(nèi)件傳導(dǎo)加熱的復(fù)合加熱方式,對污泥進行連續(xù)干燥,在固定流化床內(nèi)裝有布局各異的換熱管束,管束內(nèi)通入鍋爐蒸汽,鍋爐蒸汽是加熱介質(zhì)?諝饨(jīng)過設(shè)置在流化床外部的蒸汽加熱器加熱后進入流化床,在床內(nèi)吹動加入的污泥,使之與內(nèi)件換熱、碰撞、粉碎。達到水分與粒度要求得物料被熱風(fēng)帶出干燥機,經(jīng)旋風(fēng)與袋式除塵器收集。未達要求的物料在干燥機內(nèi)循環(huán)干燥。
2.1 設(shè)備特點
內(nèi)件起到破碎與傳導(dǎo)換熱的作用,使得原本沒法干燥污泥的流化床可以用來干燥污泥,發(fā)揮了流化床處理量大的特點,傳導(dǎo)加熱內(nèi)件起到了一定的節(jié)能作用。干燥強度得到了提高。
2.2 設(shè)備缺點
污泥顆粒長時間與內(nèi)件碰撞摩擦,縮短了內(nèi)件壽命。有熱風(fēng)介入,帶走熱量,加大了能耗,增加了操作成本。
2.3 適應(yīng)規(guī)模
設(shè)備一次性是投資適中,土建投資費用較高,能耗偏大。適于單機污泥處理量在8噸/小時,終含濕量低的項目中。