1 熱干化原理與果
為滿意污泥后續(xù)處置要求，需求進(jìn)步下降常規(guī)機械脫水污泥的含水率。污泥的熱干化是指通過污泥與熱媒之間的傳熱果，蒸騰脫除污泥中水分的工藝過程。
2 運用準(zhǔn)則
根據(jù)處置的需求和實際條件挑選干化的類型和工藝技能。熱干化工藝應(yīng)與余熱運用相結(jié)合，不宜單獨設(shè)置熱干化工藝，可充分運用污泥厭氧消化處理過程中發(fā)生的沼氣熱能、廢物和污泥燃燒余熱、熱電廠余熱或其他余熱干化污泥。
3 污泥熱干化工藝與設(shè)備
3.1般工藝流程
污泥熱干化體系要包含儲運體系、干化體系、尾氣凈化與處理、電氣自控外表體系及其輔佐體系等。
儲運體系要包含料倉、污泥泵、污泥輸送機等，干化體系以各種類型的干化工藝設(shè)備為核心，尾氣凈化與處理包含干化后尾氣的冷凝和處理體系，電氣自控外表體系包含滿意體系丈量操控要求的電氣和操控設(shè)備，輔佐體系包含壓縮空氣體系、給排水體系、通風(fēng)采暖、消防體系等。
3.2工藝與設(shè)備
1）傳統(tǒng)工藝設(shè)備類型
根據(jù)熱量傳遞方法的不同，污泥干化設(shè)備分為直接加熱和直接加熱兩種方法。考慮到體系的安全和防止二次污染，推薦選用直接加熱的方法。
2）傳統(tǒng)干化工藝設(shè)備
現(xiàn)在運用較多的污泥干化工藝設(shè)備包含流化床干化、帶式干化、槳葉式干化、臥式轉(zhuǎn)盤式干化、立式圓盤式干化和噴霧干化等六種工藝設(shè)備。干化工藝和設(shè)備應(yīng)綜合考慮技能成熟和出資運轉(zhuǎn)本錢，并結(jié)合不同污泥處理處置項目的要求進(jìn)行挑選。
① 流化床干化
流化床干化體系中污泥顆粒溫度般為40℃~85℃，體系氧含量<3%，熱媒溫度180℃~220℃。推薦選用直接加熱方法，熱媒常選用導(dǎo)熱油，可運用天然氣、燃油、蒸汽等各種熱源。流化床干化工藝既可對污泥進(jìn)行全干化處理，也可半干化，終究產(chǎn)品的污泥顆粒分布較均勻，直徑1~5 mm。
流化床干化工藝設(shè)備單機蒸騰水量0~20000 kg/h，單機污泥處理才能30~600 t/d（含水率以80%計）�？捎糜诟鞣N規(guī)劃的污水處理廠，特別適用于大型和特大型污水處理廠。干化果好，處理量大；內(nèi)有成功工程經(jīng)歷能夠借鑒。但出資和修理本錢較高；當(dāng)污泥含沙量高時應(yīng)注意選用防磨辦法。
②帶式干化
帶式干化的工作溫度從環(huán)境溫度到65℃，體系氧含量<10%；直接加料，無需干泥返混。帶式干化工藝設(shè)備既可習(xí)慣于污泥全干化，也適用于污泥半干化。出泥含水率能夠自在設(shè)置，運用靈敏。在部分干化時，出泥顆粒的含水率般可在15%~40%之間，出泥顆粒中灰塵含量很少；當(dāng)全干化時，含水率小于15%，粉碎后顆粒粒徑范圍在3~5 mm。帶式干化工藝設(shè)備可選用直接或直接加熱方法，可運用各種熱源，如天然氣、燃油、蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油、來自于氣體發(fā)動機的冷卻水及排放氣體等。
帶式干化有低溫文中溫兩種方法。低溫干化設(shè)備單機蒸騰水量般小于0 kg/h，單機污泥處理才能般小于30 t/d（含水率以80%計），只適用于小型污水處理廠；中溫干化設(shè)備單機蒸騰水量可達(dá)5000kg/h，全干化時，單機污泥處理才能高可達(dá)約150 t/d（含水率以80%計），可用于大中型污水處理廠。因為主體設(shè)備為低速運轉(zhuǎn)，磨損部件少，設(shè)備維護(hù)本錢很低；運轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生高溫文高濃度粉塵，安全好；運用比較靈敏，可運用多種熱源。但單位蒸騰量下設(shè)備體積比較大；選用循環(huán)風(fēng)量大，熱能消耗較大。
③槳葉式干化
槳葉式干化通過選用中空槳葉和帶中空夾層的外殼，具有較高的熱傳遞面積和物料體積比。污泥顆粒溫度<80℃，體系氧含量<10%，熱媒溫度150℃~220℃。般選用直接加熱，熱媒選蒸汽，也可選用導(dǎo)熱油（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱）。干污泥不需返混，出口污泥的含水率能夠通過軸的滾動速度進(jìn)行調(diào)理，既可全干化，也可半干化。全干化污泥的顆粒粒徑小于10 mm，半干化污泥為疏松團狀。
槳葉式干化工藝設(shè)備單機蒸騰水量高可達(dá)8000 kg/h，單機污泥處理才能達(dá)約240 t/d（含水率以80%計），適用于各種規(guī)劃的污水處理廠。結(jié)構(gòu)簡略、緊湊；運轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生高溫文高濃度粉塵，安全高；內(nèi)有成功的工程經(jīng)歷能夠借鑒。但污泥易黏結(jié)在槳葉上影響傳熱，導(dǎo)致熱功率下降，需對漿葉進(jìn)行針對規(guī)劃。
④臥式轉(zhuǎn)盤式干化
臥式轉(zhuǎn)盤式干化既可全干化，也可半干化。全干化工藝顆粒溫度105℃，半干化工藝顆粒溫度℃；體系氧含量<10%；熱媒溫度200℃~300℃。選用直接加熱，熱媒選飽滿蒸汽，其次為導(dǎo)熱油（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱），也能夠選用高壓熱水。污泥需返混，返混污泥含水率般需低于30％。全干化污泥為粒徑分布不均勻的顆粒，半干化污泥為疏松團狀。
臥式轉(zhuǎn)盤式干化工藝設(shè)備單機蒸騰水量為0~7500 kg/h，單機污泥處理才能為30~225t/d（含水率以80%計），適用于各種規(guī)劃的污水處理廠。結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱面積大，設(shè)備占地面積較省。但可能存在污泥附著現(xiàn)象，干化后成疏松團狀，需造粒后方可作肥料銷售；在內(nèi)暫沒有工程運用。
⑤立式圓盤式干化
立式圓盤式干化又被稱為珍珠造粒工藝，僅適用于污泥全干化處理，顆粒溫度℃~40℃，體系氧含量<5%，熱媒溫度250℃~300℃。選用直接加熱，熱媒般只選用導(dǎo)熱油（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱）。返混的干污泥顆粒與機械脫水污泥混合，并將干顆粒涂覆上層薄的濕污泥，使含水率降至30%~40%。干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均直徑在1~5 mm之間，無須特殊的粒度分配設(shè)備。
立式圓盤式干化工藝設(shè)備的單機蒸騰水量般為3000~00 kg/h，單機污泥處理才能從90~300 t/d（含水率以80%計），適用于大中型污水處理廠。結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱面積大，設(shè)備占地面積較省；污泥干化顆粒均勻，可習(xí)慣的消納途徑較多。僅適用于全干化，對導(dǎo)熱油的要求較高；在內(nèi)暫沒有運用。
⑥ 噴霧干化
噴霧干化體系是運用霧化器將質(zhì)料液分散為霧滴，并用熱氣體（空氣、氮氣、過熱蒸汽或煙氣）枯燥霧滴。質(zhì)料液能夠是溶液、乳濁液、懸浮液或膏糊液。枯燥產(chǎn)品根據(jù)需求可制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。
噴霧干化選用并流式直接加熱，既可用于污泥半干化，也可用于全干化，且無須污泥返混。脫水污泥經(jīng)霧化器霧化后，霧化液滴粒徑在30~150μm之間。熱媒選污泥燃燒高溫?zé)煔猓浯螢闊峥諝猓ㄍㄟ^燃燒沼氣、天然氣或煤等發(fā)生），也可選用高壓過熱蒸汽。選用污泥燃燒高溫?zé)煔鈺r，進(jìn)塔溫度為400℃~500℃，排氣溫度為70℃~90℃，污泥顆粒溫度小于70℃，干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均粒徑在20~120μm之間。
噴霧干化工藝設(shè)備的單機蒸騰才能般為5~12000 kg/h，單機處理才能高可達(dá)360 t/d（含水率以80%計），適用于各種規(guī)劃的污水處理廠�？菰飼r間短（以s計），傳熱功率高，枯燥強度大選用污泥燃燒高溫?zé)煔鈺r，枯燥強度可達(dá)12~15 kg/（m3⋅h），干化污泥顆粒溫度低，結(jié)構(gòu)簡略，操作靈敏，安全高，易實現(xiàn)機械化和自動化，占地面積小。但枯燥體系排出的尾氣中粉塵含量高，有惡臭，需經(jīng)兩除塵和脫臭處理。
3.3尾氣凈化與處理
污泥干化后的尾氣包含水蒸汽和不行凝氣體（臭氣），需先進(jìn)行分離。水蒸汽通過冷凝設(shè)備冷凝后處理，不行凝氣體（臭氣）外排。干化尾氣冷凝設(shè)備可選用噴淋塔或冷凝器。
4 規(guī)劃與工藝操控
4.1 規(guī)劃和運轉(zhuǎn)操控關(guān)鍵
1）污泥熱干化程度的挑選應(yīng)遵循下列準(zhǔn)則：運用干化工藝本身的技能特色；整個干化通過污泥與熱媒之間的傳熱果和后續(xù)處置體系出資和運轉(zhuǎn)本錢應(yīng)低；考慮污泥形狀（松散度和粒度）對污泥輸送、給料體系和后續(xù)處置設(shè)備的習(xí)慣。
2）依照干化熱源的本錢，從低到高順次如下：①煙氣；②燃煤；③蒸汽；④燃油；⑤沼氣；⑥天然氣。般來說直接加熱方法能夠運用切的動力，其運用的不同僅在溫度、壓力和功率。直接加熱方法，則因動力種類不同，遭到必定限制。其中燃煤爐、燃燒爐的煙氣量大，又存在腐蝕污染物，較難運用。
3）與干化設(shè)備爆炸有關(guān)的三個要要素是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。不同的工藝會有些差異，但總的來說必須操控的安全要素是：流化床式和立式圓盤式的氧氣含量小于5%，帶式、槳葉式和臥式轉(zhuǎn)盤式的氧氣含量小于10%，粉塵濃度小于60 g/m3，顆粒溫度小于110℃。
4）濕污泥倉中甲烷濃度操控在1％以下，干泥倉中干泥顆粒的溫度操控在50℃以下。
5）為避免濕污泥敞開式輸送對環(huán)境造成影響，應(yīng)選用污泥泵和管道將濕污泥密封輸送入干化機。干化機出料口須設(shè)置事端儲存?zhèn)}或緊迫排放口，供污泥干化機停運或非正常運轉(zhuǎn)時，暫存或外排。
6）沙石混入污泥對干化設(shè)備的安全存在著負(fù)面影響。對于含沙量較大的污泥，可通過添加耐磨裕量、下降滾動部件轉(zhuǎn)速等辦法下降換熱面的磨損。特別是選用導(dǎo)熱油作為熱媒介質(zhì)時，須注意。
4.2 二次污染操控要求
污泥干化后蒸騰出的水蒸汽和不行凝氣體（臭氣）需進(jìn)行分離。水蒸汽通過冷凝設(shè)備冷凝后處理。燃燒廠的廢水通過處理后應(yīng)優(yōu)先回用。當(dāng)廢水需直接排入水體時，其水質(zhì)應(yīng)契合《污水綜合排放規(guī)范》GB 8978的規(guī)則。
為防止污泥干化過程中臭氣外泄，干化設(shè)備必須全封閉，污泥干化機內(nèi)部和污泥干化間需保持微負(fù)壓。干化后污泥應(yīng)密封儲存，以防止因為污泥溫度過高而導(dǎo)致臭氣蒸發(fā)。干化廠惡臭污染物操控與防治應(yīng)契合《惡臭污染物排放規(guī)范》GB 14554的規(guī)則。
干化廠的噪聲應(yīng)契合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范》GB 3096和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲規(guī)范》GB12348的規(guī)則，對建筑物內(nèi)直接噪聲源操控應(yīng)契合《工業(yè)企業(yè)噪聲操控規(guī)劃規(guī)范》GBJ 87的規(guī)則。干化廠噪聲操控應(yīng)優(yōu)先采納噪聲源操控辦法。廠區(qū)內(nèi)各類地點的噪聲操控宜采納以隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理辦法。
5 出資和運轉(zhuǎn)本錢的點評及剖析
出資本錢是由體系復(fù)雜程度、設(shè)備產(chǎn)化率等要素決議的。般情況下，若有可運用的余熱動力，熱干化選用產(chǎn)設(shè)備時，單位出資本錢在10~20萬元/t污泥（含水率80%），若干化設(shè)備選用進(jìn)口設(shè)備，單位出資本錢在30~40萬元/t污泥（含水率80%）。
污泥熱干化的運轉(zhuǎn)本錢是由眾多要素所決議的，例如干化熱源的價格、終究干化污泥的含水率、是否需單獨建設(shè)尾氣凈化體系等，難以轉(zhuǎn)化到詳細(xì)金額。 |
