烘干工藝之污泥烘干機

污泥是由水和污水處理過程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。數(shù)據(jù)顯示，2010-2017年我國工業(yè)污水排放量基本維持在200億噸/年左右，城鎮(zhèn)生活污水排放量自354億噸增長至600億噸左右。一般情況下，污水處理廠處理1萬噸生活污水可產(chǎn)生含水率80%的污泥5-8噸，處理1萬噸工業(yè)污水產(chǎn)生10-30噸污泥。分別按照6.5噸和20噸單位產(chǎn)出進行推算，則2010-2017年，我國污泥產(chǎn)生量從5427萬噸增長至7436萬噸，年化增長率4.6%。

 污泥烘干工藝，它涉及污泥干化技術(shù)領(lǐng)域。其工藝步驟為：將濕污泥經(jīng)過破碎、擠條成型后進入帶式污泥烘干箱，經(jīng)與熱干燥循環(huán)空氣換熱換質(zhì)后變?yōu)楦晌勰�，熱的干燥循環(huán)空氣變?yōu)闈竦牡蜏匮�環(huán)空氣，濕的低溫循環(huán)空氣經(jīng)循環(huán)風機吸入熱泵，并從循環(huán)風機吹入中間換熱器與蒸發(fā)出風做熱交換進一步降低溫度，從中間換熱器出風，經(jīng)過水冷預(yù)冷盤管再降低溫度，出風后經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)，冷凝水析出，蒸發(fā)出風經(jīng)過中間冷卻器與熱泵回風做熱交換，提升出風溫度后進入冷凝器，升溫后變?yōu)闊岣稍锟諝膺M入帶式污泥烘箱循環(huán)處理。熱泵干燥能耗低，無二次污染，烘干溫度低，安全性高，自動化程度高，降低污泥干化成本。

 

污泥烘干工藝步驟：

一、污泥烘干介紹：

        污泥干化是污泥處理必要的中間過程，從直接施用到直接焚燒，從干化后施用，到干化后焚燒，直到最近的干化后氣化，基本上肯定了干化作為一項必要的中間過程的重要性。其原因主要有兩個：經(jīng)濟性，無論是運輸處置減量，還是能源消耗減量;衛(wèi)生性，農(nóng)用的必要條件。污泥干化最終處置方式是國情的選擇，填埋無疑是不可取的，這不僅在于土地價值昂貴，主要還是從能源和生物能資源方面考慮，國家要求減少和限制污泥的填埋。

        目前大部分行業(yè)污泥脫水僅采用機械擠壓式污泥脫水，如帶式壓濾機、板框式壓濾機、疊螺機以及離心式脫水機，其脫水后污泥含水率在70%-90%左右;選擇焚燒作為處置手段，該污泥本身的熱量不足以維持其熱量需求，所以此類污泥的對于后續(xù)的儲存、運輸及焚燒來說經(jīng)濟性差，這是造成目前污泥處置成本高的重要原因，對企業(yè)污泥的干燥減重、減容的要求日益劇增。

 

目前國內(nèi)污泥干燥工藝、技術(shù)在不斷發(fā)展，采用的能源方式主要為直接加熱式居多，即使用蒸汽、煙氣尾氣、電加熱等形式將污泥加熱至100℃以上，使污泥的水份變?yōu)樗�蒸氣排�?

二、舊烘干裝置存在以下問題：

(1)能耗高：能量需求為每公升蒸發(fā)量最低需要620大卡，直接加熱式干化設(shè)備處理商標稱其系統(tǒng)的熱能需求是800-850大卡。

(2)帶來二次污染：烘干污泥同時帶來污染性的尾氣需要再做處理裝置方能達標排放。

(3)烘干溫度高帶來烘干安全問題：高溫烘干污泥氣流中污泥可能揮發(fā)出來的物質(zhì)爆炸、毒性等問題難以避免�；�于此，設(shè)計一種低溫污泥烘干工藝尤為必要。

        熱泵烘干內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，熱泵烘干目的是在于提供一種低溫污泥烘干工藝，能耗低，無二次污染，烘干溫度低，安全性高，烘干自動化程度高，大大降低污泥干化成本，易于推廣使用。

三、解決方案：

        為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：低溫污泥烘干工藝，其工藝步驟為：

(1)將含水率60%-80%的濕污泥經(jīng)過破碎、擠條成型后進入帶式污泥烘干箱;

(2)帶式污泥烘干箱中的濕污泥經(jīng)與熱的干燥循環(huán)空氣換熱換質(zhì)后變?yōu)楹�水�?0%以下的干污泥，熱的干燥循環(huán)空氣變?yōu)闈竦牡蜏匮�環(huán)空氣;

(3)濕的低溫循環(huán)空氣經(jīng)循環(huán)風機吸入熱泵，并從循環(huán)風機吹入中間換熱器與蒸發(fā)出風做熱交換進一步降低溫度;

(4)降溫后的低溫循環(huán)空氣從中間換熱器出風，經(jīng)過水冷預(yù)冷盤管再降低溫度;

(5)從水冷預(yù)冷盤管出風經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)，溫度降至露點以下，從而冷凝水析出;

(6)蒸發(fā)出風經(jīng)過中間冷卻器與熱泵回風做熱交換，提升出風溫度后進入冷凝器;

(7)循環(huán)風通過冷凝器進一步升溫后變?yōu)闊岬母稍锏难�環(huán)空氣進入帶式污泥烘箱，實現(xiàn)循環(huán)處理。作為優(yōu)選，所述熱的干燥循環(huán)空氣的溫度為60-70℃，濕度在20%以下，經(jīng)帶式污泥烘干箱處理后進入熱泵的濕的低溫循環(huán)空氣溫度為50-60℃，濕度在50%以上。

四、熱泵烘干的有益效果：

(1)能耗低：采用低溫熱泵烘干設(shè)備，由于熱泵中制冷量和制熱量都用于污泥干化，故能耗相較于直接加熱式能耗高50%以上。

(2)無二次污染：污泥水份最終通過冷凝水的形式排放出來，風通過循環(huán)使用，無外氣排放二次污染問題。

(3)烘干溫度低，減小安全問題：由于烘干溫度低于70℃，污泥可能揮發(fā)出來的物質(zhì)爆炸、毒性等問題少，污泥適用性廣，設(shè)備運行穩(wěn)定、稼動率高。

(4)自動化能力高：該設(shè)備設(shè)計形式有效將污泥干化實現(xiàn)連續(xù)自動化運行，污泥干化過程避免人力的投入，降低工人勞動強度，減少成本。