1 污泥熱干化設備的類型
污泥熱干化設備按熱介質與污泥接觸方式可分為直接加熱式、間接加熱式和直接-間接聯(lián)合干燥式3種。
若按設備進料方式和產(chǎn)品形態(tài)大致分為兩類:一種是采用干料返混系統(tǒng),濕污泥在進料前先與一定比例的干泥混合,產(chǎn)品為球狀顆粒;另一種是濕污泥直接進料,產(chǎn)品多為粉末狀。
2 污泥干化技術和設備
2.1 直接加熱轉鼓干化技術
工作原理:脫水后的污泥從漏斗進入混合器,按比例充分混合已經(jīng)被干化的返流污泥(混合污泥的含固率達50%~60%),再經(jīng)螺旋輸送機運到轉鼓式干燥器中,與從同一端進入的流速達1.2~1.3m/s、溫度為700℃左右的熱氣流接觸混合、集中加熱,經(jīng)25min烘干后的污泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器,從分離器中排出的濕熱氣體被收集進行熱力回用,帶污泥的惡臭氣體被送到生物過濾器處理達標后排放。分離器中排出的干污泥粒度可以控制在1~4mm,經(jīng)篩選器將滿足要求的顆粒污泥送入貯藏倉,細小的干污泥被送到混合器中再次與濕污泥混合送入轉鼓式干燥器。加熱轉鼓干燥器的燃燒器可以沼氣、天然氣或熱油等為燃料。
系統(tǒng)特點:在無氧環(huán)境中操作,不產(chǎn)生灰塵;干化污泥呈顆粒狀,粒徑可以控制,采用氣體循環(huán)回用減少了尾氣的處理成本。
2.2 間接加熱轉鼓干化技術
脫水后的污泥被輸送至干化機的進料斗,經(jīng)過螺旋轉送器至干化機內(可變頻控制定量輸送)。干化機由轉鼓和翼片螺桿組成,轉鼓通過燃燒爐加熱,轉鼓轉速為1.5r/min。翼片螺桿通過循環(huán)熱油傳熱,轉速為0.5r/min。轉鼓和翼片螺桿同向或反向旋轉,污泥可連續(xù)前移進行干化,轉鼓經(jīng)抽風為負壓操作,水汽和灰塵無外逸。污泥經(jīng)螺桿推移和加熱被逐步烘干并磨成粒狀,送至儲存?zhèn)}。污泥蒸發(fā)出的水汽通過系統(tǒng)抽風機送至冷凝和洗滌吸附系統(tǒng)。
系統(tǒng)特點:流程簡單,污泥的干度可控制,產(chǎn)品為粉末狀。
2.3 離心干化技術
稀污泥自濃縮池或消化池進入離心干化機。脫水后的污泥呈細粉狀從卸料口高速排出,高熱空氣被引入離心干化機的內部,遇到細粉狀的污泥并以較短的時間將其干化至含固率為80%左右。
系統(tǒng)特點:流程簡單,省去了污泥脫水機及從脫水機至干化機的存儲、輸送、運輸裝置。
2.4 間接式多盤干燥技術
工作原理:機械脫水后的污泥(含固率為25%~30%)被送入污泥料倉,通過污泥泵輸送至涂層機,在涂層機中再循環(huán)的干污泥顆粒與輸入的脫水污泥混合,干顆粒核的外層涂上一層濕污泥后形成顆粒。通過與中央旋轉主軸相連的耙臂上的耙子作用,污泥顆粒在上層圓盤上作圓周運動。污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力作用旋至造粒機底部圓盤,顆粒在圓盤上運行時直接和加熱表面接觸干化,污泥顆粒逐盤增大,形成堅實的顆粒,故也稱珍珠工藝。干燥后的顆粒溫度為90℃,粒徑為1~4mm,離開干燥機后由斗式提升機向上送至分離料斗,一部分被分離出再循環(huán)回涂層機,同時剩余的顆粒進入冷卻器冷卻至40℃后送入顆粒儲料倉。污泥干燥過程所需的能量由熱油傳遞,濁度介于260~230℃的熱油在干燥機的空圓盤內循環(huán),從干燥機排出的接近115℃的蒸汽經(jīng)熱交換器冷凝后的熱水溫度為50~60℃。
系統(tǒng)特點:干燥和造粒過程的氧氣濃度<2%,避免了著火和爆炸的危險性。顆粒呈圓形、堅實、無灰塵且顆粒均勻,具有較高的熱值可作為燃料。
2.5 流化床污泥干化技術
工作原理:脫水污泥送至污泥計量儲存?zhèn)},然后用污泥泵將污泥送至流化床污泥干燥機的進料口,干燥機由三部分組成:下部是風箱,將循環(huán)氣體分送到裝置的不同區(qū)域;中間段是將蒸發(fā)水的熱量與熱油送入流化床內;上部為抽吸罩,使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體。流化床內干燥溫度為85℃,產(chǎn)生的污泥顆粒滯留時間長、產(chǎn)品數(shù)量大,即使供料的質量或水分有些波動也能確保干燥均勻。污泥顆粒通過旋轉氣鎖閥送至冷卻器,冷凝到40℃以下通過輸送機至產(chǎn)品料倉。
系統(tǒng)特點:無返料系統(tǒng),間接加熱,干燥機本身無動部件,故幾乎無需維修,粒徑不能控制。