世界上最早將熱干燥技術用于污泥處理的是英國的Bradford公司。1910年,該公司首次開發了轉窯式污泥干化機并將其應用于污泥干化實踐,進入80年代末期,污泥干化技術逐漸為人們所重視,污泥干燥技術的應用和推廣,促進了污泥處理處置手段的改變,這種改變主要體現在:污泥填埋處置前,要將污泥進行干燥處理;污泥焚燒處置比例得到了較大提高;干污泥產品作為土地回用的肥源出售,產業規模不斷擴大等。如今,污泥干化處理也得到了越來越多包括發展中國家環境工程界的重視。
在我國,隨著國家經濟實力的增強,國民環保意識的提高,城市污水處理行業得到迅速發展,城市污泥的產量與日俱增,污泥的處置和開發利用問題日益為人們所關注。污泥的干化處理,使污泥農用、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。污泥干燥技術的完善與革新,直接推動了污泥處置手段的發展,拓展了污泥處置手段的選擇范圍,使之在安全性、可靠性、可持續性等方面得到越來越可靠的保證。
隨著國內污泥處理市場的啟動,各種污泥干燥設備應運而生,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。各種污泥干燥設備特性如何,處理規模與污泥干燥設備選型的關系,如何得到一套技術成熟、投資與操作費用最佳組合的干燥系統,是本文要探討的關鍵點。
1、帶有內破碎裝置的回轉圓筒干燥機
該烘干機采用直接干燥技術,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并最終得到干污泥產品。
該機的主體部分為:與水平線略呈傾斜的旋轉圓筒,烘干方式采用順流式烘干。物料經供料裝置從回轉式轉筒的上端送入,在轉筒內抄板的翻動下(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,滾筒中部設旋轉的破碎攪拌翼,能使進入烘干機內的物料迅速被打碎,特別是有一定粘性的大塊物料,可碎成小塊,以便和熱風充分接觸,提高干燥效率,小塊物料進一步碎成粒狀,經20~60min的處理,干污泥經出料口輸送出來。最終得到含水率低于14%的干污泥產品。
1.1 設備特點
通過破碎攪拌裝置和圓筒回轉的復合效果,使總傳熱系數提高至普通回轉干燥機的2~3倍,可達300~500Kcal/m 3.n.℃。破碎攪拌裝置破碎物料,物料和熱風的接觸面積增大,同時亦防止了熱風的短路,使熱風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備)。在本干燥設備中,通過攪拌破碎裝置和筒內的窯式活動板作用,使泥塊結硬之前就被破碎,最終的出料為粉粒狀產品,使污泥的后續處理或利用工序更加簡便。
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