
1 污泥热干化设备的类型
污泥热干化设备按热介质与污泥接触方式可分为直接加热式、间接加热式和直接-间接联合干燥式3种。
若按设备进料方式和产品形态大致分为两类:一种是采用干料返混系统,湿污泥在进料前先与一定比例的干泥混合,产品为球状颗粒;另一种是湿污泥直接进料,产品多为粉末状。
2 污泥干化技术和设备
2.1 直接加热转鼓干化技术
工作原理:脱水后的污泥从漏斗进入混合器,按比例充分混合已经被干化的返流污泥(混合污泥的含固率达50%~60%),再经螺旋输送机运到转鼓式干燥器中,与从同一端进入的流速达1.2~1.3m/s、温度为700℃左右的热气流接触混合、集中加热,经25min烘干后的污泥被带计量装置的螺旋输送机送到分离器,从分离器中排出的湿热气体被收集进行热力回用,带污泥的恶臭气体被送到生物过滤器处理达标后排放。分离器中排出的干污泥粒度可以控制在1~4mm,经筛选器将满足要求的颗粒污泥送入贮藏仓,细小的干污泥被送到混合器中再次与湿污泥混合送入转鼓式干燥器。加热转鼓干燥器的燃烧器可以沼气、天然气或热油等为燃料。
系统特点:在无氧环境中操作,不产生灰尘;干化污泥呈颗粒状,粒径可以控制,采用气体循环回用减少了尾气的处理成本。
2.2 间接加热转鼓干化技术
脱水后的污泥被输送至干化机的进料斗,经过螺旋转送器至干化机内(可变频控制定量输送)。干化机由转鼓和翼片螺杆组成,转鼓通过燃烧炉加热,转鼓转速为1.5r/min。翼片螺杆通过循环热油传热,转速为0.5r/min。转鼓和翼片螺杆同向或反向旋转,污泥可连续前移进行干化,转鼓经抽风为负压操作,水汽和灰尘无外逸。污泥经螺杆推移和加热被逐步烘干并磨成粒状,送至储存仓。污泥蒸发出的水汽通过系统抽风机送至冷凝和洗涤吸附系统。
系统特点:流程简单,污泥的干度可控制,产品为粉末状。
2.3 离心干化技术
稀污泥自浓缩池或消化池进入离心干化机。脱水后的污泥呈细粉状从卸料口高速排出,高热空气被引入离心干化机的内部,遇到细粉状的污泥并以较短的时间将其干化至含固率为80%左右。
系统特点:流程简单,省去了污泥脱水机及从脱水机至干化机的存储、输送、运输装置。
2.4 间接式多盘干燥技术
工作原理:机械脱水后的污泥(含固率为25%~30%)被送入污泥料仓,通过污泥泵输送至涂层机,在涂层机中再循环的干污泥颗粒与输入的脱水污泥混合,干颗粒核的外层涂上一层湿污泥后形成颗粒。通过与中央旋转主轴相连的耙臂上的耙子作用,污泥颗粒在上层圆盘上作圆周运动。污泥颗粒从造粒机的上部圆盘由重力作用旋至造粒机底部圆盘,颗粒在圆盘上运行时直接和加热表面接触干化,污泥颗粒逐盘增大,形成坚实的颗粒,故也称珍珠工艺。干燥后的颗粒温度为90℃,粒径为1~4mm,离开干燥机后由斗式提升机向上送至分离料斗,一部分被分离出再循环回涂层机,同时剩余的颗粒进入冷却器冷却至40℃后送入颗粒储料仓。污泥干燥过程所需的能量由热油传递,浊度介于260~230℃的热油在干燥机的空圆盘内循环,从干燥机排出的接近115℃的蒸汽经热交换器冷凝后的热水温度为50~60℃。
系统特点:干燥和造粒过程的氧气浓度<2%,避免了着火和爆炸的危险性。颗粒呈圆形、坚实、无灰尘且颗粒均匀,具有较高的热值可作为燃料。
2.5 流化床污泥干化技术
工作原理:脱水污泥送至污泥计量储存仓,然后用污泥泵将污泥送至流化床污泥干燥机的进料口,干燥机由三部分组成:下部是风箱,将循环气体分送到装置的不同区域;中间段是将蒸发水的热量与热油送入流化床内;上部为抽吸罩,使流化的干颗粒脱离循环气体。流化床内干燥温度为85℃,产生的污泥颗粒滞留时间长、产品数量大,即使供料的质量或水分有些波动也能确保干燥均匀。污泥颗粒通过旋转气锁阀送至冷却器,冷凝到40℃以下通过输送机至产品料仓。
系统特点:无返料系统,间接加热,干燥机本身无动部件,故几乎无需维修,粒径不能控制。