幾種國外城市污水處理廠污泥干化技術(shù)及設(shè)備介紹
摘要:介紹了歐、美等發(fā)達國家的污泥干化設(shè)備,包括直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)、間接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)、離心干化技術(shù)(即脫水干化一體機) 、間接式多盤干燥技術(shù)(珍珠工藝) 、流化床污泥干化技術(shù)等,分別闡述了各類干化設(shè)備的工作原理、工藝流程及各種干化設(shè)備的特點。
關(guān)鍵詞:污泥熱干化技術(shù) 干燥器 設(shè)備
1 污泥干化設(shè)備的分類
1.1 按熱介質(zhì)和污泥接觸方式分
(1) 直接加熱式:將燃燒室產(chǎn)生的熱氣與污泥直接進行接觸混合,使污泥得以加熱,水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品,是對流干化技術(shù)的應(yīng)用;
(2) 間接加熱式: 將燃燒爐產(chǎn)生的熱氣通過蒸氣、熱油介質(zhì)傳遞,加熱器壁,從而使器壁另一側(cè)的濕污泥受熱、水分蒸發(fā),是傳導(dǎo)干化技術(shù)的應(yīng)用;
(3)“直接-間接”聯(lián)合式干化:即“對流2傳導(dǎo)”技術(shù)的結(jié)合。
1.2 按設(shè)備形式分
可分為轉(zhuǎn)鼓式、轉(zhuǎn)盤式、帶式、螺旋式、離心式干化機、噴淋式多效蒸發(fā)器、流化床、多重盤管式、薄膜式、漿板式等多種形式。
1.3 按干化設(shè)備進料方式和產(chǎn)品形態(tài)分
①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,然后才進入干燥器,產(chǎn)品為球狀顆粒,是干化、造粒結(jié)合為一體的工藝; ②濕污泥直接進料,產(chǎn)品多為粉末狀。
2 工作原理和工藝流程
2.1 直接加熱轉(zhuǎn)鼓干化技術(shù)
自20 世紀40 年代以來,日本、歐洲和美國就采用直接加熱式轉(zhuǎn)鼓干燥器來干化污泥。目前主要有四家設(shè)備供應(yīng)商: 澳大利亞的Andritz AG,美國的Bio Gro ,英國的Swiss Combi 和日本的Okawara 。除了Okawara 工藝之外,其余各廠家的工藝在干化前,均需用干物料與污泥混合形成含固率達60 %～70 %的小球狀物,這樣可產(chǎn)生在轉(zhuǎn)鼓里隨意轉(zhuǎn)動的小球顆粒;Okawara 公司生產(chǎn)的干燥器,則用轉(zhuǎn)鼓里的高速刮削刀刮泥餅,以形成隨意移動的產(chǎn)物。
最初所有轉(zhuǎn)鼓式干燥器都使用一次性通過空氣系統(tǒng),能量利用效率低,且產(chǎn)生大量需要除臭的氣體。后來大部分供應(yīng)商采用密閉循環(huán)式干燥器,節(jié)省了能源,減少了剩余空氣排放量。
圖1 是Andritz 開發(fā)的新一代密閉式、帶返料、直接加熱轉(zhuǎn)鼓式干化系統(tǒng)流程。脫水后的污泥從污泥漏斗進入混合器,按比例充分混合部分已經(jīng)被干化的污泥, 使干濕混合污泥的含固率達60 %～70 % ,然后經(jīng)螺旋輸送機運到三通道轉(zhuǎn)鼓式干燥器中。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)與同一端進入的流速為112～113 m/ s ,溫度為700 ℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱,經(jīng)25 min 左右的處理,烘干后的污泥被帶計量裝置的螺旋輸送機送到分離器,在分離器中干燥器排出的濕熱氣體被收集進行熱力回用,帶污染的惡臭氣體則被送到生物過濾器處理以達到符合環(huán)保要求的排放標準;從分離器中排出的干污泥其顆粒度可以被控制,再經(jīng)過篩選器將滿足要求的污泥顆粒送到貯藏倉等候處理。干化的污泥干度達92 %以上或更高。干化的污泥顆粒直徑可控制在1～4 mm ,這主要考慮了把干化的污泥用作肥料或園林綠化的可能性。細小的干化污泥被送到混合器中與濕污泥混合后,送入轉(zhuǎn)鼓式干燥器(可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料) 。分離器將干化的污泥和水汽進行分離,水汽幾乎攜帶了污泥干化時所耗用的全部熱量,需要充分回收利用。水汽要經(jīng)過冷凝器(冷凝器冷卻水入口溫度為20 ℃,出口溫度為55 ℃) ,被冷卻的氣體送到生物過濾器中處理,完全達到排放標準后排放。
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