413污泥干化,焚烧及装置[精].doc

污泥干化 干化原理与工艺流程 就目前的脱水技术而言, 只能将含水率降到60% ，70%, 且费用相当高。同时在实际运行过程中, 焚烧炉的排烟温度在100度 以上, 污泥带入炉内的水分最终以蒸汽的形态排出锅炉, 而这些蒸汽以汽化潜热的形式带走了燃料中的能量, 即剩余的热量才可能被焚烧炉利用[ 1] 。进入炉内的污泥所含水分越多, 能量的损失也越多。因此, 综合考虑能耗和运行费用等方面, 在污泥焚烧前, 只进行脱水处理是不够的, 干化处理是十分必要的。 根据污泥的干燥特性曲线，污泥十燥过程分为三个区域：首先是湿区，在这个区域的污泥能自由流动，能非常容易地流人加热管；然后是黏滞区，在这个区域内的污泥含水率为40％—60％，具有黏性，不能自由流动；最后是粒状区，这个区域的污泥呈粒状，容易和其他物质掺混。污泥干燥技术有两个方向，半干燥工艺(干燥至湿区的底部)和全干燥工艺。完全干燥有两个阶段，应用再循环混合技术，将未经干燥的污泥与已经干燥的再循环污泥以一定比例混合成能越过黏滞区的固态行泥(大约干燥率为65％)．再循环污泥的量决定于脱水机械的脱水率和要求越过黏滞区的固态污泥的要求，要达到此要求，一般再循环污泥的量要大于进入混合器湿污泥的量[2 ]。 污泥干化按热媒是否与被干化污泥直接接触分为直接干化和间接干化2 种方法。直接干化是将高温烟气直接引入干化器, 通过气体与湿污泥的接触与对流进行换热。间接干化是将高温烟气的热量通过热换器, 传给蒸汽或导热油等热介质, 热介质在封闭的回路中循环, 而不与污泥发生接触（3） 。由于直接干化在安全性、经济性以及环保性等方面存在很多问题, 目前已基本不再使用。与直接干化相比, 间接干化需要处理的烟气量小,不会产生二次污染, 环保性能更好。此外, 雷海燕等[3 ] 探索了利用混合型太阳能干燥器对污泥的干燥特性及可行性进行了研究, 为进一步节约能源、降低干燥费用提供了新的方法。经干化后污泥含水率显著降低, 在此基础上进行焚烧。热干燥技术通常按照要干燥的湿固体的传热方法进行分类。这些方法包括对流(直接干燥)、传导(间接干燥)和辐射(红外干燥)，或者是这些技术的整合。 在对流干燥(直接干燥)中，热传递通过湿污泥与热气体的直接接触完成。进气的热量提供了污泥中液体蒸发需要的潜热。蒸发的液体被热气体所携带。在一定流速的干燥平衡条下，物质传递与以下因素有关：(1)暴露的湿固体表面积；(2)干空气的水分含量和污泥空气接触温度下饱和湿度的差值；(3)其他因素，诸如速度和干空气的湍流度。直接干燥是污泥热干燥最常用的类型，闪蒸式干燥器、直接转筒式干燥器、流化床干燥器使用的都是这种方法。 在传导干燥(间接干燥)中，热传递由湿污泥与热表面的接触来完成。金属壁将污泥和加热媒介(通常是蒸汽或者油)隔开，蒸发的液体从加热媒介中被去除。城市污泥干操的间接干燥技术包括水平桨板式，中空螺旋式或者圆盘式和垂直间接干燥技术。 在辐射干燥(红外或辐射的热干燥)中，热传递由电阻元件，如燃气的耐火白炽灯或者红外灯，提供辐射能来完成。红外热干燥技术的一个实例就是常用于污泥焚烧的多炉膛焚烧炉。 在污泥干燥之前，通常使用机械方法脱水。机械脱水是一个重要的预处理过程，能减少干燥过程中必须要去除的水的含量。脱水污泥中的水在干燥器中蒸发，但是污泥中的有机物不能被破坏，干化过程中固体温度需保持在60—93℃。一部分干污泥和未处理的脱水污泥混合在一起进入干燥器，能减少结块，增大污泥与干燥介质的接触面积，使得干燥操作更有效率。在干燥器和旋风分离器中，干污泥和废气是分离的。在去除臭味和颗粒物的污染控制系统中蒸汽全部耗尽。 二、直接加热转鼓干化技术 工作原理是：脱水后的污泥从污泥漏斗进入混合器，按比例与部分颗粒过大或过细的干化污泥充分混合，使混合后污泥的含固率达50％—60％，然后经螺旋输送机运到三通道转鼓式干燥器中。在转鼓内与同一端进入的流速为1.2—1.3 m/s、温度为700℃左右的热气流接触混合集中加热，经25min左右的处理，烘干后的污泥被带计量装置的螺旋输送机送到分离器，在分离器中干燥器排出的湿热气体被收集进行热力回用，带污染的恶臭气体被送到生物过滤器处理以达到符合环保要求的排放标淮，从分离器中排出的干污泥，其颗粒皮可控制在l—4mm，再经过筛分器将满足要求的污泥颗粒送到贮存仓待处理。干化的污泥干度可达85％—95％。用于加热转鼓干燥器的燃烧器可使用沼气、天然气或热油等为燃料。分离器将干燥的污泥和水汽进行分离，水汽几乎携带了污泥干燥时所耗用的全部热量，这部分热量一般可通过冷凝器回收利用。冷凝器冷却水入口温度为20℃，出水温度为55℃，被冷却的气体送到生物过滤器处理完全达到排放标准后排放。 该干化