隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),國(guó)民環(huán)保意識(shí)的提高,城市污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展,城市污泥的產(chǎn)量與日俱增,污泥的處置和開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題日益為人們所關(guān)注。污泥的干化處理,使污泥農(nóng)用、作為燃料使用、焚燒乃至為減少填埋場(chǎng)地等處理方法成為可能。污泥干燥技術(shù)的完善與革新,直接推動(dòng)了污泥處置手段的發(fā)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(xù)性等方面得到越來(lái)越可靠的保證。隨著國(guó)內(nèi)污泥處理市場(chǎng)的啟動(dòng),各種污泥干燥設(shè)備應(yīng)運(yùn)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(shè)備特性如何,處理規(guī)模與污泥干燥設(shè)備選型的關(guān)系,如何得到一套技術(shù)成熟、投資與操作費(fèi)用最佳組合的干燥系統(tǒng)。
1、該機(jī)的主體部分為:與水平線略呈傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒,烘干方式采用順流式烘干。物料經(jīng)供料裝置從回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)筒的上端送入,在轉(zhuǎn)筒內(nèi)抄板的翻動(dòng)下(5~8r/min)與同一端進(jìn)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(shè)旋轉(zhuǎn)的破碎攪拌翼,能使進(jìn)入烘干機(jī)內(nèi)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(fēng)充分接觸,提高干燥效率,小塊物料進(jìn)一步碎成粒狀,經(jīng)20~60min的處理,干污泥經(jīng)出料口輸送出來(lái)。最終得到含水率低于14%的干污泥產(chǎn)品。
2、該烘干機(jī)采用直接干燥技術(shù),將煙道氣與污泥直接進(jìn)行接觸混合,使污泥中的水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品。
3、缺點(diǎn):污泥剛進(jìn)入干燥機(jī)時(shí),含濕量很大,一般在80%左右,此時(shí)應(yīng)是蒸發(fā)量最大,干燥效率最高點(diǎn)。但由于此時(shí)無(wú)法破碎,污泥與熱空氣彌散接觸度很低,蒸發(fā)效率很低。待破碎機(jī)發(fā)揮作用時(shí),物料水分一般在40%以下,這時(shí)物料已運(yùn)行到回轉(zhuǎn)圓筒的半程以上,導(dǎo)致有效空間不能充分發(fā)揮作用。對(duì)于出機(jī)水分要求較高的場(chǎng)合(如50%),干燥效率就更低,一般都會(huì)過(guò)干而造成浪費(fèi)。與污泥進(jìn)行過(guò)熱交換的廢氣,一般在100度左右排入大氣,浪費(fèi)了大量熱源,增大了操作成本,還導(dǎo)致了大氣的污染。
4、適應(yīng)范圍:帶內(nèi)破碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī),設(shè)備一次性投資適中,土建投資較高,能耗較大,適用于單機(jī)處理能力在5噸/小時(shí)以下,終水分要求較低(小于20%)的污泥干燥項(xiàng)目中。進(jìn)口泵
5、特點(diǎn):通過(guò)破碎攪拌裝置和圓筒回轉(zhuǎn)的復(fù)合效果,使總傳熱系數(shù)提高至普通回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的2~3倍,可達(dá)300~500Kcal/m 3.n.℃。破碎攪拌裝置破碎物料,物料和熱風(fēng)的接觸面積增大,同時(shí)亦防止了熱風(fēng)的短路,使熱風(fēng)的熱量得到充分利用。由于城市污水廠的污泥在脫水的過(guò)程中投加了絮凝劑,使污泥粘性增大,在烘干過(guò)程中容易結(jié)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(shè)備)。在本干燥設(shè)備中,通過(guò)攪拌破碎裝置和筒內(nèi)的窯式活動(dòng)板作用,使泥塊結(jié)硬之前就被破碎,最終的出料為粉粒狀產(chǎn)品,使污泥的后續(xù)處理或利用工序更加簡(jiǎn)便。
三、空心槳葉干燥機(jī):
1、缺點(diǎn):設(shè)備傳熱面均有鋼板加工焊接而成,用水蒸氣做熱介質(zhì)時(shí),設(shè)備還為一類壓力容器,設(shè)備重量較大,設(shè)備一次性投資較高。
2、適用范圍:設(shè)備一次性投資較高,土建投資低,操作成本只有熱風(fēng)直接型干燥機(jī)的三分之一。適于單機(jī)處理污泥能力在3噸/小時(shí)以下,各種終濕含量要求的項(xiàng)目中。
3、W系列污泥干燥機(jī)由互相嚙合的二到四根槳葉軸、帶有夾套的W形殼體、機(jī)座以及傳動(dòng)部分組成,污泥的整個(gè)干燥過(guò)程在封閉狀態(tài)下進(jìn)行,有機(jī)揮發(fā)氣體及異味氣體在密閉氛圍下送至尾氣處理裝置,避免環(huán)境污染。
4、原理:干燥機(jī)以蒸汽,熱水或?qū)嵊妥鳛榧訜峤橘|(zhì),軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)接頭。加熱介質(zhì)分為兩路,分別進(jìn)入干燥機(jī)殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔,將器身和槳葉軸同時(shí)加熱,以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)污泥進(jìn)行加熱干燥。被干燥的污泥由螺旋送料機(jī)定量地連續(xù)送入干燥機(jī)的加料口,污泥進(jìn)入器身后,通過(guò)槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)使污泥翻轉(zhuǎn)、攪拌,不斷更新加熱介面,與器身和槳葉接觸,被充分加熱,使污泥所含的表面水分蒸發(fā)。同時(shí),污泥隨槳葉軸的旋轉(zhuǎn)成螺旋軌跡向出料口方向輸送,在輸送中繼續(xù)攪拌,使污泥中滲出的水分繼續(xù)蒸發(fā)。最后,干燥均勻的合格產(chǎn)品由出料口排出。
5、特點(diǎn):
1)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,裝置占地面積小。由設(shè)備結(jié)構(gòu)可知,干燥所需熱量主要是由排列于空心軸上的空心槳葉壁面提供,而夾套壁面的傳熱量只占少部分。所以單位體積設(shè)備的傳熱面大,可節(jié)省設(shè)備占地面積,減少基建投資。
2)熱量利用率高。污泥干燥機(jī)采用傳導(dǎo)加熱方式進(jìn)行加熱,所有傳熱面均被物料覆蓋,減少了熱量損失;沒(méi)有熱空氣帶走熱量,熱量利用率可達(dá)
90%以上。
3)楔形槳葉具有自凈能力,可提高槳葉傳熱作用。旋轉(zhuǎn)槳葉的傾斜面和顆?;蚍勰拥穆?lián)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的分散力,使附著于加熱斜面上的污泥自動(dòng)地清除,槳葉保持著高效的傳熱功能。另外,由于兩軸槳葉反向旋轉(zhuǎn),交替地分段壓縮(在兩軸槳葉面相距最近時(shí))和膨脹(在兩軸槳葉面相距離最遠(yuǎn)時(shí))攪拌功能,傳熱均勻,提高了傳熱效果。
4)由于不需用氣體來(lái)加熱,就沒(méi)用氣體介入,干燥器內(nèi)氣體流速低,被氣體挾帶出的粉塵少,干燥后系統(tǒng)的氣體粉塵回收方便,尾氣處理裝置等規(guī)模都可縮小,節(jié)省設(shè)備投資。
5)污泥含水率適應(yīng)性廣,產(chǎn)品干燥均勻性高。干燥器內(nèi)設(shè)溢流堰,可根據(jù)污泥性質(zhì)和干燥條件,調(diào)節(jié)污泥在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間,以適應(yīng)污泥含水率變化的要求。此外,還可調(diào)節(jié)加料速度、軸的轉(zhuǎn)速和熱載體溫度等,在幾分鐘與幾小時(shí)之間任意選定停留時(shí)間。因此對(duì)污泥含水率變化的適應(yīng)性非常廣泛。
三、流化床的干燥機(jī):
1、適用范圍:設(shè)備一次性是投資適中,土建投資費(fèi)用較高,能耗偏大。適于單機(jī)污泥處理量在8噸/小時(shí),終含濕量低的項(xiàng)目中。
2、缺點(diǎn):污泥顆粒長(zhǎng)時(shí)間與內(nèi)件碰撞摩擦,縮短了內(nèi)件壽命。有熱風(fēng)介入,帶走熱量,加大了能耗,增加了操作成本。
3、該機(jī)采用熱風(fēng)直接加熱與內(nèi)件傳導(dǎo)加熱的復(fù)合加熱方式,對(duì)污泥進(jìn)行連續(xù)干燥,在固定流化床內(nèi)裝有布局各異的換熱管束,管束內(nèi)通入鍋爐蒸汽,鍋爐蒸汽是加熱介質(zhì)。空氣經(jīng)過(guò)設(shè)置在流化床外部的蒸汽加熱器加熱后進(jìn)入流化床,在床內(nèi)吹動(dòng)加入的污泥,使之與內(nèi)件換熱、碰撞、粉碎。達(dá)到水分與粒度要求得物料被熱風(fēng)帶出干燥機(jī),經(jīng)旋風(fēng)與袋式除塵器收集。未達(dá)要求的物料在干燥機(jī)內(nèi)循環(huán)干燥。
4、特點(diǎn):內(nèi)件起到破碎與傳導(dǎo)換熱的作用,使得原本沒(méi)法干燥污泥的流化床可以用來(lái)干燥污泥,發(fā)揮了流化床處理量大的特點(diǎn),傳導(dǎo)加熱內(nèi)件起到了一定的節(jié)能作用。干燥強(qiáng)度得到了提高。
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