經機械脫水後的污泥含水率仍在78%以上，污泥熱乾化可以通過污泥與熱媒之間的傳熱作用，進一步去除脫水污泥中的水分使污泥減容。乾化後污泥的臭味、病原體、黏度、不穩定等得到顯著改善，可用作肥料、土壤改良劑、制建材、填埋、替代能源或是轉變為油、氣後再進一步提煉化工產品等。
基本介紹
- 中文名：污泥熱乾化
- 外文名：sludge heat drying
- 作用：進一步去除脫水污泥中的水分
- 乾化類型：全乾化、半乾化
- 設備類型：直接加熱式、間接加熱式等
- 所用能源：污泥氣、煙氣、燃煤等
簡介,污泥熱乾化設備類型,流化床污泥乾化技術,污泥乾化系統的設計要求,
簡介
經機械脫水後的污泥含水率仍在78%以上，污泥熱乾化可以通過污泥與熱媒之間的傳熱作用，進一步去除脫水污泥中的水分使污泥減容。乾化後污泥的臭味、病原體、黏度、不穩定等得到顯著改善，可用作肥料、土壤改良劑、制建材、填埋、替代能源或是轉變為油、氣後再進一步提煉化工產品等。熱乾化工藝應與餘熱利用相結合，不宜單獨設定熱乾化工藝。可充分利用污泥厭氧消化處理過程中產生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒餘熱、熱電廠餘熱或其他餘熱乾化污泥。根據乾化污泥含水率的不同，污泥乾化類型分為全乾化和半乾化。“全乾化”指較低含水率的類型，如含水率10%以下；而“半乾化”則主要指含水率在40%左右的類型。採用何種乾化類型取決於乾化產品的後續出路。
污泥熱乾化設備類型
污泥熱乾化設備按熱介質與污泥接觸方式可分為直接加熱式、間接加熱式和直接/間接聯合乾燥式三種。按設備進料方式和產品形態大致分為兩類：一類是採用乾料返混系統，濕污泥在進料前先與一定比例的乾泥混合，產品為球狀顆粒；另一類是濕污泥直接進料，產品多為粉末狀。按工藝類型可分為流化床乾化、帶式乾化、漿葉式乾化、臥式轉盤式乾化和立式圓盤式乾化等五種。
流化床污泥乾化技術
流化床污泥乾化工藝流程如圖1所示。
圖1 流化床污泥乾化系統流程脫水污泥送至污泥計量儲存倉，然後用污泥泵將污泥送至流化床污泥乾燥機的進料口，濕污泥在流化床與乾污泥及惰性載體充分混合。乾燥機由三部分組成：最下是風箱，將循環氣體分送到裝置的不同區域；中間段是將蒸發水的熱量與熱油送入流化床內；最上部位抽吸罩，使流化的乾顆粒脫離循環氣體。流化床內乾燥溫度為85℃，產生的污泥顆粒滯留時間長、產品數量大，即使供料的質量或水分有些波動也能確保乾燥均勻。污泥顆粒通過旋轉氣鎖閥送至冷卻器，冷卻到40℃以下通過輸送機送至產品料倉。流化床乾化設備推薦採用間接加熱，熱媒採用通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱的熱油，也可以採用蒸汽或其他廢熱。系統氧含量<3%，熱媒溫度180~220℃。可直接將污泥加入流化床，而不需要乾污泥返混。熱量約720kcal/kg蒸發水，同時需電耗約100~200kWh/t蒸發水。流化床乾化工藝設備單機蒸發水量1000~20000kg/h，單機污泥處理能力30~600t/d（含水率以80%計），適用於各種規模的污泥處理廠，尤其適用於大型和特大型污泥處理廠。流化床乾化工藝設備既適用於污泥全乾化，也適用於污泥半乾化處理。最終產品的污泥顆粒分布較均勻，直徑1~5mm。
污泥乾化系統的設計要求
（1）污泥乾化設備選型，應根據乾化的實際需要確定。規模較小、污泥含水率較低、連續運行時間較長的乾燥設備宜採用間接加熱系統，否則宜採用帶有污泥混合器和氣體循環裝置的直接加熱系統。
（2）由於脫水污泥的含水率可能會有變動，污泥乾化設備處理規模設計時應考慮所需蒸發的水量，而不能簡單依據脫水污泥量。污泥熱乾化處理的污泥固體負荷和蒸發量應根據污泥性質、設備性能等因素，參照相似設備運行經驗確定。污泥熱乾化設備宜設定2套。若設1套，應考慮採取設備故障檢修和常規檢修期間的應急措施，包括污泥儲存設施或其他備用的污泥處理處置途徑。
（3）污泥乾化設備的能源：間接加熱方式可以使用所有的能源，包括污泥氣、煙氣、燃煤、蒸汽、燃油、沼氣、天然氣等，其利用的差別僅在溫度、壓力和效率；直接加熱方式則因能源種類不同，受到一定限制，其中燃煤爐和焚燒爐因煙氣大，並存在腐蝕而較少使用。
（4）與乾化設備爆炸有關的三個主要因素是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。不同的工藝會有些差異，但必須控制的安全要素是：氧氣含量<12%；粉塵濃度<60g/m3；顆粒溫度<110℃。
（5）濕污泥倉中甲烷濃度應該控制在1%以下；乾泥倉中乾泥顆粒溫度應控制在40℃以下。
（6）為避免濕污泥敞開式輸送對環境造成影響，應採用污泥泵和管道將濕污泥密封輸送入乾化機。乾化機出料口須設定事故儲倉或緊急排放口，供污泥乾化機停運或非正常運行時暫存或外排。
（7）砂石混入污泥對乾化設備的安全性存在負面影響。對於含砂量較大的污泥，可通過增加耐磨量、降低轉動部件轉速等方法以減少換熱面的磨損，特別是採用導熱油作為熱媒介質時，必須十分注意。
（8）污泥熱乾化產品應妥善保存、利用或妥善處置，避免二次污染。污泥熱乾化的尾氣煙氣，應處理達標後排放。污泥乾燥場附近，應設定長期監測地下水質量和空氣品質的設施。
