沼氣及回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)在污泥烘干中的應(yīng)用

1、沼氣及回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)在污泥烘干中的應(yīng)用摘要：青島市海泊河污水處理廠在對(duì)傳統(tǒng)的滾筒枯燥器進(jìn)展改造的根底上，以沼氣為熱源，用于污水廠污泥的烘干，既降低了污泥枯燥的本錢(qián)，又進(jìn)步了污泥綜合利用的效率，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：沼氣污泥熱枯燥回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)前言世界上最早將熱枯燥技術(shù)用于污泥處理的是英國(guó)的Bradfrd公司。1910年，該公司首次開(kāi)發(fā)了轉(zhuǎn)窯式污泥干化機(jī)并將其應(yīng)用于污泥干化理論1，進(jìn)入80年代末期，污泥干化技術(shù)逐漸為人們所重視，污泥熱枯燥技術(shù)的應(yīng)用和推廣，促進(jìn)了污泥處理處置手段的改變，這種改變主要表達(dá)在：污泥填埋處置前，要將污泥進(jìn)展枯燥處理；污泥燃燒處置比例得到了較大進(jìn)步；干污泥產(chǎn)

2、品作為土地回用的肥源出售，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大等2。如今，污泥干化處理也得到了越來(lái)越多包括開(kāi)展中國(guó)家環(huán)境工程界的重視。在我國(guó)，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)的進(jìn)步，城市污水處理行業(yè)得到迅速開(kāi)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、燃燒乃至為減少填埋場(chǎng)地等處理方法成為可能。污泥枯燥技術(shù)的完善與革新，直接推動(dòng)了污泥處置手段的開(kāi)展，拓展了污泥處置手段的選擇范圍，使之在平安性、可靠性、可持續(xù)性等方面得到越來(lái)越可靠的保證。但污泥的干化處理需要消耗大量的熱源，進(jìn)步了污泥的處置本錢(qián)。因此，尋求一套技術(shù)成熟的設(shè)備和價(jià)格低廉的熱源，是城市

3、污泥進(jìn)展綜合處置和利用的關(guān)鍵。青島市海泊河污水處理廠在污泥的綜合利用研究中，制定了一套污泥烘干工藝，并與有關(guān)專家一起以日本的烘干技術(shù)為根底，成功試制了一臺(tái)國(guó)產(chǎn)污泥高效回轉(zhuǎn)烘干機(jī)。為國(guó)內(nèi)污泥枯燥技術(shù)的開(kāi)展應(yīng)用提供了參考根據(jù)。1工藝流程該工藝充分考慮了海泊河污水廠沼氣資源豐富的特點(diǎn)，將沼氣用于污泥烘干，使沼氣得以充分利用。2烘干機(jī)工作原理該烘干機(jī)采用直接干化技術(shù)，將沼氣燃燒室產(chǎn)生的熱氣與污泥直接進(jìn)展接觸混合，使污泥中的水分得以蒸發(fā)并最終得到干污泥產(chǎn)品。該機(jī)的主體部分為：沼氣燃燒室和與程度線略呈傾斜的旋轉(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58ri

4、n與同一端進(jìn)入的流速為1.21.3s、溫度為649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，進(jìn)步枯燥效率，小塊物料進(jìn)一步碎成粒狀，經(jīng)2060in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。設(shè)備構(gòu)造示意圖如下。3該套設(shè)備的主要特點(diǎn)1熱容量系數(shù)大，熱效率高。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)進(jìn)步至普通回轉(zhuǎn)枯燥機(jī)的23倍，可達(dá)300500Kal3.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。2產(chǎn)品粒徑均一

5、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。在本枯燥設(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，最終的出料為粒徑均一的顆粒約2左右，使污泥的后續(xù)處理或利用工序更加簡(jiǎn)便。3運(yùn)轉(zhuǎn)、操作容易該設(shè)備裝備了自動(dòng)控制系統(tǒng)，沼氣燃燒器具有大、小火頭燃燒方式。烘干轉(zhuǎn)筒末端設(shè)有溫度傳感器，通過(guò)溫度傳感器控制燃燒器火頭的大小轉(zhuǎn)換，從而控制烘干滾筒內(nèi)部的溫度，防止溫度過(guò)高造成污泥的焦化。轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速可通過(guò)控制柜進(jìn)展調(diào)節(jié)。4環(huán)保、節(jié)能采用污泥消化處理中產(chǎn)生的沼氣為加熱能源，大大降低了污泥枯燥

6、的本錢(qián)，為沼氣的綜合利用又創(chuàng)始了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)地。4消費(fèi)性實(shí)驗(yàn)效果4.1原始參數(shù)的設(shè)定海泊河污水處理廠消化污泥脫水后泥餅含水率約75%，將其自然晾曬后，含水濾可降至60%和50%。有機(jī)復(fù)混肥含水率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為14%，根據(jù)前期大量的肥料消費(fèi)性實(shí)驗(yàn)可知，污泥肥料造粒消費(fèi)時(shí)，污泥含水率為20%時(shí)產(chǎn)量及質(zhì)量最正確。因此，設(shè)定烘干進(jìn)料污泥含水率如下：初始污泥含水量設(shè)定為：75%、60%、50%；終含水量設(shè)定為：14%、20%。4.2海泊河污水廠沼氣情況海泊河污水廠沼氣成分監(jiān)測(cè)結(jié)果如表41：表4-1海泊河污水廠沼氣成分及含量成分22H4H2N2含量%22.00.864.810.70.1經(jīng)計(jì)算沼氣熱值為65

7、43千卡標(biāo)立方米，沼氣產(chǎn)量約7000立方米天。4.3烘干脫水及能耗分析設(shè)備安裝完畢后，進(jìn)展了大量的消費(fèi)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將設(shè)備運(yùn)行的平均情況總結(jié)如下，見(jiàn)表42。表4-2污泥烘干脫水產(chǎn)量及耗能分析投入濕料量Thr初始含水量%總含水量%產(chǎn)品量Kg/hr脫水量Kg/hr耗熱量Kal/hr耗熱比%產(chǎn)量比%175142917096809281001006046553551360075.41605058141940185659.020075203136886600001001006050050048000072.71605062537536000054.5200表中所示的產(chǎn)量及耗熱量是以濕料處理量1噸小時(shí)，按設(shè)

8、定的參數(shù)計(jì)算的，其中：QH2960KalKgH2，此值是根據(jù)消費(fèi)綜合經(jīng)歷數(shù)值推算出來(lái)的；H2GD7514%10075%H2GD1000Kg式中：QH2去除單位水份所消耗的熱量，KalKgH2；H2脫水量，Kghr；GD產(chǎn)品量，Kghr。從以上數(shù)據(jù)可以看出，無(wú)論對(duì)終含水量14%，還是20%的處理，初始含水量由75%降低到50%時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)量均上升100%，而能耗僅為原來(lái)的59%和54.5%，所以，從消費(fèi)工藝上盡可能的降低投入料的含水率，降低污泥烘干的本錢(qián)。該設(shè)備的烘干料為均勻的顆粒狀，粒徑約2左右。降低投入料含水率最有效最簡(jiǎn)便的方法就是對(duì)濕污泥進(jìn)展自然風(fēng)干、晾曬，在含水率較高的情況下75%，可較快的初步降低污泥中的含水率。5結(jié)論1將污水處理廠的副產(chǎn)品-沼氣用于污泥烘干是可行的，一方面可有效的降低污泥干化的處理本錢(qián)，另一方面防止了沼氣能源的浪費(fèi)，使該套設(shè)備兼具環(huán)保、節(jié)能的特點(diǎn)。2該套設(shè)備用于城市污水處理廠的污泥烘干，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有一定的優(yōu)勢(shì)。3該套設(shè)備存在的問(wèn)題是沒(méi)有對(duì)污泥烘干過(guò)程中產(chǎn)生的異味氣體進(jìn)展處理，有關(guān)這部分異味氣體的處理方法下一步將繼