城市生活污泥的高含水率特征,不仅使污泥的性质不稳定,而且造成了污泥输送困难、处理设备容量大、经济性差等问题,为进一步资源化利用带来了困难,因此须对污泥进行适当的干化处理。和填理、焚烧等其他几种处理方式相比,污泥干化具有以下优点:
① 污泥显著减容,体积可减少4-5 倍;
② 干化后的污泥性能稳定,便于运输与储藏;
③ 产品无臭、无病原体,减轻了污泥有关的效应,使处理后的污泥更易被接受;
④ 能回收利用,产品具有多种用途,如作肥料、土壤改良剂、燃料等。
污泥干化设备有许多不同的种类,其中常见的类型有:
(1) 直接加热式。原理为对流加热,代表设备有转鼓、流化床等;
(2) 间接加热式。原理为传导或接触加热,代表设备有螺旋、圆盘、薄层、、桨式等;
(3) 热辐射加热式。有带式、螺旋式等。
卧式圆盘干燥机 设备概述
早在20世纪40年代,挪威的巴茨发明了转盘式干燥机,主要由定子(外壳)、转子(转盘)和驱动装置组成。转子中心轴和转盘都是中空的,热油(180~220℃)、热水或者高压蒸汽(0.4~1.1MPa)通过其中并加热转盘,将热量传递给干化产品。转盘边缘的搅拌器将污泥均匀缓慢进,通过整个干燥机,产生的热蒸汽冷凝在转盘腔的内壁上,形成冷凝水并导出干燥机。为了防止污泥粘附在转盘上,在转盘之间装有,使得转盘干燥机不仅能进行污泥的全干化,也能适应污泥的半干化,区别仅在于其辅助设备(造粒机)以及电控系统。
卧式圆盘干燥机因为投资较少、运行费用低、运行安全、干化产品质量好,特别是其特有的工艺灵活性,在国内外得到广泛使用。卧式圆盘干燥机负压运行[-(20~40)Pa],避免了干化过程中废蒸汽泄露,能够有效地预防粉尘。全干化蒸发单位水需耗热约2750kJ/kg,耗电约45kWh/t;半干化蒸发单位水需耗热约3 000 kJ/kg,耗电约30 kWh/t。可见返混工艺可以提高热效率。低温干化,污泥营养物质和热值流失少。干燥不同的污泥,如工业污泥和城市污泥,对设备的要求也不尽相同。初能成功用于干燥工业污泥的设备直接用于城市污泥,却不一定能成功。这是因为城市污泥的特性是非常粘,且在干燥过程中有一特殊的胶粘相阶段。在这一极窄的过渡段内,污泥极易结块,表面坚硬、难以粉碎,而里面却仍是稀泥。这为污泥的进一步干燥和灭菌带来极大困难。
离开干燥器后热风与干污泥颗粒分离,然后经过除尘、热氧化除臭后排放。由于热风的量很大,使得尾气处理成本非常高,这一缺陷使人们一度将兴趣转到了间接加热系统上。