沼氣及回轉(zhuǎn)式烘干機在污泥烘干中的應(yīng)用

沼氣及回轉(zhuǎn)式烘干機在污泥烘干中的應(yīng)用論文名稱：沼氣氣及回轉(zhuǎn)式烘烘干機在污泥泥烘干中的應(yīng)應(yīng)用作者：謝謝經(jīng)良沈曉南摘要要：青島市海海泊河污水處處理廠在對傳傳統(tǒng)的滾筒干干燥器進行改改造的基礎(chǔ)上上，以沼氣為為熱源，用于于污水廠污泥泥的烘干，既既降低了污泥泥干燥的成本本，又提高了了污泥綜合利利用的效率，取取得了較好的的經(jīng)濟效益和和社會效益。關(guān)關(guān)鍵字：沼氣氣污泥熱干燥回轉(zhuǎn)式烘干干機前言世界上最早將熱熱干燥技術(shù)用用于污泥處理理的是英國的的Bradfford公司。1910年，該公司司首次開發(fā)了了轉(zhuǎn)窯式污泥泥干化機并將將其應(yīng)用于污污泥干化實踐踐[1]，進入80年代末期，污污泥干化技術(shù)術(shù)逐漸為人們們所重視，污污泥熱干燥技技術(shù)的應(yīng)用和和推廣，促進進了污泥處理理處置手段的的改變，這種種改變主要體體現(xiàn)在：污泥泥填埋處置前前，要將污泥泥進行干燥處處理；污泥焚焚燒處置比例例得到了較大大提高；干污污泥產(chǎn)品作為為土地回用的的肥源出售，產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷斷擴大等[22]。如今，污污泥干化處理理也得到了越越來越多包括括發(fā)展中國家家環(huán)境工程界界的重視。在我國，隨隨著國家經(jīng)濟濟實力的增強強，國民環(huán)保保意識的提高高，城市污水水處理行業(yè)得得到迅速發(fā)展展，城市污泥泥的產(chǎn)量與日日俱增，污泥泥的處置和開開發(fā)利用問題題日益為人們們所關(guān)注。污污泥的干化處處理，使污泥泥農(nóng)用、作為為燃料使用、焚焚燒乃至為減減少填埋場地地等處理方法法成為可能。污污泥干燥技術(shù)術(shù)的完善與革革新，直接推推動了污泥處處置手段的發(fā)發(fā)展，拓展了了污泥處置手手段的選擇范范圍，使之在在安全性、可可靠性、可持持續(xù)性等方面面得到越來越越可靠的保證證。但污泥的的干化處理需需要消耗大量量的熱源，提提高了污泥的的處置成本。因因此，尋求一一套技術(shù)成熟熟的設(shè)備和價價格低廉的熱熱源，是城市市污泥進行綜綜合處置和利利用的關(guān)鍵。青島市海海泊河污水處處理廠在污泥泥的綜合利用用研究中，制制定了一套污污泥烘干工藝藝，并與有關(guān)關(guān)專家一起以以日本的烘干干技術(shù)為基礎(chǔ)礎(chǔ)，成功試制制了一臺國產(chǎn)產(chǎn)污泥高效回回轉(zhuǎn)烘干機。為為國內(nèi)污泥干干燥技術(shù)的發(fā)發(fā)展應(yīng)用提供供了參考依據(jù)據(jù)。1工藝流程該工藝充分考慮慮了海泊河污污水廠沼氣資資源豐富的特特點，將沼氣氣用于污泥烘烘干，使沼氣氣得以充分利利用。2烘干機工作作原理該烘干機采采用直接干化化技術(shù)，將沼沼氣燃燒室產(chǎn)產(chǎn)生的熱氣與與污泥直接進進行接觸混合合，使污泥中中的水分得以以蒸發(fā)并最終終得到干污泥泥產(chǎn)品。該機的主體體部分為：沼沼氣燃燒室和和與水平線略略呈傾斜的旋旋轉(zhuǎn)圓筒，烘烘干方式采用用順流式烘干干。物料經(jīng)供供料裝置從回回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)筒的的上端送入，在在轉(zhuǎn)筒內(nèi)抄板板的翻動下（5～8r／min）與同一端端進入的流速速為1.2～1.3m／s、溫度為649℃的熱氣流接接觸混合，滾滾筒中部設(shè)旋旋轉(zhuǎn)的破碎攪攪拌翼，能使使進入烘干機機內(nèi)的物料迅迅速被打碎，特特別是有一定定粘性的大塊塊物料，可碎碎成小塊，以以便和熱風(fēng)充充分接觸，提提高干燥效率率，小塊物料料進一步碎成成粒狀，經(jīng)20～60min的處理，干干污泥經(jīng)出料料口輸送出來來。最終得到到含水率低于于14％的干污泥泥產(chǎn)品。設(shè)備備結(jié)構(gòu)示意圖圖如下。3該套設(shè)備的的主要特點（1）熱容容量系數(shù)大，熱熱效率高。通過破碎碎攪拌裝置和和圓筒回轉(zhuǎn)的的復(fù)合效果，使使總傳熱系數(shù)數(shù)提高至普通通回轉(zhuǎn)干燥機機的2～3倍，可達300～500Kccal／m3.n.℃。破碎攪拌拌裝置破碎物物料，物料和和熱風(fēng)的接觸觸面積增大，同同時亦防止了了熱風(fēng)的短路路，使熱風(fēng)的的熱量得到充充分利用。（2）產(chǎn)品粒徑徑均一由由于城市污水水廠的污泥在在脫水的過程程中投加了絮絮凝劑，使污污泥粘性增大大，在烘干過過程中容易結(jié)結(jié)塊，既影響響了烘干的效效果，又增加加了利用的難難度（需上一一套泥塊破碎碎設(shè)備）。在在本干燥設(shè)備備中，通過攪攪拌破碎裝置置和筒內(nèi)的窯窯式活動板作作用，使泥塊塊結(jié)硬之前就就被破碎，最最終的出料為為粒徑均一的的顆粒（約2mm左右），使使污泥的后續(xù)續(xù)處理或利用用工序更加簡簡便。（3）運轉(zhuǎn)、操操作容易該設(shè)備配備備了自動控制制系統(tǒng)，沼氣氣燃燒器具有有大、小火頭頭燃燒方式。烘烘干轉(zhuǎn)筒末端端設(shè)有溫度傳傳感器，通過過溫度傳感器器控制燃燒器器火頭的大小小轉(zhuǎn)換，從而而控制烘干滾滾筒內(nèi)部的溫溫度，防止溫溫度過高造成成污泥的焦化化。轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可通過控控制柜進行調(diào)調(diào)節(jié)。（4）環(huán)保、節(jié)節(jié)能采用用污泥消化處處理中產(chǎn)生的的沼氣為加熱熱能源，大大大降低了污泥泥干燥的成本本，為沼氣的的綜合利用又又開創(chuàng)了一個個新的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)地。4生產(chǎn)性實驗驗效果4.1原始參參數(shù)的設(shè)定海海泊河污水處處理廠消化污污泥脫水后泥泥餅含水率約約75%，將其自然然晾曬后，含含水濾可降至至60%和50%。有機復(fù)混混肥含水率的的國家標(biāo)準(zhǔn)為為14%，根據(jù)前期期大量的肥料料生產(chǎn)性實驗驗可知，污泥泥肥料造粒生生產(chǎn)時，污泥泥含水率為20%時產(chǎn)量及質(zhì)質(zhì)量最佳。因因此，設(shè)定烘烘干進料污泥泥含水率如下下：初始始污泥含水量量設(shè)定為：75%、60%、50%；終含含水量設(shè)定為為：14%、20%。4.2海泊河污污水廠沼氣情情況海泊河污污水廠沼氣成成分監(jiān)測結(jié)果果如表4－1：表4-1海泊泊河污水廠沼沼氣成分及含含量成分CO2O2COCH4H2N2含量（%）22.00.864.810.70.1經(jīng)計算沼氣氣熱值為6543千卡／標(biāo)立立方米，沼氣氣產(chǎn)量約7000立方米／天天。4.3烘干脫水水及能耗分析析設(shè)備安裝完完畢后，進行行了大量的生生產(chǎn)運行實驗驗，現(xiàn)將設(shè)備備運行的平均均情況總結(jié)如如下，見表4－2。表4-2污泥泥烘干脫水產(chǎn)產(chǎn)量及耗能分分析投入濕料量T／／hr初始含水量（%%）總含水量（%）產(chǎn)品量（Kg/hr）脫水量（Kg/hr）耗熱量（Kcal/hhr）耗熱比（%）產(chǎn)量比（%）175142917096809281001006046553551360075.41605058141940185659.020075203136886600001001006050050048000072.71605062537536000054.5200表中所示的的產(chǎn)量及耗熱熱量是以濕料料處理量1噸／小時，按按設(shè)定的參數(shù)數(shù)計算的，其其中：QH2O＝960KKcal／KgH2O，此值是根根據(jù)生產(chǎn)綜合合經(jīng)驗數(shù)值推推算出來的；；WH2O＝GD×（75－14）%／（100－75）%WH2O＋GD＝1000Kg式中：QH2O――去除單位水水份所消耗的的熱量，Kcal／KgH2O；WH2O――脫水量，Kg／hr；GD―――產(chǎn)品量，Kg／hr。從以以上數(shù)據(jù)可以以看出，無論論對終含水量量14%，還是20%的處理，初初始含水量由由75%降低到50%時，產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)量均上升100%，而能耗僅僅為原來的59%和54.5%，所以，從從生產(chǎn)工藝上上盡可能的降降低投入料的的含水率，降降低污泥烘干干的成本。該該設(shè)備的烘干干料為均勻的的顆粒狀，粒粒徑約2mm左右。降低投入料料含水率最有有效最簡便的的辦法就是對對濕污泥進行行自然風(fēng)干、晾晾曬，在含水水率較高的情情況下（75%），可較快快的初步降低低污泥中的含含水率。5結(jié)論（1）將污污水處理廠的的副產(chǎn)品-沼氣用于污污泥烘干是可可行的，一方方面可有效的的降低污泥干干化的處理成成本，另一方方面避免了沼沼氣能源的浪浪費，使該套套設(shè)備兼具環(huán)環(huán)保、節(jié)能的的特點。（2）該套設(shè)備備用于城市污污水處理廠的的污泥烘干，在在技術(shù)上和經(jīng)經(jīng)濟上都具有有一定的優(yōu)勢勢。（3）該套設(shè)備備存在的問題題是沒有對污污泥烘干過程程中產(chǎn)生的異異味氣體進行行處理，有關(guān)關(guān)這部分異味味氣體的處理理方法下一步步將繼續(xù)探討討、研究。參考文獻：[1]Halll