修改后的两级串联污泥热干燥(许等论文).doc

两级串联热对流干燥工艺 在我国城市污泥处理中的应用 严 军 展明江 汪建南 朱叶波 靖江市华泰干燥技术工程有限公司 （靖江214500） 许国斌 祝环冰 冯仁德 陈荣光 大连开发区排水管理有限公司 （大连116600） [摘要] 在分析研究原来城市污泥热对流干燥工艺中存在问题的基础上，开发出一种城市污泥干燥工艺——二级串联热对流干燥工艺，并用于生产实践中。经过实验研究，无论是处理城市污水处理厂的生污泥，还是消化污泥，该工艺比传统的热对流干燥工艺具有许多明显的优点。主要体现在干燥成本更低，干燥产品品质更高。是一种理想的城市污泥干燥工艺。 [关键词] 干燥成本 产品品质 干燥特性 二级串联热对流干燥工艺 1 引言 随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。在以活性污泥法为基础的城市污水处理过程中，将不可避免地产生污泥，随着该技术的推广应用，城市污泥的产量与日俱增，污泥的处置和开发利用问题日益为人们所关注。如何对城市污泥进行经济、有效的处置和综合利用，是我国环境工程界和当前环保领域中一项迫切而重要的工作。 污泥的热干燥处理可以达到彻底的无害化和显著的减量化效果，可根据污泥的最终处置需求来调节干污泥的含固率等特点，愈来愈受到人们的重视，其明显的优越性使得该技术的研究与应用在近年来得到了长足的发展，目前，相当多的国家已在污泥处理中采用热干燥技术。国内一些污水处理厂也相继开展了污泥热干燥生产的研究，取得了一定成绩。干污泥产品的用途非常广泛，可作为土壤改良剂、肥料和燃料使用：干污泥产品可作为缓慢释放的有机肥料和土壤改良剂，广泛用于农业、牧场、城市绿化、森林或土地复耕项目；干污泥产品可作为燃料使用，部分替代固体燃料，市场需求量很大。 大连开发区水质净化一厂是国内较早从事污泥热干燥生产试验的企业，原来采用的是传统的干燥固体高湿物料的干燥工艺。但由于种种原因，污泥的热干燥至今未能形成规模化生产。主要原因是传统的干燥工艺不适合城市污泥的干燥处理，导致污泥的干燥成本很高，干燥产品品质较差。因此，根据城市污泥的干燥特性，开发一种适用于城市污泥干燥处理的干燥工艺是城市污泥进行综合处置和利用的关键。 近年来，大连开发区水质净化一厂在污泥的综合利用研究中，对城市污泥的理化性质及其干燥特性进行了深入的研究，对原来的干燥工艺及存在的问题进行了详细的分析，并结合国外污泥热干燥的成功经验，在原来干燥工艺的基础上，经多次试验和改进，开发了一种适用于城市污泥干燥处理的二级串联热对流干燥工艺，解决了城市污泥热干燥能耗高，干燥后的干污泥颗粒品质差的难题。为我国城市污泥的热干燥处理提供了参考依据。 2 原来的干燥工艺及存在的问题 大连开发区水质净化一厂原来采用的主体设备为获得国家专利的WGN—3型滚筒式污泥干燥机和RSL—180型燃煤卧式燃烧炉。用该设备烘干污泥，优点是即使污泥含水率（湿基）高达87%，也不需返料、混料工序，湿污泥直接进料一次性烘干至终含水15%以下，解决了污泥含水率高于50%不能直接干燥的难题。缺点是干燥成本偏大，干污泥产品品质不均匀。 污泥经机械脱水后，进入滚筒式污泥干燥机，在机内防粘环链和高速破碎装置的共同作用下，与高温热空气充分接触，完成传热传质过程，最后形成粒径3～6㎜的含水13%左右的干污泥颗粒。其干燥工艺流程如图1所示。通过近半年的生产实践，发现干燥工艺存在许多无法克服的缺点。主要表现在以下几个方面： 1、因污泥干燥需要的时间较长，加上污泥在干燥过程中板结而成坚韧的颗粒，要保证颗粒内部水分达到要求，必须提高干燥机后半部的干燥推动力（提高尾气的排风温度和降低尾气的相对湿度）。增加了设备的运行成本； 2、污泥在机内的干燥时间很长，平均15～20min左右，导致污泥颗粒之间的停留时间差异很大。出料中混有少量湿颗粒。约占总量的5%； 3、出料温度偏高。一般在90℃～100℃之间，不利于贮存和后面的处理，而且尾气中产生不必要的高气味负荷； 4、出料干燥程度里外不均匀，有些颗粒较大的产品甚至出现外焦内湿的情况，影响产品品质。 图1 原来的干燥工艺流程图 可以发现：在实际生产过程中，影响干污泥产品品质的主要原因是污泥颗粒之间的停留时间差异和尺寸差异较大；造成设备运行成本偏高的主要原因是干燥机后半部的干燥推动力较大。若降低干燥机后半部的干燥推动力，提高后半部热空气中水气的分压，则设备的干燥能力下降，造成干污泥产品的单位能耗反而增加。WGN—3型滚筒式污泥干燥机很好地解决了污泥在高水分时的干燥问题，但对污泥在低水分时的干燥则显得力不从心。起初，我们曾对设备内部结构进行了多次改造，虽然干污泥产品品质有所提高，但干污泥产品的干燥成本没有明显降低。可见，传统的干燥固体高