污泥干化概况
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市政污泥干化-炭化技术目录一、常用污泥干化概述四、干化-炭化工艺介绍二、传统污泥干化工艺三、炭化技术的介绍五、工艺特点六、污泥炭产品性能及利用七、污泥炭化技术案例一、常用污泥干化概述工艺和设备,直接或间接的使污泥中水分快速的蒸发的一种工艺。
二、常用污泥干化工艺• 2.1流化床干化工艺优点:结构简单、操作方便、投资成本低、占地面积小排空缺点:热效率低、设备易磨损、运行成本高、尾气处理量大,易造成二次污染湿物料洗涤塔旋风除尘器蒸汽换热器冷凝水鼓风机自然空气引风机成品成品进水回水料仓二、常用污泥干化工艺• 2.2薄层干燥工艺优点:无返料混合,处理时间短、尾气处理量少、物料适应范围广缺点:热效率低、设备易磨损、占地面积大、投资运行成本较高二、常用污泥干化工艺• 2.3 圆盘式干燥工艺优点:热效率较高、噪声低、占地面积小、运行成本较低缺点:设备投资成本高、处理量受限、易磨损、不适用于粘性物料二、常用污泥干化工艺• 2.4浆叶式干燥工艺优点:占地面积小、热效率高、投资成本低、尾气处理量少缺点:设备结构复杂、检修困难,易磨损、使用寿命短、运行成本较高三、传统炭化技术介绍四、干化-炭化工艺介绍由上述分析,可知目前国内常用的污泥干化、炭化方式均存在热效率低、能源消耗量大、易产四、干化-炭化工艺介绍•污泥二级干化-炭化技术,具有物料适应能力强,速度快,能耗低等优点,拥有多项国家专利。
该系统将一级烘干机、二级烘干机、污泥炭化机立式串联设计,大幅度提高了能源利用效率,实现了污泥资源化利用。
一级干化机安装位置二级干化机安装位置裂解炭化机安装位置系统安装图一级干化系统80%含水污泥•二级干化-炭化流程图四、干化-炭化工艺介绍污泥炭裂解炭化系统尾气处理系统生物质汽化炉二级干化系统四、干化-炭化工艺介绍• 4.1生物质气化炉原理:生物质气化炉是通过热化学过程,将生物质裂解气化成为气体燃料,俗称“木煤气”。
生物质气化炉为整套工艺系统提供热源四、干化-炭化工艺介绍实现以可燃气体热值高四、干化-炭化工艺介绍一级干化污泥二级干化污泥四、干化-炭化工艺介绍污泥裂解炭化技术污泥裂解炭化装置•炭化裂解技术原理本技术立足于传统生物质汽化炉四、干化-炭化工艺介绍制炭工艺,研发出更适用于污泥裂解炭化的设备,设备成本较低,能量利用效率及处理效果均有明显提高。
污泥干化1.不同的干化工艺为什么工艺气量不同?工艺气量的大小决定于工艺本身所采用的热交换形式。
热传导为主的系统,需要的气量小,因为气体主要起湿分离开系统的载体作用;而热对流系统则依赖气体所携带的热量来进行干燥,因此气量较大。
转鼓式干燥器的干燥依靠热对流,因此气量的大小必须满足携带热量的全部需要;流化床系统也是以热对流为主要换热手段的工艺,由于流化态的形成要求工艺气体具有更高的速度,因此总的气量需求更高;圆盘式工艺以热传导为主要手段,理论上仅需抽取蒸发量。
但是由于蒸汽在上部易于形成饱和,而下部易于形成高温、高粉尘浓度,因此,气体的流量决定了工艺的安全性和粉尘分布。
涡轮薄层干燥器是采用热对流和热传导两者并重的一种特殊工艺,气量小于纯热对流系统,大约是一个标准热对流系统的1/2-1/3。
转碟式是纯粹的热传导型干燥器,依靠碟片、主轴或热壁的热量与污泥颗粒的接触、搅拌进行换热,其中的热量来自填充在其中的导热油。
这一工艺无需气体。
2.为什么干化系统必须抽取气体形成微负压?抽取微负压的目的有两个:1)由于干化系统必须是闭环,在干化过程中,污泥中携带的某些物质被热解,形成不可凝气体,这些气体无法被冷却水冷凝,因此不断在回路中积聚,最终可能形成饱和。
不可凝气体具有可燃性,这将降低系统内粉尘爆炸下限,给干化系统带来危险,因此,避免不可凝气体在回路中的饱和是安全性的重要内容之一;2)大量工艺气体在系统内的流动依靠引风机进行,不可凝气体的积聚,将使得系统内形成超过环境压力的正压,此时,工艺气体可能提供各种可能的缝隙、出口离开回路,形成臭气泄漏,这在安全性和卫生性方面是不可接受的,因此必须通过动力装置(风机)从回路中排出,送往生物过滤器或热源装置处理掉。
3.间接干化工艺的热源-导热油锅炉如何选型?间接干化工艺是指热源与污泥无接触,换热是通过介质进行的,当这个介质为导热油时,需要使用到导热油锅炉。
导热油锅炉在我国是一种成熟的化工设备,其标准工作温度为280度,这是一种有机质为主要成份的流体,在一个密闭的回路中循环,将热量从燃烧所产生的烟气转移到导热油中,再从导热油传给介质(气体)或污泥本身。
一.污泥干化技术介绍。
生化污泥由于泥量大,出路少,其处置向来是一个棘手的问题。
污泥热干化处理法是世界上使用最广泛的污泥干化技术,是一种污泥减量化、资源化的有效方法。
其手段多种多样,包括直接接触式热干化法和间接接触式热干化法。
热干化是利用热能将污泥烘干。
干化后的污泥呈颗粒或粉末状,体积仅为原来的1/5~1/4,而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了产品发霉发臭,利于储藏和运输。
二,污泥干燥设备,介绍两种设备。
一种是空心桨叶式干燥机就是一种有效的间接接触式热干化设备。
特性:1、该设备是一种体积小、效率高的干燥机,传热效率可达80-90%。
2、传热介质采用蒸汽(饱和蒸汽或过热蒸汽),料腔温度控制在200℃以下,没有粉尘爆炸危险。
3、物料在干燥机内经过桨叶搅拌、吸热、破碎、不易结块成团,不易粘附设备传热面。
4、采用密封设计废弃容易被收集处理。
5、加热介质产生的冷凝水经凝结水回收装置,送回锅炉作软水利用,节约运行成本。
6、污泥装置可采用微机自动化操作,减少工作人员。
该设备原理及构造:1.第二种:相变圆盘干燥机一.相变圆盘干燥机的原理相变圆盘干燥机的主体由一个带夹层的圆筒形外壳和一组中心相通的圆盘组成。
带夹层的圆筒形外壳和圆盘是中空的,热介质从外壳夹层和圆盘中流过,污泥在圆盘与外壳内侧之间通过,污泥吸收圆盘和外壳内侧传导的热量蒸发水分。
污泥水分形成的水蒸气聚集在圆盘上方的穹顶里,被带出干燥机。
圆盘有两个作用:一是它给污泥提供足够大的换热面积;二是它缓慢转动,它上面的小桨叶推动污泥向指定的方向流动并起到很好的搅拌作用。
卧式相变圆盘干燥机利用每个圆盘的双面传热,可以在小空间里提供很大的换热面积,这使得卧式相变圆盘干燥机体型紧凑。
圆盘的转动很缓慢,转速约为1~10r/min,因此磨损很小。
圆盘盘面与轴是垂直的,所以它本身的转动不影响污泥的流向,圆盘边缘有一些小桨叶,这些小桨叶有一定的倾角,既帮助污泥定向流动,又起到搅拌的作用。
一、概述
1、污泥处理与处置的问题目前我国生活污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约为130万吨,而且年增长率大于10%。
伴随我国城市污水处理率丑逼提高,污泥产生量将不可避免地相应增长,消纳问题日益突出,急待解决。
二、污水污泥的特点及传统处理处置方式
1、特点:含水率高、有机物含量高、N、P、K含量高以及易腐败、恶臭。
2、特征:体积庞大、干基热值高、可作肥料、环境污染严重。
3、处置方式:堆肥、填埋、焚烧、建材化
综上所述,城市污水污泥具有含水率高、体积庞大、性质复杂等因素,造成了处理难度大。
三、现有处理方式存在的问题
1、农用堆肥
a)浓缩污泥含水率太高(一般为92%—96%),造成运输困难、运输量大;
b)如将浓缩污进行初步脱水,制成脱水泥饼,但也会存在分散困难,需借助机械设备支持田间操作,使该技术在实际应用中存在较多的困难。
2、填埋
填埋一般采用脱水后泥饼,但其含水率也较高(一般为70%——85%),土的力学性质较差,需混入大量泥土,从而导致土地的容积利用系数明显降低。
并且有土壤二次污染的风险。
3、焚烧:
脱水泥饼直接焚烧,因其含固率低,单位质量热值量低,不能维持过程的自燃进行,需加入辅助燃料,使处理成本明显增加。
4、制建材
脱水污泥制建材掺入量小,热耗高,经济性差。
在欧洲的瑞士、荷兰、奥地利、德国均已通过立法禁止污泥填埋;中国现状是垃圾填埋场拒绝接纳污泥;专门的污泥填埋场要求污泥含水率低于50%才能进场。
污泥干化详细方案污泥是指在工业生产、城市污水处理过程中产生的含有悬浮物、有机物、无机盐和微生物等的固态废弃物。
由于其含有大量水分,直接处理或处置会带来诸多环境和资源浪费问题。
因此,干化污泥成为一种常见的处理方法。
本文将详细介绍污泥干化的方案。
一、背景介绍污泥干化是将湿污泥通过脱水、脱臭等工艺,使其水分含量降至一定程度,从而实现资源化、无害化处理的过程。
常用的干化方法包括机械脱水、热风干燥、生物干化等。
本方案主要聚焦热风干燥和生物干化两种方法,并提供详细的操作步骤和技术要点。
二、热风干燥方案1. 设备准备在热风干燥方案中,需要准备干燥机、燃气锅炉、污泥输送系统等设备。
确保设备完好,排除设备故障和安全隐患。
2. 污泥预处理先进行污泥脱水处理,将水分含量降到20%以下,以确保干燥效果。
可以采用压滤机、离心机等设备进行脱水处理。
3. 干燥过程a. 将脱水后的污泥通过输送带或输送螺旋将其输送至干燥机中。
b. 启动燃气锅炉,产生热风,通过干燥机中的热风管道将热风送入干燥机内。
c. 控制干燥机内的温度和湿度,将污泥中的水分蒸发掉,实现干化处理。
d. 干燥后的污泥从干燥机出口排出,可以进行后续处理或处置。
三、生物干化方案1. 污泥处理前的准备工作a. 调整污泥的PH值、温度和湿度等参数,为后续的生物干化创造合适的条件。
b. 添加生物活性剂,促进生物分解和降解污泥中的有机物。
2. 生物干化过程a. 将经过预处理的污泥投入生物干化池中,控制污泥的厚度和通气性。
b. 通过控制通气流速和温度等条件,提供适宜的生物环境,促进污泥中的微生物分解和干化。
c. 定期检测污泥的水分含量和有机物含量,确保生物干化的效果。
d. 干化后的污泥可以用于土壤改良、燃料制备等方面的应用。
四、干化后污泥的处置和利用1. 燃料利用干化后的污泥可以作为生物质燃料,用于锅炉、发电等领域的能源利用。
2. 土壤改良干化后的污泥中富含有机质和养分,可以用于土壤改良和植物培育。
污泥干化详细方案为了解决污泥处理和处置的问题,许多地方采用了干化工艺。
干化是一种将污泥中的水分去除的方法,通过降低污泥湿度,减少处理和处置的成本。
本文将介绍污泥干化的详细方案,并探讨其实施效果和应用前景。
一、污泥干化的基本原理污泥干化是一种通过加热和蒸发的方式将污泥中的水分去除的技术。
其基本原理是利用热能将污泥中的水分转化为蒸汽,从而实现污泥的干燥。
在干化过程中,需要控制温度和湿度,以确保污泥能够均匀受热,水分能够有效地挥发出去。
二、污泥干化的工艺流程1. 污泥收集和输送:首先,需要对产生的污泥进行收集,并通过输送设备将污泥送至干化设备。
2. 混合和预处理:接下来,将污泥与其他辅助材料进行混合,以提高污泥的干化效果。
预处理工艺可以包括破碎、除杂和消毒等步骤,以减少污泥中的异物和有机物含量。
3. 干化设备:污泥干化设备需要具备较高的热能传输效率和废气处理能力。
常见的干化设备包括滚筒干燥机、带式干燥机和闪蒸干燥机等。
通过对污泥的加热和搅拌,设备可以实现污泥的干燥和脱水。
4. 除尘和废气处理:在干化过程中,会产生大量的废气和粉尘。
为了保护环境和人体健康,需要对废气进行除尘和处理。
常见的废气处理技术包括活性炭吸附、湿式除尘和热解等。
5. 干燥后处理:在污泥干化后,需要对产生的干泥进行处理。
通常情况下,可以将干泥进行粉碎和烘干,以提高其可处理性和利用价值。
三、污泥干化的实施效果污泥干化工艺具有较高的处理效率和处理能力。
通过干化,能够将污泥中的水分降低到一定的程度,提高污泥的稳定性和可处理性。
另外,干化后的污泥还可以作为肥料、填埋覆盖物或能源利用等方面进行综合利用,最大限度地实现资源化和环境保护。
四、污泥干化的应用前景随着环境保护意识的增强和污泥处理需求的增加,污泥干化工艺将越来越广泛地应用于各个领域。
特别是在城市污水处理厂和工业废水处理厂等场所,污泥干化工艺可以有效解决污泥处理和处置的问题,降低运营成本和环境风险。
污泥干化详细方案污泥干化是一种将污泥进行脱水处理的方法,通过去除其中的水分,使污泥质量减轻,从而减少处理和处置的成本。
下面将详细介绍污泥干化的方案。
首先,污泥干化的方法有很多种,包括热风干化、低温烘干、冷风干燥等。
在选择干化方法时,需要综合考虑污泥的特性、干化设备的性能和能源消耗等因素。
在此,我们以热风干化为例进行详细介绍。
热风干化是一种常用的污泥干化方法,它利用高温空气将污泥中的水分蒸发掉。
具体方案如下:1.设备选型:选用具有良好干燥效果和稳定性的热风干燥设备,包括热风炉、烘干机等。
设备的选择要考虑到处理污泥的规模、含水率和干化效果等因素,以满足干化要求。
2.热源选择:选择适当的热源,如燃煤、燃气、生物质等。
考虑到环境保护和能源消耗等因素,推荐使用清洁能源作为热源,如天然气、生物质等,同时要注意减少氮氧化物和颗粒物的排放。
3.水分控制:在干化过程中,要根据污泥的含水率调控干燥机的进料量和出料速度,以控制水分含量。
通常,污泥的含水率在50%左右时,可进行干燥处理。
4.控制温度:根据干燥设备和污泥的特性,设定合理的热风温度和进出料温度。
在干燥过程中,要保持适当的温度,以提高干燥效率和节约能源。
5.加强搅拌:在干燥机内加装搅拌装置,以增加污泥与热风的接触面积,加快水分的蒸发速度。
同时,要控制搅拌速度和力度,避免造成过度搅拌和磨损。
6.除尘处理:对于热风干化过程中产生的粉尘和颗粒物要进行有效的处理。
可采用除尘设备,如除尘器、湿式除尘器等,以减少粉尘的排放。
7.干化后处理:干化后的污泥可以进一步进行处理和利用。
例如,可通过焚烧、堆肥等方式进行无害化处理,或者利用污泥中的有机物和养分进行肥料生产和能源回收等。
总之,污泥干化是一种有效的污泥处理方法,通过选择适当的干化设备和控制过程参数,可以提高污泥的干化效率,减少处理成本,实现资源化利用。
需要根据具体情况进行综合考虑和选择,确保干化过程的安全、高效和环保。
污泥干化技术概述要使污泥能够得到更好的处置,含水率必须降到40%~50%,有些处置工艺甚至要求含水率降到20%~30%或更低,这就需要对污泥进行干化处理。
干化是一种污泥深度脱水方式,干化过程是将热能传递至污泥中的水,使水分受热并最终汽化蒸发,以降低污泥的含水率。
利用自然热源(太阳能)的干化过程称为自然干化,使用人工能源作为热源的则称为热干化。
一、污泥干化技术原理根据污泥的干燥特性曲线(图1),污泥干燥过程分为三个区域:首先是湿区,污泥含水率高,在这个区域的污泥能自由流动,能非常容易地流入加热管;然后是黏滞区,在这个区域的污泥含水率为40%~60%,具有黏性,不能自由流动;最后是粒状区,这个区域的污泥呈粒状,容易和其他物质掺混。
图1 污泥的干燥特性曲线当湿物料与干燥介质相接触时,物料表面的水分开始汽化,并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点,干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在此过程开始时,由于整个污泥的含水率较高,其内部的水分能迅速地移动到污泥表面。
因此,干燥速率为污泥表面上水分的汽化速率所控制,故此阶段亦称为表面汽化控制阶段。
在此阶段,干燥介质传给物料的热量全部用于水分的汽化,物料表面的温度维持恒定(等于热空气湿球温度),物料表面处的水蒸气分压也维持恒定,故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段,当物料被干燥达到临界湿含量后,便进入降速干燥阶段。
此时,物料中所含水分较少,水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率,干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少,物料内部水分的迁移速率也逐渐减小,故干燥速率不断下降。
二、干化技术及干化设备1.干化技术(1)直接加热转鼓干化技术图2所示是带返料的直接加热转鼓式干化技术工艺流程。
图2 直接加热转鼓式干化技术工艺流程工作流程:脱水后的污泥进入混合器,按一定比例与返回的干化污泥充分混合,调整污泥的含固率在50%~60%,然后将混合物料输送到转鼓式干燥器中。
污泥干化详细方案一、背景介绍污泥是城市污水处理厂以及工业生产过程中产生的固体废物,含有大量的有机物质和水分。
传统的处理方法包括填埋、焚烧和堆肥,但这些方法存在环境污染和资源浪费的问题。
因此,污泥干化成为了一种更加环保和高效利用的处理方式。
二、污泥干化的基本原理污泥干化是将含有水分的污泥经过干燥处理,使其水分含量降低至可接受的标准。
通过蒸发水分的过程,污染物的浓缩度提高,从而达到减少体积和易于后续处理的目的。
三、污泥干化的细节方案1. 设备选择污泥干化过程中,可以使用干燥机、压滤机等设备来实现。
根据处理规模和干化效果要求,选择适当的设备是非常重要的。
2. 事前处理在进行污泥干化之前,需要对污泥进行预处理。
这包括去除大颗粒杂质、杀菌消毒、降低有机物质含量等。
通过预处理,可以提高污泥干化的效率和质量。
3. 干燥过程控制在污泥干化过程中,需要控制适当的温度和湿度。
过高的温度可能会导致污泥的烧结和颜色变化,过低的湿度则不利于水分的蒸发。
通过合理的调控,保证干燥过程的顺利进行。
4. 干燥机的性能优化干燥机是实现污泥干化的关键设备之一。
优化干燥机的性能可以提高干燥效率和运行稳定性。
例如,通过增加加热燃烧器的火焰高度和改善燃烧条件,提高热效率和干燥速度。
5. 后处理污泥干化后,还需要对干燥后的产物进行处理。
这可能包括破碎、筛分、压缩等步骤,以使干燥的污泥更容易运输和管理。
四、污泥干化的优势1. 节约资源通过干燥处理,污泥中的水分大大降低,减少了后续处理的成本和资源消耗。
2. 环境友好污泥干化过程中不会产生二氧化碳等有害气体和污染物,减少了对环境的负面影响。
3. 降低危害干燥后的污泥体积较小,减少了污泥的存储和处置难度,降低了对人身安全和环境安全的潜在风险。
4. 可回收利用干燥后的污泥成为了一种具有固体燃料特性的物质,可以用于能源生产和土壤改良等方面,实现资源的再利用。
五、污泥干化的应用领域污泥干化技术已经广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂以及农业生产中。
污泥干化详细方案一、背景介绍污泥是指城市污水处理厂处理过程中产生的固体废弃物,具有高湿度和高含水率的特点。
为了有效处理和处置污泥,避免对环境造成负面影响,污泥干化技术应运而生。
本文将详细介绍污泥干化的方案及其流程。
二、污泥干化设备选择在污泥干化工程中,设备的选择对干化效果具有重要影响。
常见的污泥干化设备有带式干燥机、回转干燥机、真空干燥机等。
根据实际情况,可以根据干化需求选择合适的设备。
三、污泥干化流程1. 污泥收集和预处理:首先,需要收集污泥并进行初步处理。
包括污泥的收集、固液分离和去除大颗粒杂质等。
2. 污泥混合和均质:将不同来源的污泥进行混合,并进行均质处理。
这可以提高干化过程中的干燥效果。
3. 混合污泥输送:将均质后的混合污泥输送到干化设备中。
可以通过螺旋输送机或皮带输送机等进行输送。
4. 干化过程:将混合污泥送入干化设备,通过加热和脱湿作用,使污泥中的水分蒸发,从而实现干燥效果。
干燥过程中,需要控制温度和湿度,确保污泥能够均匀、充分地干燥。
5. 污泥干燥后处理:在干化完成后,应对干燥后的污泥进行后处理。
可以对污泥进行冷却、粉碎等处理,以便于后续的处理和利用。
四、污泥干化的优势和应用1. 减少废弃物体积:污泥在经过干化处理后,水分含量明显降低,从而减小了污泥的体积。
这有助于减少污泥处理的成本和占地面积。
2. 资源化利用:经过干化处理后的污泥,可以进行资源化利用。
例如,可将干化后的污泥作为有机肥料、建材原料等。
3. 环境友好:通过污泥干化技术,有效降低了污泥中的有害物质含量,减少了对环境的污染。
4. 应用广泛:污泥干化技术适用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等污泥处理场景。
五、污泥干化方案的注意事项1. 设备选择:根据污泥的特性和处理要求,选择合适的干化设备,并确保设备的品质和性能达到要求。
2. 温度和湿度控制:在干化过程中,合理控制干燥设备的温度和湿度,以确保污泥能够充分干燥,避免过高或过低的温湿度对干化效果的影响。
成都污泥干化工程施工随着我国经济的快速发展,环境保护问题日益凸显,污水处理成为一项重要的环保工程。
在城市污水处理过程中,会产生大量的污泥,如何合理处理和利用这些污泥,成为当前环保领域亟待解决的问题。
近年来,污泥干化工程在成都得到了广泛的应用,本文将简要介绍成都污泥干化工程施工的相关内容。
一、污泥干化工程概述污泥干化工程是一种将污水处理过程中产生的污泥通过热力方法进行干燥处理的技术。
污泥干化过程中,污泥中的水分逐渐蒸发,使污泥体积减小,便于运输和处置。
同时,干化后的污泥可以作为肥料、建筑材料等多种资源进行再利用,从而实现污泥的无害化和资源化。
二、成都污泥干化工程施工流程1. 施工准备在污泥干化工程施工前,首先要进行施工准备工作。
包括:施工场地平整、污泥干化设备安装、施工人员培训、施工材料准备等。
2. 污泥输送系统施工污泥输送系统是污泥干化工程的重要组成部分,主要包括污泥泵、输送管道、阀门等设备。
施工过程中要确保输送系统的顺畅,避免出现泄漏、堵塞等问题。
3. 污泥干化设备施工污泥干化设备是污泥干化工程的核心部分,主要包括干化床、加热装置、通风装置等。
施工过程中要确保设备安装正确、牢固,同时进行设备调试,保证干化效果。
4. 热能供应系统施工热能供应系统是污泥干化工程的关键部分,主要包括热源设备、输送管道、阀门等。
施工过程中要确保热能供应系统的稳定性和安全性,以满足污泥干化的需求。
5. 环保设施施工污泥干化工程环保设施主要包括废气处理设备、废水处理设备等。
施工过程中要确保环保设施的正常运行,减少对环境的影响。
6. 工程验收污泥干化工程施工完成后,要进行工程验收。
验收内容包括:施工质量、设备运行状况、环保指标等。
只有通过验收,才能确保污泥干化工程的顺利投运。
三、成都污泥干化工程施工意义1. 环保意义污泥干化工程可以有效减少污泥对环境的污染,避免污泥随意堆放、填埋等造成的土地、水源污染。
同时,干化后的污泥可以作为肥料、建筑材料等资源进行再利用,减少资源浪费。
污泥干化1.不同的干化工艺为什么工艺气量不同?工艺气量的大小决定于工艺本身所采用的热交换形式。
热传导为主的系统,需要的气量小,因为气体主要起湿分离开系统的载体作用;而热对流系统则依赖气体所携带的热量来进行干燥,因此气量较大。
转鼓式干燥器的干燥依靠热对流,因此气量的大小必须满足携带热量的全部需要;流化床系统也是以热对流为主要换热手段的工艺,由于流化态的形成要求工艺气体具有更高的速度,因此总的气量需求更高;圆盘式工艺以热传导为主要手段,理论上仅需抽取蒸发量。
但是由于蒸汽在上部易于形成饱和,而下部易于形成高温、高粉尘浓度,因此,气体的流量决定了工艺的安全性和粉尘分布。
涡轮薄层干燥器是采用热对流和热传导两者并重的一种特殊工艺,气量小于纯热对流系统,大约是一个标准热对流系统的1/2-1/3。
转碟式是纯粹的热传导型干燥器,依靠碟片、主轴或热壁的热量与污泥颗粒的接触、搅拌进行换热,其中的热量来自填充在其中的导热油。
这一工艺无需气体。
2.为什么干化系统必须抽取气体形成微负压?抽取微负压的目的有两个:1)由于干化系统必须是闭环,在干化过程中,污泥中携带的某些物质被热解,形成不可凝气体,这些气体无法被冷却水冷凝,因此不断在回路中积聚,最终可能形成饱和。
不可凝气体具有可燃性,这将降低系统内粉尘爆炸下限,给干化系统带来危险,因此,避免不可凝气体在回路中的饱和是安全性的重要内容之一;2)大量工艺气体在系统内的流动依靠引风机进行,不可凝气体的积聚,将使得系统内形成超过环境压力的正压,此时,工艺气体可能提供各种可能的缝隙、出口离开回路,形成臭气泄漏,这在安全性和卫生性方面是不可接受的,因此必须通过动力装置(风机)从回路中排出,送往生物过滤器或热源装置处理掉。
3.间接干化工艺的热源-导热油锅炉如何选型?间接干化工艺是指热源与污泥无接触,换热是通过介质进行的,当这个介质为导热油时,需要使用到导热油锅炉。
导热油锅炉在我国是一种成熟的化工设备,其标准工作温度为280度,这是一种有机质为主要成份的流体,在一个密闭的回路中循环,将热量从燃烧所产生的烟气转移到导热油中,再从导热油传给介质(气体)或污泥本身。
导热油获得热量和将热量给出的过程形成一定的热量损失。
一般来说,导热油锅炉的热效率介于80%-90%之间,含废热利用。
根据干燥器的最大蒸发量,以及该干燥工艺的实际热能消耗,可以得到一个每小时最大热能净消耗的需求量,将导热油锅炉的热效率考虑进来,即可得到导热油锅炉的选型参照标准。
举例来说,一个2000升/小时蒸发量的干燥器,采用闭环空气作为介质,其净热能消耗约820大卡/升水蒸发量,导热油锅炉的热效率为88%,则:2000 升/小时x 820 大卡/升/ 88% = 1,860,000 大卡/小时需要配备大约200万大卡的导热油锅炉。
导热油锅炉应提供以下配套参数:-油泵,装机容量;-燃烧器,装机容量;-流量;-导热油进出口温度,最大温差,平均温差;-导热油一次填充量;4.干燥器的处理能力是固定的吗?干燥器的处理能力具有一定的变化区间。
其区别来自两个方面:物料本身性质使得干燥时间延长或缩短;因最终含固率的变化而提高或降低产能。
对于污泥干化来说,由于污泥的性质决定了大多数干燥工艺必须采用干泥返混,因此,其由于物料本身性质原因而导致的干燥时间变化不大,而凡是采用干泥返混的工艺在最终含固率方面不具有伸缩性,因此,可以说其干燥器的处理能力是“固定”的。
这一点对于无干泥返混的工艺来说就不一样了,最终含固率的改变会导致处理量方面较大的变化。
5.全干化和半干化是怎么划分的?所谓干化和半干化的区别在于干燥产品最终的含水率不同,这一提法是相对的,并没有科学的定义。
“全干化”指较高含固率的类型,如含固率85%以上;而半干化则主要指含固率在50-65%之间的类型。
如果说干化的目的是卫生化,则必须将污泥干燥到较高的含固率,最高可能要求达到90%以上,此时,污泥所含的水分大大低于环境温度下的平均空气湿度,回到环境中时会逐渐吸湿。
如果说干化的目的仅仅是减量,则会产生不同的含固率要求。
将含固率20%的湿泥干化到90%或干化到60%,其减量比例分别为78%和67%,相差仅11个百分点。
根据最终处置目的的不同,事实上要求不同的含固率。
比如填埋,填埋场的垃圾含固率平均低于60%,要求污泥达到90%意义不大。
将污泥干燥到该处置环境下的平衡稳定湿度,即周围空气中的水蒸气分压与物料表面上的水蒸气压达到平衡,应该是最经济合理的要求。
6.半干化时的产能为什么高于全干化?有些污泥干化工艺可以将湿泥处理至含固率50-65%,而这时的处理量明显高于全干化时的处理量。
其原因有两个:首先,对于干燥系统来说,干燥时间决定了干燥器的处理量。
当物料的最终含水率较高(所谓半干化)时,蒸发相同水量的时间要少于最终含水率高的情况(所谓全干化),单位处理时间内可以有更高的处理量。
其次,污泥在不同的干燥条件下失去水分的速率是不一样的,当含湿量高时失水速率高,相反则降低。
7.污泥干燥的机理是怎样的?干燥是为了去除水分,水分的去除要经历两个主要过程:1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。
2)扩散过程:是与汽化密切相关的传质过程。
当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,此时,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
上述两个过程的持续、交替进行,基本上反映了干燥的机理。
8.干化为什么要讨论换热形式?干化所应用的换热形式是分析干化系统效能的重要理论基础。
所有的换热均需通过一定的介质或界面来进行,这些介质或界面要么是气体,如空气、蒸汽、氮气、烟气等;要么是金属,这时其热量是通过烟气、导热油、蒸汽等介质来输送的。
介质蓄积和携带热量。
含湿物料接触金属热壁时,水分子与金属分子的接触,形成了热传导;气态介质分子与含湿物料中水分子的包裹、混合和接触,形成了热对流。
热传导和热对流是干化过程中应用最多的两种换热形式。
绝大部分干化工艺均采用其中的一种作为主要换热形式,少数则两种兼备。
除去烟气可以用于直接加热方式外,其余介质的应用均属于间接加热方式的热利用。
换热形式决定了干化系统热量损耗的基本特点。
9.为什么污泥干化的时间长?大多数干化工艺需要20-30分钟才能将污泥从含固率20%干化至90%。
干燥是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的,一般来说,水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低,而表面水分的汽化速度则随着干燥度增加而增加。
由于扩散速度主要是热能推动的,对于热对流系统来说,干燥器一般均采用并流工艺,多数工艺的热能供给是逐步下降的,这样就造成在后半段高干度产品干燥时速度的减低。
对热传导系统来说,当污泥的表面含湿量降低后,其换热效率急遽下降,因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。
10.缩短干燥时间的可能性?对所有干燥器来说,缩短干燥时间意味着生产效率的提高。
能够用5分钟干燥的物料,谁也不会用10分钟。
能否缩短干燥时间,不是主观意愿决定的,而是干燥条件决定的。
影响干燥过程的因素很多,比如介质环绕物料的状况,介质运动的速度、方向,物料的性质、大小、堆置情况、湿度、温度等。
这些因素的总和,决定了干燥时间。
以上状况的改善和优化事实上是工艺决定的,其中一个普遍采用的方法是干泥返混,除避免污泥在干燥器内的粘结外,在很大程度上可以改善物料在干燥器内的受热条件,从而有效地缩短时间。
11.关于污泥处理量的计算?根据蒸发量、入口和出口的含固率,可以推导出干燥器的理论产能。
污泥理论处理量=蒸发量+(蒸发量X 湿泥含固率)/(干泥含固率-湿泥含固率)例如,一个蒸发量为每小时2500公斤水的干燥器,如果将20%的湿泥干化到90%,则:2500 + (2500 x 20%) / (90%-20%) x 24 /1000 = 77 吨/日做适合于焚烧的半干化产品时:2500 + (2500 x 20%) / (60%-20%) x 24 /1000 = 90 吨/日12.污泥干化厂的公用配套设施有哪些?一般来说,干化工艺需要配备以下基础配套设施,但根据工艺可能有较大变化:-冷却水循环系统:用于干泥产品的冷却等-冷凝水处理系统:工艺气体及其所含杂质的洗涤等;-工艺水系统:用于安全系统的自来水-电力系统:整个系统的供电-压缩空气系统:气动阀门的控制-氮气储备系统:干泥料仓以及工艺回路的惰性化;-除臭系统:湿泥料斗、储仓、工艺回路的不可凝气体的处理-制冷系统:导热油热量撤除-消防系统:为整厂配置的灭火系统和安全区13.干化工艺如何利用废热烟气?所有的干化系统都可以利用废热烟气来进行。
其中,间接干化系统通过导热油进行换热,对烟气无限制性要求;而直接干化系统由于烟气与污泥直接接触,虽然换热效率高,但对烟气的质量具有一定要求,这些要求包括:含硫量、含尘量、流速和气量等。
焚烧炉的烟气与间接干化系统的导热油换热时,尚需注意烟尘具有一定的磨蚀性,烟气中可能含有一定的腐蚀性气体成份,以及换热器的高温腐蚀问题。
导热油系统的温度调整可以通过气动阀门调节烟气流量的办法来进行,但是当这种调节可能影响敏感的焚烧效果时,则有必要设立独立的燃气或燃油锅炉,通过对热值不足部分进行调温来实现。
14.干化系统如何利用蒸汽进行干化?只有间接加热工艺才能利用蒸汽进行干化,但并非所有的间接工艺都能获得较好的干化效率。
一般来说,蒸汽由于温度相对较低,必然在一定程度上影响干燥器的处理能力。
蒸汽的利用一般是首先对过热蒸汽进行饱和,只有饱和蒸汽才能有效地加以利用。
饱和蒸汽通过换热表面加热工艺气体(空气、氮气)或物料时,蒸汽冷凝为水,释放出全部汽化热,这部分能量就是蒸汽利用的主要能量。
15.干化工艺中产品温度意味着什么?污泥是一种高有机质含量的超细粉末,污泥干燥的目的首先在于减量、卫生化。
无论对于何种最终处置方法,污泥干化本身并不会改变污泥的性质,即温度并不会导致污泥产品的降解或质量问题。
有鉴于此,无论从污泥产品的质量角度,还是干燥器的效率角度看,应该是温度越高越好。
但是,由于安全性问题的存在,绝大部分干化工艺倾向于尽可能降低产品的温度,即降低所谓粉尘爆炸的点燃能量。
然而,根据研究,污泥粉尘的点燃能量很低,当氧气、粉尘浓度达到一定量时,100度左右的温度下,其点燃能量低至几个到十几个毫焦。
当点燃能量达到1焦耳时,70-80度也足以形成燃烧。
当粉尘浓度更高时,即使20-30度的环境都可能存在风险。
许多料仓的自燃和爆炸均属于这种情况。
干化工艺为了保证一定的处理效率,温度是必然存在的,而且不可能很低,典型值在105-125度之间。