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。 2）污泥干化的热源
干化的主要成本在于热能，降低成本的关键在于是否能够选择和利用恰当的热源。
干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。直接加热方式则因能源种类不同，受到一定限制，其中燃煤炉、焚烧炉的烟气因量大和腐蚀性污染物存在而难以使用，蒸汽因其特性无法利用。 按照能源的成本，从低到高，分列如下：
烟气：来自大型工业、环保基础设施（垃圾焚烧炉、电站、窑炉、化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化的最佳能源。温度必须高，地点必须近，否则难以利用。
燃煤：非常廉价的能源，以烟气加热导热油或蒸汽，可以获得较高的经济可行性。尾气处理方案是可行的。 热干气：来自化工企业的废能。
沼气：可以直接燃烧供热，价格低廉，也较清洁，但供应不稳定。
蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用，但是将降低系统效率，提高折旧比例。可以考虑部分利用的方案。
燃油：较为经济，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
天然气：清洁能源，但是价格最高，以烟气加热导热油或蒸汽，或直接加热利用。
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。
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。
3）污泥干化厂的系统组成：
（1）冷却水循环系统：用于干泥产品的冷却等 （4）电力系统：整个系统的供电 （5）压缩空气系统：气动阀门的控制 （8）制冷系统：导热油热量撤除
（9）消防系统：为整厂配置的灭火系统和安全区 4）干泥返混：
进料含水率的变化对于干化系统来说是非常重要的经济参数。这个数值越低，意味着投资更大。此外，它还是一个有关安全性的重要参数。
含水率因不同来源的湿泥（可能来自几个不同的污水处理厂）、脱水机的运行不正常（机械故障、机械效率降低、更换蓄凝剂或改变添加量）等原因，可能出现波动。当波动幅度超过一定范围时，就可能对干化的安全性形成威胁。
产生危险的原因在于干燥系统本身的特点。一般干燥系统在调试的过程中，给热量及其相关的工艺气体量已经确定，仅通过监测干燥器出口的气体温度和湿度来控制进料装置的给料量。
给热量的确定，意味着单位时间里蒸发量的确定。当进料含水率变化，而进料量不变时，系统内部的湿度平衡将被打破，如果湿度增加，可能导致干化不均；如果湿度减少，则意味着粉尘量的增加和颗粒温度的上升。
全干化系统的含水率变化较为敏感，在直接进料时，理论上最多只允许2个百分点的波动（如设定20％，而实际22％），此时由于污泥水分的急遽减少，干燥器内产品的温度会飞升，形成危险环境。由于这一区间非常狭小，对调整湿泥进料量的监测反馈系统要求较高。
解决湿泥含水率变化敏感性的最好方法是在可能的范围内降低最终产品的含固率。当最终含固率从90％降为80％时，理论上可允许5个百分点的波动（如设定20％，而实际25％）。
大多数全干化工艺都采用了干泥返混。这样做的目的一般都是为了避免污泥的胶粘相特性使之在干燥器内易于黏着、板结，另外一个好处正是由此扩大了可允许的湿泥波动范围。
干泥返混一般要求将原含固率20－25％的湿泥，经过添加相当于湿泥重量1－2倍的已经干化到90％以上的干泥细粉，将其混合到平均含固率60－70％。从绝干物质量上增加了7－10倍以上。如果将干燥器的湿泥进料含固率设定为60％，其最高理论波动范围可以达到66％，这对返混工艺来说应该是可以轻松实现的了。
目前，全世界大约有50余家污泥干燥公司，包括： Andritz Group， Baker-rullman，Berlie Technologies Inc, Flo-Dry，大川原公司，奈良，西格斯，USFilter， Atlas-Stord 等。市场上的污泥干燥设备主要有： 三通式回转圆通干燥机（即转鼓干燥机）、间接加热式回转圆通干燥机、带粉碎装置的回转圆通干燥机、流化床干燥机、蝶式干燥机、 浆叶式干燥机、盘式干燥机、带式干燥机、太阳能污泥干燥房等。 三通式回转圆通干燥机的结构如下： 干燥过程介绍：
由于普通的回转圆通干燥机，包括三通式回转圆通干燥机，只能干燥颗粒状的物料。所以，湿污泥首先要与干污泥进行混合，产生含水为40%左右的半干污泥，然后再进入三通式回转圆通干燥机进行干燥。干湿污泥的比例大约为1.5到2。因此，此系统需要混合机，粉碎机和筛分机。整个系统的投资很大。对于每小时脱水4吨的污泥干燥设备，整个项目的投资大约在690万美圆（1999年价格，2002年佛罗里达的坦帕采用Andritz的污泥干燥设备, 整个项目的投资已达到1000万美圆。）。 其运行参数为：
热空气进口温度为：650度； 热空气出口温度为：100度；
蒸发每磅水需消耗1600BTU的热量，折合每公斤水需消耗8170KJ的热量。
转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效地接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢的转动，在重力的作用下从较高一端向较低一端移动。干燥过程中的所用的热载体一般为热空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥器后，通常用旋风除尘器将气体中挟带的细粒物料捕集下来，废空气则经旋风除尘器后放空。
回转圆筒干燥器是一种处理大量物料干燥的干燥器。由于运转可*，操作弹性大、适应性强、处理能力大，广泛使用于冶金、建材、轻工等部门。回转圆筒干燥器一般适用于颗粒状物料，也可用部分掺入干物料的办法干燥粘性膏状物料或含水量较高的物料，并已成功地用于溶液物料的造粒干燥中。
回转圆筒干燥机的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从高端上部加入，与通过 筒体内的热风或加热壁面进行有效接触被干燥，干燥后的产品从低端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高一端向较低一端移动。 筒体内壁上装有抄板，它不断地把物料抄起又洒下，使物料的热接触表面增大，以提高干燥速率并促使物料向前移动。回转圆筒干燥机是传统干燥设备之一，由于有其他干燥设备不可替代的一些特点，所以人们在不断地进行优化改进后，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。
回转圆筒干燥机（转鼓干燥机）
间接加热式回转圆通干燥机的工艺流程也与三通式回转圆通干燥机相似。佛罗里达的奥卡拉采用间接加热式回转圆通干燥机。该设备在调试两年后，也无法正常运行，并与今年4月发生爆炸。根据我们的分析，主要原因是由于间接加热式回转圆通干燥机采用普通的抄板，而造粒后的污泥的表面仍然较粘，粘着在抄
板上，没有及时脱落，导致过干超温（干污泥的着火点为240度）。当通入空气时（间接加热式回转圆通干燥机需要通入空气，以带出蒸发的水分），其中的氧含量较高，从而引起爆炸。 带粉碎装置的回转圆通干燥机的结构：
由于带粉碎装置的回转圆筒干燥机可直接干燥湿污泥，因此不需要混合过程，也就不需要混合机，粉碎机和筛分机。并且回转圆筒干燥机很短，整个系统的投资小。
但是，对于湿污泥的干燥，其终水分只能到30%到40%。如果干燥到10%以下水分，需要两级干燥。 如果干燥后的污泥用于焚烧，30%到40%已经足够。关于这点，在后面再详细论述。
由于直接干燥湿污泥，并且回转圆筒干燥机很短，因此可采用较高的进口温度。对于污泥干燥，其进口温度可达850度以上。所以热能消耗比上述的所有回转圆筒干燥机都低，每公斤水需消耗7659KJ的热量（对于两级干燥）。
带式干燥机由若干个独立的单元段组成。每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。对干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环量操作参数，可进行独立控制，从而保证带干机工作的可*性和操作条件的优化。带干机操作灵活，湿物进料，干燥过程在完全密封的箱体内进行，劳动条件较好，免了粉尘的外泄。
带式干燥机外形 带式干燥机结构简图
物料由加料器均匀地铺在网带上，网带采用12-60目不锈钢丝网， 由传动装置拖动在干燥机内移动。干燥机由若干单元组成，每一单元热风独立循环，部分尾气由专门排湿风机排出，废气由调节阀控制，热气由下往上或由上往下穿过铺在网带上的物料，加热干燥并带走水分。网带缓慢移动，运行速度可根据物料温度自由调节，干燥后的成品连续落入收料器中。上下循环单元根据用户需要可灵活配备，单元数量可根据需要选取。
空心桨叶干燥机主要由带有夹套的W形壳体和两根空心桨叶轴及传动装置组成。轴上排列着中空叶片，轴端装有热介质导入的旋转接头。干燥水分所需的热量由带有夹套的W形槽的内壁和中空叶片壁传导给物料。物料在干燥过程中，带有中空叶片的空心轴在给物料加热的同时又对物料进行搅拌，从而进行加热面的更新。是一种连续传导加热干燥机。
加热介质为蒸汽，热水或导热油。加热介质通入壳体夹套内和两根空心桨叶轴中，以传导加热的方式对物料进行加热干燥，不同的物料空心桨叶轴结构有所不同。
物料由加料口加入，在两根空心桨叶轴内的搅拌作用下，更新介面，同时推进物料至出料口，被干燥的物料由出料口排出。
浆叶干燥机外形
浆叶式干燥机需要由蒸汽或导热油提供热量。所以需要锅炉及锅炉房。另外其产品是粉状，对存储和使用不方便。在干燥后，需要进行造粒。在小型废水处理厂得到广泛的应用。
工艺的能源采用天然气或沼气，利用热油炉加热导热油，然后通过导热油在干燥器圆盘和热油炉之间的循环，将热量间接传递给污泥颗粒，从而使污泥干化。污泥涂层机为盘式工艺的重要设备，循环的干燥污泥颗粒在此被涂覆上一层薄的湿污泥，涂覆过的污泥颗粒被送人污泥颗粒干燥器，均匀的散在顶层圆盘上。通过与中央旋转主轴相连的耙臂上的耙子的作用，污泥颗粒在上层圆盘上作圆周运动，从内逐渐扫到圆周的外延，然后散落到第二层圆盘上，借助于旋转耙臂的推动作用，污泥颗粒从干燥器的上部圆盘通过干燥器直至底部圆盘。
每个污泥颗粒平均循环5到7次，每次都有新的湿污泥层涂覆到输人的颗粒表面，最后形成一个坚硬的圆形颗粒。
干燥后的颗粒进入分离料斗，一部分颗粒被分离出再返回涂层机，另一部分粒径合格颗粒通过进一步冷却后送人颗粒储存料仓。
排气风机将污泥干燥器中的气体抽出，经冷凝器去除气体中的气态水后，送人热油锅炉中，经高温焚烧，彻底去除气味后高空排放。
盘式干燥机的结构如下： 蝶式干燥机的结构的结构如下：
蝶式干燥机可以对污泥进行半干或全干处理。其产品也是粉状。
将脱水后的污泥放置于温室中，利用太阳能蒸发污泥中的水份即可获得百分之60～80的干化污泥，运行中可利用搅拌轮将污泥翻转平铺在地板上或增加强制通风以提高蒸发效率。这种工艺设计简单，投资运行费用低，但需要很大的占地面积，适合于产泥量较低，污泥用作农业应用，并需长期储存的场合。 工艺的热能采用蒸汽，通过换热器将热量间接传递给污泥，从而使污泥干化。工艺的主要设备为流化床干燥器。污泥直接送人流化床干燥器内，无需任何前段准备。在流化床内通过激烈的流态化运动形成均匀的污泥颗粒，整个系统在一封闭性的气体回路中运行，干化系统巾的细颗粒在旋风除尘器中被收集，然后与少量湿污泥混合后送回污泥干燥器。经除尘后的气体中含有大量的气态水，需要经过污水厂出水冷却回收气态水后方可进人鼓风机，经增压后返回流化床干燥器。
在运行期间，循环的气体自成惰性化，氧气的含量降低到几乎为零。流化床干燥机的干化能力由能量的供应所决定，即由热油温度或蒸气温度决定。根据所能获得的热量和床内的固定温度，一个特定的水蒸发量被确定。进料量的波动或进料水分的波动，在连续供热温度保持恒定的情况，会使蒸发率发生变化。一旦温度变化，自动控制系统分别通过每台泵的变频调速控制器调节给供料分配器供料泵的供料速率，从而使干燥机的温度保持恒定。根据污泥的特性和污泥的含水率，污泥的进料量有所变化。
干化颗粒经冷却后，通过被密闭安装在惰性气体环境中的传送带送至干颗粒储存料仓。为保证安全，料仓同时被惰性气体化。干化系统中产生的少量废气被送人生物过滤器，经生物除臭处理后排人大气。 纵观40年来污泥干化技术的发展历程，可以看出，污泥干化采用的仍是几十年前的传统干燥技术，只不过经过一定的改造，以使之更适应污泥这种物料而已。在污泥干化领域，至今仍不断有新的技术出现，但是在近期内发现一种更好的、革命性的技术来代替一切，其可能性很小。
绝大多数干化设备是已经存在几十年甚至上百年的“古老”技术，这方面的技术壁垒并不高。干化工艺是一种综合性、实验性和经验性很强的生产技术，其核心在于干燥器本身。
对干化技术进行不断的优化努力，一直是以安全性为目标的，而解决安全性的出路极为有限，它仍然是以干燥器结构为中心、综合一系列边缘技术的持续不断的改进过程。
根据当前世界上污泥处理的可行方案，以及未来的立法趋势。结合中国的具体情况，才能提出合理的污泥处理方案。
1）污泥干化处理技术呈现出多样化的格局，各种工艺均有优缺点，需结合不同处理情况综合考虑。①投资成本:设备投资费用高，主要设备均需进口，要充分考虑设备的使用年限、备品备件的更换频率等。②运行成本:主要为电耗、药耗与日常维护等费用。③系统安全评估:干化系统的含氧率，管道的密封性，厂房的通风等。④日常维护工作:包括易损件的更换，停机维护时的操作。
3）由于国内已建成的污泥干化厂很少，缺少必要的运行数据和经验，实践中可考虑先建设小规模试验性生产线，学习并积累建设与运行管理经验。
污泥处理处置“资源化”不是目的，而是一个重要原则，不能盲目的分割整个处理处置过程而强调实现能量回收和物质回用，应从处置技术的发展程度考虑污泥资。
目前，污泥的焚烧有两种情况：采用流化床或多级焚烧炉在处理厂内进行焚烧；干燥后运到其它地方进行焚烧，如电厂，水泥厂，砖厂等地方。
因此，合理的技术方案应该是先将湿污泥干燥到水分为30到40%的颗粒状污泥，此时污泥热值为1560到1820Kcal/ Kg（对于绝干污泥热值为2600Kcal/ Kg），并且粒度也正是流化床燃烧炉的最佳燃烧粒度。干燥后的污泥再进入流化床燃烧炉焚烧。因此，无论是从热值，还是其粒度来看，焚烧是没有任何问题。 在美国，能源主要是天然气和电能。因此，几乎所有的污泥干燥都是采用天然气做为能源的。在绝大数地方，想采用煤做为能源几乎不可能。在中国的许多大中城市，煤也被禁止直接作为能源使用。
相关推荐：
loading