槳葉干燥機(jī)污泥干化處理應(yīng)用

董富榮（天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司,甘肅 蘭州 730060）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程逐漸加快。城市的快速擴(kuò)容必然會(huì)伴隨著城市污水量的提升，同時(shí)，污泥產(chǎn)量也會(huì)大量的增加。按照環(huán)保部門的統(tǒng)計(jì)資料顯示，截止到2010年底，我國的城市污水處理廠的數(shù)量為2881座，污水的處理能力可以達(dá)到12331 萬噸/天，全年處理的廢水量可以達(dá)到337.2億噸。按照含水率80%來計(jì)算，我國城市的污泥產(chǎn)生量每年可以達(dá)到3000萬噸。由此可見，采取合理的措施對(duì)污泥進(jìn)行無害處理以及降量處理對(duì)于我國的環(huán)境保護(hù)來說是非常必要的。

1 污泥干化的必要性

污泥的處理方式有很多，本文主要論述的方式包括填埋、焚燒、干化等。在實(shí)際的污泥處理之中選擇哪種處理方式需要綜合考慮污泥的含水率，含水率小于50%的一般通過焚燒方式進(jìn)行，如果含水率在60%以下，這種污泥處理的過程之中一般采用堆肥法。對(duì)于城市污泥而言，其產(chǎn)生的污泥含水率較高，在處理之前首先應(yīng)該通過機(jī)械脫水，一般脫水之后其含水率仍然保持在80%左右，所以污泥干化對(duì)于城市污泥的處理具有十分重要的意義和價(jià)值。污泥干化過程已經(jīng)成為污泥處理之中非常重要的環(huán)節(jié)之一，只有首先進(jìn)行污泥干化，才能保證污泥處理后期工藝的順利推進(jìn)，由此可見，污泥干化對(duì)于污泥處理十分重要。

2 槳葉干燥機(jī)介紹

槳葉干燥機(jī)是一種通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行干燥的臥式攪拌設(shè)備。主要包括幾個(gè)部分：熱軸、機(jī)身、端板、上蓋及傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。

圖1 槳葉干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

其工作原理為：干燥機(jī)的介質(zhì)類型包括蒸汽，熱水以及導(dǎo)熱油等，在干燥機(jī)的軸端位置裝有用于導(dǎo)入導(dǎo)出熱介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)接頭。正常情況下，加熱介質(zhì)從兩路分別進(jìn)入到殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔中，同時(shí)對(duì)器身和槳葉軸進(jìn)行加熱，通過傳導(dǎo)熱的形式將物料干燥。物料經(jīng)過干燥之后通過螺旋送料機(jī)以連續(xù)的方式定量的送到干燥機(jī)的加料口，進(jìn)入到干燥機(jī)的機(jī)身之后由槳葉帶動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、攪拌，不斷的使加熱介面和器身以及槳葉進(jìn)行接觸，使物料得到充分的加熱，以便使物料水分充分蒸發(fā)。同時(shí)，隨著槳葉軸的選擇，物料被螺旋形的送到出料口方向，在輸送的過程中由于還始終處于攪拌狀態(tài)，污泥中的水分還在不斷的蒸發(fā)。直到最后，干燥合格的物料從出料口排出。

槳葉干燥機(jī)的特點(diǎn)為：具有較低的能耗、可以充分利用熱量、運(yùn)行安全可靠、設(shè)備體積較小占地省、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低、具有自凈的能力以及干燥顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律性比較強(qiáng)等。

3 槳葉干燥機(jī)在工程中的應(yīng)用

3.1 工程方面的簡(jiǎn)介

本工程針對(duì)某污泥干化處理項(xiàng)目進(jìn)行研究，該項(xiàng)目的占地面積達(dá)到2800m2，每天處理污泥量達(dá)到300 噸，處理之前污泥的含水率在80%左右，處理之后污泥含水率在20%左右，污泥干化過程之中所使用的設(shè)備為3太槳葉干燥機(jī)，這種干燥機(jī)每天可以處理的污泥為100噸，設(shè)備工作過程之中使用的熱源是污泥處理廠附近電廠燃燒的蒸汽，經(jīng)過干化處理的污泥被送往發(fā)電廠，用來發(fā)電，從而更為科學(xué)的處理城市污泥。

該項(xiàng)目處理的污泥主要是城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥，由于地理環(huán)境與生活環(huán)境的影響，該項(xiàng)目所處理的污泥含沙量較大，有機(jī)物含量相對(duì)較低，其處理污泥的數(shù)據(jù)如表1所示：

表1 污泥相關(guān)分析數(shù)據(jù)

3.2 污泥干化處理工藝說明

此項(xiàng)目中的污泥干化處理工藝包括的系統(tǒng)為：含水污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、干化處理系統(tǒng)、干污泥儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、臭氣處理系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及自控系統(tǒng)等。其中的干化處理系統(tǒng)主要由3條槳葉式污泥干化處理生產(chǎn)線組成，每一條槳葉式污泥干化處理生產(chǎn)線主要包括的內(nèi)容為：1 臺(tái)槳葉干燥機(jī)、1 臺(tái)載氣循環(huán)風(fēng)機(jī)以及1座載氣洗滌塔等等。

槳葉式污泥干化處理生產(chǎn)線實(shí)際的運(yùn)行情況如下所述：

第一，污泥通過儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入到槳葉干燥機(jī)之后，在干燥機(jī)槳葉的作用之下受到較為強(qiáng)烈的攪拌和振動(dòng)，通過機(jī)器加熱界面的快速加熱使得污泥中含有的水分快速的蒸發(fā)；

第二，通過系統(tǒng)中循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用，使得作為載氣的空氣以較快的速度流經(jīng)槳葉干燥機(jī)，從而將水分帶出系統(tǒng)，確保了污泥的水分可以快速的蒸發(fā)以及擴(kuò)散；

第三，載氣經(jīng)過槳葉干燥機(jī)排出之后要經(jīng)過洗滌塔進(jìn)行相關(guān)的處理，主要目的就是要將載氣中含有的大量水蒸氣以及少量粉塵脫除掉；

第四，經(jīng)過上述步驟處理過后的載氣一部分是通過槳葉干燥機(jī)進(jìn)行循環(huán)的使用，一部分要進(jìn)入到除臭系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3.3 槳葉干燥機(jī)的主要工藝參數(shù)

在此種工藝情況下，槳葉干燥機(jī)的主要工藝參數(shù)如表2所示。

表2 槳葉干燥機(jī)的主要工藝參數(shù)

3.4 干化處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本分析

通過對(duì)此等干化工藝情況下，運(yùn)行過程中相關(guān)資源以及消耗能源的需求進(jìn)行分析可知，所需資源和消耗費(fèi)能源的費(fèi)用約為49210 元/d，干化過程中每噸濕污泥所需資源和消耗費(fèi)能源的費(fèi)用約為164元。具體的資源和消耗費(fèi)能源的費(fèi)用分析如表3所示。

表3 資源和消耗費(fèi)能源的費(fèi)用分析

3.5 槳葉干燥機(jī)在污泥干化項(xiàng)目上應(yīng)用的總結(jié)

經(jīng)過上述比較成功的槳葉干燥機(jī)在污泥干化項(xiàng)目上應(yīng)用的案例，可以得出槳葉干燥機(jī)在進(jìn)行污泥干化處理中具有很大的技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)，主要包括如下幾方面：

第一方面，槳葉干燥機(jī)污泥干化系統(tǒng)整體上運(yùn)行平穩(wěn)、安全，系統(tǒng)可靠性高，可以最大程度上實(shí)現(xiàn)污泥的降量化，同時(shí)處理后的污染物排放可以達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；

第二方面，通過對(duì)槳葉干燥機(jī)干化處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本分析可知，采用此種工藝的工程具有較低的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，并且占地面積較小，能耗也非常低；

第三方面，此種污泥干化處理形式的管理相對(duì)簡(jiǎn)單、便捷，并且具有較為靈活的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可以按照季節(jié)性的不同、工作環(huán)境溫度的不同（最終造成的是污泥的性質(zhì)以及數(shù)量方面的變化）來靈活的調(diào)整運(yùn)行的具體方式以及相關(guān)參數(shù)；

第四方面，此種污泥干化處理形式可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥處理過程進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而很大程度的提升管理水平；

第五方面，槳葉干燥機(jī)主要采用的是蒸汽作為其動(dòng)力熱源，干燥機(jī)的運(yùn)行可以和垃圾焚燒發(fā)電廠的相關(guān)設(shè)備配套進(jìn)行，可以充分體現(xiàn)出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)理念，可以最大程度的節(jié)約資源，最大程度的降低能源消耗，符合節(jié)約型社會(huì)的需求。

4 結(jié)語

隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著的提高，污泥處理工作引起了人們的廣泛關(guān)注，如何提高污泥處理能力，實(shí)現(xiàn)污泥處理的環(huán)?；呀?jīng)成為現(xiàn)代城市污泥處理工作雖追求的目標(biāo)。槳葉干燥機(jī)能耗較低，設(shè)備體積相對(duì)較小，在實(shí)際的工作之中可以穩(wěn)定的運(yùn)行，在污泥處理之中有著很大的優(yōu)勢(shì)，正是由于這一原因，很多城市污泥處理之中選擇了這種設(shè)備。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)槳葉干燥機(jī)污泥干化處理應(yīng)用相關(guān)問題進(jìn)行了論述，希望通過本文的論述促進(jìn)我國污泥干化處理工作的進(jìn)一步發(fā)展。

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