带式干化机在化工污泥中的应用

摘要：采用带式干化工艺，将含水率85%的湿污泥直接干化到含水率10%以下，通过带式干化机的升级和工艺的改进，使此工艺具有运行成本低、工艺流程简单、工程投资省和可资源化利用等优点，对污泥干化工艺推广应用具有重要的实际意义。

关键词：污泥；带式干化；应用

1.概述

处理工业污水为主的污水系统产生的生化污泥有机物含量高、含水率高、体积大、有恶臭，并含大量致病微生物、重金属含量偏高，未经处理很难资源化，尤其是污泥中的重金属超标是制约污泥再利用的主要因素。

目前国家政策大力鼓励推动焚烧，地方政府正积极推进干化焚烧。干化焚烧将是大多数城市十四五期间的主要的污泥处理处置路径。因此污泥减量化、稳定化、无害化和资源化成为必然要求。

2.污泥干化工艺简介

带式干化为循环风间接加热干化，在这个大系统中，可以分两个子系统，一个是固态系统即泥，另外一个是气态系统即风。两者之间彼此交换热量、水分，使湿污泥中的水分经蒸发、除湿而脱出，形成干污泥。

2.1固态（泥）流程

脱水污泥通过湿污泥螺杆泵提升至污泥切条机，污泥切条机把污泥造粒成型，这能够保证湿污泥颗粒与循环风的接触面积最大化。造粒成型的污泥颗粒均匀摊铺在干化机网带上，与穿流的干热循环风充分接触进行热量交换，加快了干化传热、传质推动力，水分逐渐被蒸发，污泥慢慢被干化。干化后的污泥颗粒利用底层的刮板运动到卸料口，由干化机底部排出。

2.1气态（气）流程

干化过程产生的湿热空气分成两部分，一部分通过循环风机在干化系统内循环利用，一部分先通过布袋除尘器进行除尘，除尘后的气体进入余热换热器进行余热回收，余热回收的湿热空气在排湿风机的牵引下进入冷凝器，与冷水进行热量交换，达到冷凝除湿的目的。冷凝除湿的干冷空气再通过余热换热器进行预热，预热后的热风进入蒸汽换热器再次加热，加热后的热风再次进入带式干化机中进行干化。以此循环往复运行，少量除湿风（1200m3/h）间隙排放至业主废气处理系统，污泥冷凝水进入业主现有污水处理系统。

3.能量交换过程及能量（物料）平衡

3.1工艺参数

湿污泥设计处理量：60t/d，湿污泥的初始含水率85%，干化后的含水率10%，水分蒸发量：50t/d，剩余干污泥量：10t/d。热源蒸汽参数：143℃，0.4Mpa。

3.2能量交换过程

系统能量来源于蒸汽换热产生的热风，低压蒸汽（0.4MPa，143℃）通过蒸汽换热器的热交换作用，把蒸汽内的汽化潜热交换给循环热风，循环热风由70多度被加热到120℃左右，143度的低压蒸汽变成90-100℃的蒸汽冷凝水。120℃多的循环热风进入干化机内均匀穿过网带，通过热量的传递，把网带上湿污泥的水分蒸发出来。

常温下20℃左右，含水率85%的湿污泥60吨/天，干化到含水率10%的干污泥10吨/天，去除水分50吨/天，蒸汽用量63吨/天。蒸发湿污泥蒸汽的耗量1.05吨/吨湿泥，蒸发水蒸汽的耗量1.26吨/吨水。

3.3能量（物料）平衡

干化系统的能量来源于蒸汽，蒸汽提供的热量即进口能量：5601.27Mj/h，消耗的热量即出口能量：5404.76+15.16+181.35=5601.27Mj/h，进、出口能量相等。

质量平衡方面，主要是泥、蒸汽和空气。固态；进口污泥：2500kg/h，出口：蒸发水分2083kg/h，干污泥417kg/h。进口污泥=出口蒸发水分+出口干污泥。蒸汽方面，进口蒸汽：2625.26kg/h，出口蒸汽冷凝液：2625.26kg/h，进、出口流量相等。气态；补充新风=排湿风。

4.工艺优势分析

4.1干化效果佳环境友好

本工程的主要优点是利用低品位余热蒸汽将污泥烘干到含水率10%以下，微生物活性受到完全抑制，运输与储存过程中不会产生臭味等有机物腐化现象，有利于存储和运输。热干化过程的高温（大于90℃）灭菌效果彻底，干污泥完全能够达到杀菌卫生指标。

4.2造粒干化符合资源化利用要求

切条机造出的湿料颗粒直径18-20mm，长度大约50mm；干化后颗粒直径3-5mm，长度大约20mm，颗粒紧实不松散。干化后的污泥保持了污泥原有特性，具有一定的颗粒度，完全可以资源化利用。

4.3节能高效

干化机设备密封和保温进行了升级，显著降低热损失。在工艺上，一方面采用循环风强制对流的方式，加快了蒸发速率，热能耗减少，另一方面冷凝除湿回用系统的改善，排湿风量减少，排湿热损失降低。

4.4稳定安全

颗粒干燥过程中，网带运行中颗粒处于相对静止状态。颗粒落下时经过特殊设计的缓冲板进行缓冲滑落，防止颗粒破碎，从而抑制了大量粉尘的产生。干化机微负压运行，杜绝异味外泄。

4.5集约化设计

本项目分两个系统设计。工艺流程简单，设备结构紧凑，占地面积小，配套设施少，运行、维护便捷。

4.6经济效益明显

5.结论

①本带式干化工艺及装备自2015年在石化系统内落地运行，至今已完成工程实例20+，每个工程干化系统都顺利完成了安装调试，通过了性能测试，系统各项考核指标均达到了设计要求，系统运行情况均优异。

②本工艺具有流程简单，配套设施少、运行维护方便、工程投资省以及干污泥可资源化利用等特点。另外，本工艺不仅具有良好的环境效益，而且还具有很好的经济效益。

参考文献：

［1] 胡中意.苏州工业园区污泥干化焚烧系统工艺设计［J].中国给水排水，2014，30（12）：88-90.

［2] 魏忠庆.污泥深度脱水+带式干化组合工艺探讨［J].中国给水排水，2017，33（4）：11-13.

［3] 马楠.某城市污水处理厂污泥热干化工程工艺设计及运行［J].中国给水排水，2015，31（22）：45-46.

［4] 张勇.我国污泥处理处置现状及发展前景［J].中国资源综合利用，2014，32（10）：23-26.

［5] 张勇.我国污泥处理处置现状及发展前景［J].中国资源综合利用，2014，32（10）：23-26.