【专业知识】污泥干化焚烧工艺

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【专业知识】污泥干化燃烧工艺

1. 污泥干化机理

干化是为了去除污泥中的水分，提高污泥的热值，水分的去除要经历两个主要过程

（ 1〕蒸发过程：物料外表的水分汽化，由于物料外表的水蒸气压低于介质〔气体〕中的水蒸气分压，水分从物料外表进入介质。

（ 2〕扩散过程：是与汽化密切相关的传质过程。当物料外表水分被蒸发掉形成的物料外表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外表。上述两个过程的持续交替进行根本反映了干化的机理。

污泥干化的加热方式可以分为直接干化和间接干化。不同的加热形式决定了不同类型的干化工艺，直接干化是将高温烟气直接引入干化器，通过气体与湿物料的接触、对流进行换热，直干化将增加污染性气体。代表设备有流化床枯燥机；间接干化是

将高温烟气的热量通过热交换器传给热介质〔导热油或蒸汽〕 ，热介质在一个封闭的环路中循环，与污泥没有接触。间接干化存在一定的热损失，但需要处理的烟气量

小，不会产生二次污染。代表设备有桨叶式枯燥机

2. 流化床干化工艺。

2.1 设备结构及工作原理目前国外燃烧处理污泥的技术流派很多，但主要应用的主

要是两种方法：一、流化床干化技术、二、浆叶式干化技术流化床干化工艺采用流 化床枯燥机。流化床枯燥机从底部到顶部根本由三局部组成：

〔1〕风箱：用于通过气体分布板将循环气体分送到流化床装置的不同区域。

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〔2〕中间段：通过其中的热交换器将热量传递给污泥，并使之干化。

（ 3〕抽吸罩：使流化的干颗粒脱离循环气体，而循环气体带着污泥细粒和蒸发的水别离开干化机。流化床干化机工作原理如图 1 所示。

流化床干化系统的密封设计防止系统内的气体泄漏到大气中，同时防止大气进入干

化系统。密封设计是严格平安标准的前提，通过保证系统内部的惰性气体化〔＜6%

容积，在开机、停机和运行等不同工况〕实现。通过冷却，循环气体以及水蒸汽的温度由 85℃降到 60℃。而冷却水重新循环到污水处理厂。而经过冷却及洗涤的循环气体通过风机回到流化床内。流化床中出来的干化颗粒那么通过惰性气体回路中的振动型冷床将温度降到＜ 40℃。

冷却器中的循环气体用和干化系统循环气体相似的处理方法。回路的气体在洗涤器中，通过风扇压缩然后送入到流化床冷却器。枯燥的颗粒通过螺旋输送机送入成品料仓，并通过卸料装置卸料到运输卡车中。

2.2 污泥细粒流程

采用旋风别离器使灰尘和污泥细粒与流化气体别离。计量螺旋输送机及螺旋输送机

把灰尘从灰仓输送到螺旋混合器。在那里，灰尘与脱水污泥进行混合，并通过螺旋

输送机再送回到流化床干化机。

2.3 循环气体流程

干化机系统和冷却器系统的流化气体均保持在一个封闭式防尘气体回路。起流化作

用的循环气体将污泥细粒和蒸发的水分带离流化床干化机。污泥细粒在旋风别离器

内进行别离，而蒸发的水分在一个冷凝换热器内采用直接逆流喷水方式进行冷凝。

蒸发的水分本身以及其他循环气体在

85℃左右的温度水平冷却到 60℃左右，然后冷

凝，冷凝下来的水离开循环气体，排至厂区污水管道系统。来自冷凝器的气体中含

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有微小水珠在一台汽水别离器内进行别离。通过

2 台风机将干净而冷却的流化气体

再循环到干化机。其中， 1 台风机通过变频器适当调节循环气体流量。流化床冷却器

回路内的循环以同样方式处理，但无旋风别离器，因为无污泥细粒。此外，冷却器

气体回路中的冷却洗涤器用冷却水冷凝气体。汽水别离器之后回路气体只要用一台

简单的小型风机进行压缩，然后供给给流化床冷却器。干化污泥由冷却回路气体冷

却到低于 40℃。冷却回路中的氧含量由一台氧分析仪连续测量。

通过连续补充氮气，

使冷却气体保持低氧环境。整个系统工艺过程如图

2 所示：

2.4 系统特点：

（ 1〕干颗粒含固率 90%左右，从病原体学说，保证了颗粒的生物稳定性，大大提高

了使用的平安性。

〔2〕颗粒直径： 1~5mm，干颗粒的体密度一般为 600kg/m3，体积明显减少，运输本钱大为减少。

〔3〕颗粒热值类似于褐煤，使一种很好的能源，可以直接燃烧。

3. 桨叶枯燥机干化工艺 3.1 设备结构及工作原理

桨叶枯燥机是一种热传导型枯燥设备， 是污泥干化的核心设备之一， 其主要由热轴、

机身、端板、上盖及传动系统等组成，其结构见图

3. 桨叶枯燥机采用导热油或水蒸

汽作为热媒，工作时桨叶枯燥机的空心热轴和空心夹套都通入热介质，通过金属壁

面对湿物料进行加热枯燥，同时湿物料在空心热轴反向转动的搅拌下逐渐向出料口

移动。到达干化要求后从桨叶枯燥机尾部排出。蒸发的水分通过载气〔如空气〕带

走并洗涤冷凝。

3.2 干化气体系统：

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枯燥机枯燥过程产生的干化气体被载气带至洗涤塔，在洗涤塔中，干化气体与喷入

的大量冷凝水接触并迅速降温，干化气体中水蒸气冷凝的同时使颗粒粉尘得以去除，

去除水蒸气和颗粒粉尘的载气从洗涤塔排出，在抽风机的作用下，不凝性气体进入

燃烧炉处置，剩余的载气进入枯燥机循环。洗涤塔出水进入污水处理厂的原水槽。

3.3 桨叶枯燥技术特点

（ 1〕搅拌均匀，枯燥效果好，桨叶对污泥的搅拌使污泥受热均匀，枯燥均匀，传

热系数高。

〔2〕热轴可以互相啮合，具有自清作用，可防止污泥粘壁〔3〕粉尘夹带小，损耗少。

〔4〕能耗低，操作费用少。桨叶枯燥热效率可达 90%.

结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，

你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。 事实说明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，

学习不是一朝一夕的事，需要坚持。希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的开展前景。