CN100475729C - 污泥载体干燥工艺 - Google Patents

Abstract

污泥载体干燥工艺，主要包括污泥预处理、污泥特性调理、好氧熟化、干燥工艺流程，污泥的特性调理工艺是指把预处理过的污泥与污泥干粉按质量比1∶1-5混合，用高速对辊搅拌机搅拌。搅拌速度控制在50-150转/分，线速度78.54-235.62米/分，特性调理后的污泥呈颗粒状，本发明的有益效果是设备简单，占地面积少，日处理600吨污泥的厂房仅需10亩用地；能耗少，每吨耗煤仅大约60公斤，且处理过程无臭气、废水产生。

Description

污泥载体干燥工艺

技术领域：

本发明涉及污泥的干燥方法，特别是污泥载体干燥工艺。

背景技术：

污泥指城市生活污水和工业废水经污水处理厂进行污水处理后产生的以弹性固体形态存在的生物物料，也包括河流湖泊疏浚时产生的底泥。污泥一般含水80％以上，有机质6-16％，无机质4-12％及少量的重金属和大量的细菌。污泥对环境的危害是人所共知的，所以必须进行无害化处理。目前国内外应用的污泥处理技术主要是堆肥、焚烧和干化。由于污泥含有重金属，用作肥料有重金属在农作物中富集的危险，故欧美发达国家已对此方法的使用有严格的限制或逐渐放弃使用这种方法，越来越多的选择焚烧和干化的方法。国内也有些大城市采用这种方法，将焚烧后的余渣用作建筑材料。但是，含水量高达80％的污泥不能直接点燃。所以污泥的深度脱水干化是污泥处理和综合利用必经的关键环节。如中国发明专利申请号200510200271.2公开的污泥脱水和稳定化处理方法，就公开了第一步加热干燥处理；中国专利“湖泊及城市污泥无害化综合利用的工艺”(ZL01108478.2)就要求污泥干燥后的含水量为2-15％，然后才能在“干燥后的污泥加入固硫、固氮剂进行配料，配好的物料进入熔融炉熔融焚烧”。这种干燥方法，其能耗巨大，污泥处理的成本高，经济较不发达的城市和地区一般难以承受。而发明专利申请“三段式低温污泥干化成粒系统”(申请号200510049036.X)公开的方法就需要有斗带式提升机和三个体积不同的回转烘干窑、冷却输送带、筛分设备，供热系统的沸腾炉等，这种方法能耗还是较大，且设备投资及场地占用也较大，也就是说，污泥的处理成本还是比较高。

现有技术中，一般干燥工艺能耗大。如某污水厂采用日本三菱技术的空心桨叶搅拌干燥机对污泥进行干燥，每吨能耗成本就达350元以上。

现有技术的缺陷，是因为对污泥性状认识不足。污水污泥是由水处理过程中的细菌胶团构成的凝胶状物质，其水相是自由水，双电层吸附水，胶体表面吸附水和细胞水组成。除自由水外，其它形式的水相的汽化由于要克服双电层、表面能和细胞壁的禁锢作用，其汽化潜热均大于自由水。污泥表面板结部分质地致密坚硬，传热系数小，降低了污泥颗粒“干燥前沿”的水分汽化的传热和传质效率，而且其干燥前沿区域极窄，其内部的胶团的结构降低了水分子的热运动能力，使得胶团所禁锢的水分难以通过热运动进行传导传热，从宏观的角度表现为污泥干燥过程热传导效率很低。正因为现有技术没有消除污泥胶体对水分的禁锢作用，使得污泥干燥过程中能耗大。

发明内容：

本发明的目的是提供一种大大降低污泥处理的能源消耗的污泥载体干燥工艺。

污泥载体干燥工艺，主要包括以下工艺流程：

1)污泥预处理：用物理和化学的方法对污泥进行除臭和重金属钝化处理；

2)污泥特性调理：把预处理过的污泥与污泥干粉按质量比1∶1-5混合，用高速对辊搅拌机搅拌。搅拌速度控制在50-150转/分，线速度78.54-235.62米/分，特性调理后的污泥呈颗粒状；

3)好氧熟化：上述经特性调理的污泥送到堆放场，用翻料机每6-10小时翻拌一次，直到污泥含水量为20-25％。

4)干燥：好氧熟化后部分用作循环用料的污泥，送入热风干燥系统干燥。热风通风量为10000m³/h-15000m³/h，物料停留时间为3-6分钟，控制出料污泥含水量小于10％；作为首次启用热风干燥系统，用作循环料的污泥要添加含水量小于25％的粘土，添加量为污泥的30-40％，粘土可以是河流湖泊疏浚的底泥。

在干燥后，对排出的尾气还需除尘。

先对收集到的污泥进行预处理，接着进行污泥特性调理，将预处理过的污泥与污泥干粉混合，用高速对辊搅拌机搅拌，目的是使污泥与污泥干粉充分混合，消除污泥胶团对水分的禁锢作用，同时使混合物料处于塑性区间以下，并呈颗粒状。这样可获得巨大的分散表面积，大幅度提高干燥过程的热传导效率。好氧熟化工序是把特性调理后的污泥送进堆放场，用翻料机不定时进行翻拌，消除了胶体双电层对水的禁锢，汽化潜热大大降低；巨大的分散表面积及翻拌令污泥充分接触氧化，使厌氧菌死亡，细胞壁破裂而失去对水的禁锢作用。污泥有机物质的好氧熟化过程产生的高温加速了水分的蒸发，最后污泥含水量已达到20-25％。经过好氧熟化后的污泥，大部分用作建材原料，部分作为本工艺循环用料进入干燥工序。经过前述各工序处理的污泥，凝胶状结构已彻底破坏并获得了巨大的分散表面积，所以干燥工序的时间很短，物料停留时间为3-6分钟，最后得到含水量小于10％的污泥干粉，用作特性调理的原料。

作为改进，污泥与污泥干粉按质量比1∶1-3混合；搅拌速度控制在75-100转/分，线速度117.81-157.06米/分，热风通风量为11500m³/h-12500m³/h。

作为进一步改进，污泥与污泥干粉按质量比1∶2混合；搅拌速度90转/分，线速度141.4米/分，热风通风量为12000m³/h。

作为再进一步改进，污泥与污泥干粉按质量比1∶2.4混合；搅拌速度120转/分，线速度188.5米/分，热风通风量为13000m³/h。

作为又一改进，粘土的添加量为污泥的30-40％。

作为另一改进，粘土为河流或湖泊疏浚的底泥。

本发明的有益效果是：本发明开发的污泥载体干燥工艺，设备简单，占地面积少，日处理600吨污泥的厂房仅需10亩用地；能耗少，每吨耗煤仅60公斤，且处理过程无臭气、废水产生。

附图说明：

图1是本发明污泥载体干燥工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1

下面通过实施例但不限于实施例，对本发明进一步说明。

实施例1

如图1所示，将预处理后的污泥与污泥干粉按质量比1∶1配比1000公斤，再进行特性调理，用高速对辊搅拌机搅拌，搅拌速度为60转/分，线速度94.25米/分，呈颗粒状后送进堆放场进行好氧熟化。在好氧熟化工序中，用翻料机不定时进行翻拌，直到出料时污泥含水量约为23％，好氧熟化后，污泥部分作为循环用料送进干燥系统，热风通风量为11000m³/h，物料停留时间6分钟，干燥后出料的污泥干粉含水量约为8.1％。本实施例每吨耗煤58.7公斤。

实施例2

按实施例1的工艺过程进行。污泥与污泥干粉质量比为1∶2配制1000公斤，搅拌机速度90转/分。线速度141.4米/分。好氧熟化后出料含水约为23.6％，热风通风量为12000m³/h，物料停留时间3分钟，出料污泥干粉含水量约为7.6％，每吨耗煤56.73公斤。

实施例3

按实施例1的工艺过程进行。污泥与污泥干粉质量比为1∶2.4配制1000公斤，搅拌机速度120转/分。线速度188.5米/分。好氧熟化后出料含水约为24.3％，热风通风量为12000m³/h，物料停留时间5分钟，出料污泥干粉含水量约为9.3％，每吨耗煤57.61公斤。

实施例4

按实施例1的工艺过程进行。污泥与污泥干粉质量比为1∶5配制1000公斤，搅拌机速度145转/分，线速度227.8米/分。好氧熟化后出料含水约为24.3％，热风通风量为15000m³/h，物料停留时间5分钟，出料污泥干粉含水量约为6％，每吨耗煤58.5公斤。

Claims (8)

1、污泥载体干燥工艺，其特征在于包括以下工艺流程：

1)污泥预处理：对污泥进行除臭和重金属钝化处理；

2)污泥特性调理：把预处理过的污泥与污泥干粉按质量比1∶1-5混合，用高速对辊搅拌机搅拌，搅拌速度50-150转/分，线速度78.54-235.62米/分；

3)好氧熟化；经特性调理的污泥送进堆放场，用翻料机每6-10小时翻拌一次，直到污泥含水量为20-25％；

4)干燥：好氧熟化后的部分用作循环料的污泥，送入热风干燥系统干燥，热风通风量为10000m³/h-15000m³/h，物料停留时间3-6分钟，控制出料污泥干粉含水量小于10％。

2、如权利要求1所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：污泥与污泥干粉按质量比1∶1-3混合；搅拌速度控制在75-100转/分，线速度117.81-157.06米/分；热风通风量为11500m³/h-12500m³/h。

3、如权利要求2所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：污泥与污泥干粉按质量比1∶2混合；搅拌速度90转/分，线速度141.4米/分；热风通风量为12000m³/h。

4、如权利要求2所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：污泥与污泥干粉按质量比1∶2.4混合；搅拌速度120转/分，线速度188.5米/分；热风通风量为13000m³/h。

5、如权利要求1至4任一权利要求所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：经调理后的污泥是颗粒状。

6、如权利要求1至4任一权利要求所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：在干燥工序首次启用热风干燥系统时，用作循环料的污泥要添加含水量小于25％的粘土。

7、如权利要求6所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：粘土的添加量为污泥的30-40％。

8、如权利要求6所述的污泥载体干燥工艺，其特征在于：粘土为河流或湖泊疏浚的底泥。

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