目前主要运用的干化模式有: 传统热能污泥干化和太阳能污泥干化。
传统热能污泥干化是指利用污泥热干化集成设备对污泥实现干化处理。按照热介质与污泥的接触方式, 干化设备又可分为直接干化、间接干化和直接- 间接联合式干化等工艺类型。
其中直接加热污泥干化厂最具有代表性的是欧洲最大的污泥干化厂——英国的b ransands (可蒸发水量为7 ×5 000 kg/h) ;间接加热干化厂最具代表性的是西班牙的巴塞罗那(可蒸发水量为4 ×5 000 kg/h) 。欧美常见的干化工艺一般以转鼓干化、流化床干化、盘式干化为主。
(1) 转鼓干化工艺。以天然气或沼气为能源,以空气为传热介质,湿污泥和部分干化污泥颗粒在混合器中混合,由气流把它带入转鼓干燥器,污泥在转鼓干燥器中随气流以稳定的速度旋转前进,由内筒向外筒转移,污泥逐渐被干化成颗粒。该工艺分为直接加热式和间接加热式。直接加热的转鼓式干燥器要依靠非常复杂的监控系统来保持。间接加热式转鼓干燥器要在严格的惰性环境下操作,由于内部的温度和热量分配不均衡,易导致小环境中的粉尘积聚、过热,会造成很大的危险隐患。
(2) 流化床干化工艺。污泥不需要预处理,直接送入流化床干燥器。在流化床干燥器的整个底部断面均匀地吹进流化气体,使其内部形成流化层。随着污泥逐渐干化,密度减小,升到上部,再随上部抽走的气体而抽出流化床。因污泥的成分决定其流化特性,该处理系统对污泥的成分变化非常敏感,常导致流化床内的热交换不能顺利进行,流化床及管道的磨损很严重,系统的能耗也较高。
(3) 盘式干化工艺。先用外部热源加热一个油炉,再通过油体将热能传到干燥盘。盘式干燥器分为卧式圆盘干燥器和立式多盘干燥器。卧式圆盘干燥器只能采用蒸汽这种标准加热介质。塔吊构造为一个固定体,形成一个水平外壳,其内部旋转部分由一个管状空心轴,轴上固定一些空盘,盘中充满蒸汽等,还有一些搅拌叶片用于输送物料。热媒介通过中心轴进入圆盘,同时被分配到旋转体中。该方法的缺点是干化产品的含尘量极大,须另加单独的造粒系统,并且设备极易磨损。立式多盘干燥器利用污泥特殊的蒸发曲线,制备成污泥的硬质颗粒,使污水处理厂在实现污水达标排放的同时,能安全无二次污染,并且节约能源。此外,还有碟片式、带式、日光式、闪蒸式等干化工艺,但目前大型工程用得很少。欧美的干化装置在技术上已非常成熟,安全性高,设备布置紧凑,占地面积小,并且自动控制水平高,操作运行简单,符合工业化的流行趋势。各种干化工艺主要参数的比较及主要设备供货商见表。
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