處理段

處理參數

數值

單位

備注

污泥干化系統

入口污泥處理量

30

t/d

入口污泥含固率

20

%

干基污泥量

6

t/d

干化污泥量

8.6

t/d

干化污泥含固率

70

%

蒸發水量

21.4

t/d

計算：干化污泥量=污泥處理量×污泥含固率÷干化后污泥含固率

                =30×20%÷70%=8.6

2.2.3zui終產品的出口條件

• 含固率 70% DS
• 干燥器物料出口溫度 <85 °C
• 冷卻后溫度 <40 °C

方案工藝描述

污泥處置系統工藝選擇

本方案處理的污泥，主要是來源于污水處理廠產生的脫水活性污泥，脫水活性污泥含固率約40%，污泥通過污泥泵提升輸送后，進入污泥干化系統處置，zui終達到含固率80%經造粒成粒徑3-15mm污泥顆粒，經干污泥料倉暫存后，干化污泥進行后續處置。

本方案設計污泥干化處置工藝系統，具有以下核心特點：

• 脫水活性污泥干化后污泥減量zui高達50%減量化*，大大節約后續處置費用；
• 干化系統能夠適應各種復雜進泥情況穩定運行，無返混流程，安全性能優異，全自控運行，處理效率高，占地小，運行成本低，系統微負壓運行，無臭氣污染；
• 干化后污泥含水率大大降低，性狀穩定，熱值增高，為后續能源化處置奠定良好的基礎；

工藝介紹和描述

污泥干燥設備，以高溫蒸汽作為熱源，采用了熱傳導給熱的換熱模式，通過造粒的滾軸及盤式干燥機的盤面，在物料含水率高時確保高強度的傳導給熱干燥至設定的含固率，zui高可達到含固率85%。

這種熱傳導干燥模式，具有的干燥效果，無需采用干泥返混流程，一步將含水率80-85%污泥直接干燥到含固率70%~85%。在污泥快速干燥的同時，相比較傳統的干燥方式，蒸發效率可提高1.5-2倍，干燥處理消耗的時間僅為30%左右，節約能耗并降低運行成本。相比較單一熱對流干燥方式，沒有干泥返混和擠壓塑性的處理工序，能夠處理污泥，處理效率高。

由于污泥在干燥過程中會產生大量的水蒸氣，配備引風機從主回路抽取少量氣體進行冷凝，并保持整個回路的微負壓，與傳統單一的熱對流干燥系統相比，氣體排放量小，通過除臭系統進行凈化，并保證環境無臭氣污染。

尾氣含塵量極少，從根本上控制粉體爆炸現象。

1）脫水污泥喂料

脫水后的污泥通過垂直提升機，將污泥喂入干燥設備中。

2）產品干燥

污泥干燥采用兩級干燥方式：*級為重復造粒破壁熱蒸發區域；第二級為干燥區域。濕粘的污泥在本公司特殊的軟體造粒機內，利用污泥自重為動力進行容積式造粒，并將污泥透氣性差、對干燥不利的、軟粘性等干燥特性很差的不利因素轉變成本公司軟體造粒機造粒的有利條件，采用很低動能就可以完成造粒工作；造粒工作為垂直的多層次重復工作，每次造粒均以表面熱萃取、破壁熱干化的顆粒表面熱干化為基礎：在*層造粒形成的外表殼干化、脆化、裂化，中間濕軟的污泥顆粒，落入第二層后重新混合、打破表皮硬殼，使*次的外殼變成第二次造粒的內部（核骨架），*次造粒的內部水重新變成表面層重復進行熱萃取、破壁熱干化。經過上述多層次的破壁熱萃取造粒干化，形成了中間鏤空的、極不規則的污泥顆粒。顆粒表面積非常大、堆比重很輕、透氣性很強的污泥顆粒。這種顆粒在后續的各種處理工藝中都顯示它優異的效能。

造粒區域完成將污泥（通過自重）造粒后，形成含水量在68%的顆粒污泥，再進入入盤式干燥機。此時的污泥顆粒粒徑約為3～15mm獨立的相互不粘連的顆粒。該顆粒進入盤式干燥機后具有較強的分散度，能夠在盤面上部形成很高的平面分布率，強化了設備干燥強度。從二級干燥機出來的成品含水zui低達15%。

3）氣固分離

經污泥干燥器處理后的產品收集在底部，而氣體從頂部離開。

閉環回路保持微負壓，避免任何粉塵排放到環境中。

4）不可凝氣體抽取

污泥中含有有機成分較多，為了避免惡臭氣體排放至自然環境中，由風機使閉路循環保持微負壓。少量廢氣，其中可能含不可凝氣體，從干化回路抽出經冷凝處理后送往除臭裝置。

5）蒸發水和氣體冷凝

風機抽取的不可凝氣體首先被引入冷凝塔進行冷凝。冷凝塔內氣體通過一個頗爾環填料層被水逆向淋洗。水蒸氣的冷凝是通過并合效果完成的。冷凝液被收集在冷凝塔底部，以溢流方式排放。

為優化資源利用，冷凝液采用循環冷卻水進行冷凝，完成冷凝噴淋的循環冷卻液經降溫后回到冷凝液管線進行循環使用。

6）干化污泥處置

經干燥污泥處理后的干化污泥，根據需要進行zui終的處置。

7）工藝控制

污泥干化工藝采用PLC對工藝進行自動控制。PLC的編程是根據供應商的工藝訣竅和經驗的特定邏輯順序而進行的。

由于污泥干化工藝所處理的物料為廢物，多項因素可能導致運行的變化，這些變化可能導致工藝不穩定甚至阻斷，因此，為了保證運行的安全性，設計應盡可能簡化和實現單變量單輸出，避免變量之間的互相干擾。

干化工藝由于工藝本身的特點，具有實現zui簡潔和可靠的閉環、條件(連鎖)控制。在基本條件設定后，可以通過在線儀器儀表，準確地實現對工藝的控制。

對于干燥工藝而言，給熱是獨立于干化工藝運行條件的前提條件。給熱條件的設定是以蒸汽輸入量及其入、出口溫度、壓力來衡量的。

工藝的大幅度調整一般在工廠調試階段均以菜單形式記錄和保存下來，以備在實際運行中調用。因濕泥狀況變化而需要作出的臨時調整可由操作人員現場進行。

工廠的開機和關機均為執行一個一系列預先設定好的命令集的過程。開機的目標是在確保安全和溫度合適的條件下，建立系統內的物料和熱平衡。關機的目標是在確保安全和阻斷濕泥進料的同時，實現干燥器的緩慢降溫和冷卻。這些過程對干燥器的長期穩定運行是十分必要的。

8）熱泵蒸汽組

自來水經過軟水器處理，進入熱泵加熱，從環境溫度升高到105度，產生過熱水，在高壓水泵的作用下，通過精細化的超細霧化噴頭，過熱水霧化進入電磁加熱管，電磁加熱管內有蒸汽和水分離裝置，外有電磁加圈，通過PLC的精密控制，保證電磁加熱管溫度穩定在300-400度，過熱水霧通過電磁加熱管，瞬間產生高壓蒸汽，蒸氣溫度保持在180-200度，壓力在7-8公斤，電磁加熱管中不存水，沒有壓力容器爆炸的危險。

工藝系統的特點

• 成熟工藝可確保投資的有效性、可靠性和穩定性
• 高度惰性化工藝回路，保證系統運行安全。
• 進泥含水率波動情況下，確保干化污泥含固率穩定。

因干化系統的工藝原理，在進泥含固率波動情況下，實際運行通過自動控制，可自由調節出泥干度，確保干化污泥含固率穩定。

• 能耗低，運行成本低。
• 系統設備簡潔，無需其他工藝的干泥返混等設備，設備緊湊占地少，系統投資經濟性好。
• 配備上位機控制系統自動控制系統運行，設備維護量極少，運行費用低。

回路保持微負壓，不會向工作環境排放氣體，避免二次污染。

產品介紹

4.1污泥干化設備簡介

干燥主機由污泥干化軟體造粒機和立式盤式干燥機兩個部分組成。造粒機在上，盤式干燥機在下，造粒機排出的顆粒直接進入盤式干燥機繼續干燥。

造粒機實現對污泥的表面干化造粒，完成污泥比表面積zui大化；污泥經過重復的熱造粒形成鏤空的、表面不規則的、均勻的、相互不粘連的污泥顆粒。

盤式干燥機完成對污泥顆粒繼續干化形成終端成品。由于不規則的、鏤空的顆粒，促使盤式干燥機內的蒸發強度*，通過觀察口可以明顯看到水分蒸發。

4.2軟體造粒機

污泥軟體造粒干燥系統是多層組合式造粒系統，上下層可以互換、所有零部件均為標準化的低速運行設備。主要是由：傳動機構、供熱系統、組合式造粒機群、負壓排氣系統、電儀自控系統等組成。

污泥造粒可分成容積式造粒和破殼重復造粒兩個部分組成。

容積式造粒是將原始污泥堆通過自重產生壓強，引入造粒機容腔。如同桑蠶吃桑葉那樣的，緩慢而群體地吸納油污泥，在熱能的作用下，瞬間表面破壁熱干化成單體顆粒；

破殼重復造粒是將上造粒層形成的外殼干化、脆化、裂化、硬化的中間濕軟顆粒打破，原來顆粒的外殼形成新顆粒的內部骨架、原來顆粒內濕物料被呈現在顆粒外表面，進行新的表面破壁熱干化而形成新的趨近鏤空的新顆粒。重復上述，得到鏤空的、表面很不規則的、相互不粘連的、總含水率得到降低的污泥顆粒。

4.2.1容積式造粒

污泥自重產生壓強填滿造粒機容腔形成濕軟顆粒（圖1）。

與此同時，通入造粒機內熱源的熱量迅速通過容腔內表面釋放給物料表面形成快速升溫，顆粒表面得到破壁熱淬取，水在急劇受熱中瞬間蒸發，由于污泥透氣性很差，瞬間產生的大量蒸汽無法通過料層透氣，因此，在顆粒外表和容腔表面之間形成高壓蒸汽隔離膜（圖2），將污泥軟顆粒與容腔內表面隔離開，完成脫模基本要素。顆粒外表瞬間脫水成表面干化、脆化、裂化、硬化的，內部濕軟的單體顆粒；

刨去加熱容腔以外的濕軟料（圖3），自然形成可以自動脫模的小顆粒。完成*步造粒（圖4）。

4.2.2破殼重復造粒

4.3盤式干燥機

4.3.1盤式干燥機的組成

主要由通入熱源的水平圓盤、翻動物料的耙葉耙臂及其附件、旋轉傳動主軸、傳動定位機構、外筒體以及支架等組成。

4.3.2盤式干燥機工作原理

濕顆粒物料連續地加到*層干燥盤上，帶有耙葉的耙臂作回轉運動使耙葉連續地翻抄物料。

物料沿指數螺旋線流過干燥盤表面，在小干燥盤上的物料被移送到外緣并落到下方的大干燥盤外緣，在大干燥盤上物料向里移動并從中間落料口落入下一層小干燥盤中。

大小干燥盤上下交替排列，物料得以連續地流過整個干燥器。中空的干燥盤內通入加熱介質。

已干物料從zui后一層出料口排出。蒸發的水份從設在頂蓋上的排濕口排出。

4.4造粒干燥機的優勢

• 造粒驅動功率極低，每噸污泥造粒成單體顆粒的動能僅需1度電：采用了特殊的污泥無摩擦軟體造粒干化機，在無任何輔助添加物條件情況下，實施軟體造粒并獲得表面干化；
• 熱能消耗大大降低：污泥進入干燥受熱前就已經形成顆粒，得到重復破壁熱干化，內含水變成表面水；并且在重復造粒過程中水分幾乎全部表面化，所以，蒸發耗能極低；
• 沒有擠壓、滑動摩擦，近趨零磨損：特殊的污泥造粒原理和立式盤式干燥，使得其設備的使用壽命大大增加；
• 酸腐蝕大大降低：物料顆粒浮動在蒸發盤面和造粒機換熱表面，顆粒多以表層干基形態與加熱傳熱金屬接觸，依靠暴露在熱干燥室的龐大的表面積蒸發，而不是象槳葉、臥式轉盤、渦輪薄層、氣流破碎室、噴東床等干燥設備將污泥緊貼換熱金屬表面。干基狀態下酸性物腐蝕能力很小，如HCL絕干狀態下腐蝕為零；
• 無需附加熱能：由于無需其他物質混合，其需要的干燥熱能僅是其本身蒸發耗能；
• 系統安全：尾氣含塵量極少，從根本上控制粉體爆炸現象。