本發(fā)明涉及的是污泥干化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及低溫污泥烘干工藝。
背景技術(shù):
污泥干化是污泥處理必要的中間過程,從直接施用到直接焚燒,從干化后施用,到干化后焚燒,直到最近的干化后氣化,基本上肯定了干化作為一項(xiàng)必要的中間過程的重要性。其原因主要有兩個(gè):經(jīng)濟(jì)性,無(wú)論是運(yùn)輸處置減量,還是能源消耗減量;衛(wèi)生性,農(nóng)用的必要條件。污泥干化最終處置方式是國(guó)情的選擇,填埋無(wú)疑是不可取的,這不僅在于土地價(jià)值昂貴,主要還是從能源和生物能資源方面考慮,國(guó)家要求減少和限制污泥的填埋。
目前大部分行業(yè)污泥脫水僅采用機(jī)械擠壓式污泥脫水,如帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)、疊螺機(jī)以及離心式脫水機(jī),其脫水后污泥含水率在70%-90%左右;選擇焚燒作為處置手段,該污泥本身的熱量不足以維持其熱量需求,所以此類污泥的對(duì)于后續(xù)的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及焚燒來(lái)說經(jīng)濟(jì)性差,這是造成目前污泥處置成本高的重要原因,對(duì)企業(yè)污泥的干燥減重、減容的要求日益劇增。
目前國(guó)內(nèi)污泥干燥工藝、技術(shù)在不斷發(fā)展,采用的能源方式主要為直接加熱式居多,即使用蒸汽、煙氣尾氣、電加熱等形式將污泥加熱至100℃以上,使污泥的水份變?yōu)樗魵馀懦?;該形式烘干裝置存在以下問題:
(1)能耗高:能量需求為每公升蒸發(fā)量最低需要620大卡,直接加熱式干化設(shè)備處理商標(biāo)稱其系統(tǒng)的熱能需求是800-850大卡。
(2)帶來(lái)二次污染:烘干污泥同時(shí)帶來(lái)污染性的尾氣需要再做處理裝置方能達(dá)標(biāo)排放。
(3)烘干溫度高帶來(lái)烘干安全問題:高溫烘干污泥氣流中污泥可能揮發(fā)出來(lái)的物質(zhì)爆炸、毒性等問題難以避免。
基于此,設(shè)計(jì)一種低溫污泥烘干工藝尤為必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足,本發(fā)明目的是在于提供一種低溫污泥烘干工藝,能耗低,無(wú)二次污染,烘干溫度低,安全性高,烘干自動(dòng)化程度高,大大降低污泥干化成本,易于推廣使用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):低溫污泥烘干工藝,其工藝步驟為:(1)將含水率60%-80%的濕污泥經(jīng)過破碎、擠條成型后進(jìn)入帶式污泥烘干箱;
(2)帶式污泥烘干箱中的濕污泥經(jīng)與熱的干燥循環(huán)空氣換熱換質(zhì)后變?yōu)楹?0%以下的干污泥,熱的干燥循環(huán)空氣變?yōu)闈竦牡蜏匮h(huán)空氣;
(3)濕的低溫循環(huán)空氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)吸入熱泵,并從循環(huán)風(fēng)機(jī)吹入中間換熱器與蒸發(fā)出風(fēng)做熱交換進(jìn)一步降低溫度;
(4)降溫后的低溫循環(huán)空氣從中間換熱器出風(fēng),經(jīng)過水冷預(yù)冷盤管再降低溫度;
(5)從水冷預(yù)冷盤管出風(fēng)經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā),溫度降至露點(diǎn)以下,從而冷凝水析出;
(6)蒸發(fā)出風(fēng)經(jīng)過中間冷卻器與熱泵回風(fēng)做熱交換,提升出風(fēng)溫度后進(jìn)入冷凝器;
(7)循環(huán)風(fēng)通過冷凝器進(jìn)一步升溫后變?yōu)闊岬母稍锏难h(huán)空氣進(jìn)入帶式污泥烘箱,實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理。
作為優(yōu)選,所述熱的干燥循環(huán)空氣的溫度為60-70℃,濕度在20%以下,經(jīng)帶式污泥烘干箱處理后進(jìn)入熱泵的濕的低溫循環(huán)空氣溫度為50-60℃,濕度在50%以上。
本發(fā)明的有益效果:(1)能耗低:采用低溫?zé)岜煤娓稍O(shè)備,由于熱泵中制冷量和制熱量都用于污泥干化,故能耗相較于直接加熱式能耗高50%以上。
(2)無(wú)二次污染:污泥水份最終通過冷凝水的形式排放出來(lái),風(fēng)通過循環(huán)使用,無(wú)外氣排放二次污染問題。
(3)烘干溫度低,減小安全問題:由于烘干溫度低于70℃,污泥可能揮發(fā)出來(lái)的物質(zhì)爆炸、毒性等問題少,污泥適用性廣,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、稼動(dòng)率高。
(4)自動(dòng)化能力高:該設(shè)備設(shè)計(jì)形式有效將污泥干化實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化運(yùn)行,污泥干化過程避免人力的投入,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,減少成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說明本發(fā)明;
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照?qǐng)D1,本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案:低溫污泥烘干工藝,其工藝步驟為:(1)污泥烘干:①將含水率60%-80%的濕污泥經(jīng)過破碎、擠條成型后進(jìn)入帶式污泥烘干箱;
②帶式污泥烘干箱中的濕污泥經(jīng)與熱的干燥循環(huán)空氣換熱換質(zhì)后變?yōu)楹?0%以下的干污泥,熱的干燥循環(huán)空氣變?yōu)闈竦牡蜏匮h(huán)空氣,其中熱的干燥循環(huán)空氣的溫度為60-70℃,濕度在20%以下,經(jīng)帶式污泥烘干箱處理后的濕的低溫循環(huán)空氣溫度為50-60℃,濕度在50%以上。
(2)循環(huán)空氣熱泵處理:
①將經(jīng)污泥烘干處理后產(chǎn)生的溫度為50-60℃,濕度在50%以上的濕低溫循環(huán)空氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)吸入熱泵,并從循環(huán)風(fēng)機(jī)吹入中間換熱器與蒸發(fā)出風(fēng)做熱交換進(jìn)一步降低溫度;
②降溫后的低溫循環(huán)空氣從中間換熱器出風(fēng),經(jīng)過水冷預(yù)冷盤管再降低溫度;
③從水冷預(yù)冷盤管出風(fēng)經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā),溫度降至露點(diǎn)以下,從而冷凝水析出;
④蒸發(fā)出風(fēng)經(jīng)過中間冷卻器與熱泵回風(fēng)做熱交換,提升出風(fēng)溫度后進(jìn)入冷凝器;
⑤循環(huán)風(fēng)通過冷凝器進(jìn)一步升溫后變?yōu)闊岬母稍锏难h(huán)空氣進(jìn)入帶式污泥烘箱,實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理。
本具體實(shí)施方式相較于目前直接加熱式干化設(shè)備的污泥處理方式,采用低溫?zé)岜煤娓稍O(shè)備,由于熱泵中制冷量和制熱量都用于污泥干化,故能耗更低,且污泥水份最終通過冷凝水的形式排放出來(lái),風(fēng)通過循環(huán)使用,沒有傳統(tǒng)的外氣排放二次污染問題,節(jié)能又環(huán)保,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,自動(dòng)化程度高,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。