【干货】污泥干化技术十四问不懂的赶快来看

来源：名企资讯网作者：鄂工繁更新时间：2020-09-19 07:24:29阅读：

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据统计，在目前的污泥处理过程中，污泥干化处理的比例仍居首位。由此可见，污泥干燥技术非常重要。目前，已经收集和整理了14个关于污泥干化技术的问题和解决方案。

第一个问题

为什么不同的干燥过程有不同的工艺气体量

工艺气体的量取决于工艺本身采用的热交换形式。基于热传导的系统需要较少的气体，因为气体主要充当湿气分离系统的载体；热对流系统依靠气体携带的热量进行干燥，因此气体量很大。

滚筒干燥机的干燥依赖于热对流，所以气体的量必须满足所有的载热需求；

流化床系统也是一个以热对流为主要换热手段的过程。因为流化状态的形成需要更高速度的工艺气体，所以总的气体需求更高；

圆盘法以热传导为主要手段，理论上只需提取蒸发即可。然而，由于蒸汽在上部容易形成饱和，而在下部容易形成高温和高粉尘浓度，所以气体的流速决定了过程和粉尘分布的安全性。

涡轮薄层干燥器是一种对流传热并重的特殊工艺，其气体体积小于纯热对流系统，约为标准热对流系统的1/2-1/3。

转盘式干燥机是一种纯导热干燥机，它通过将圆盘、主轴或热壁的热量与污泥颗粒接触并搅拌来进行热量交换，热量来自于其中填充的导热油。这个过程不需要气体。

第二个问题

为什么干燥系统必须提取气体以形成微负压

提取微负压有两个目的:

1)因为干燥系统必须是闭环的，所以在干燥过程中，污泥中携带的一些物质被热解形成不可冷凝的气体，这些气体不能被冷却水冷凝，因此它们在回路中不断积累，最终可能形成饱和。不凝性气体易燃，会降低系统中粉尘的爆炸下限，给干燥系统带来危险。因此，避免回路中不凝性气体饱和是安全的重要内容之一；

2)系统中大量工艺气体的流动依赖于引风机，不凝性气体的积聚会使系统形成超过环境压力的正压。此时，工艺气体可能提供各种可能的间隙并从回路中排出，导致气味泄漏，这在安全和卫生方面是不可接受的，因此必须通过动力单元(风扇)从回路中排出，并送到生物过滤器或热源装置进行处理。

第三个问题

如何选择间接干燥过程的热源——导热油锅炉

间接干燥过程是指热源不与污泥接触，通过介质进行热交换。当介质为导热油时，需要使用导热油锅炉。

导热油锅炉是我国成熟的化工设备，其标准工作温度为280℃。它是一种以有机物为主要成分的流体，在闭环中循环，将燃烧产生的烟气中的热量传递给导热油，然后由导热油传递给介质(气体)或污泥本身。导热油获得热量并放出热量的过程形成了一定的热损失。一般来说，导热油锅炉的热效率在80%到90%之间，包括余热利用。

根据干燥机的最大蒸发能力和干燥过程的实际热能消耗，可以得到每小时最大净热能消耗的需求。考虑到导热油锅炉的热效率，可以得出导热油锅炉的选择参考标准。

例如，蒸发能力为2000升/小时的干燥器使用闭环空气体作为介质，其净热能消耗约为820千卡/升蒸发能力，导热油锅炉的热效率为88%，则:

2000升/小时x 820千卡/升/88% = 1，860，000千卡/小时

需要容量约为200万千卡的导热油锅炉。

导热油锅炉应提供以下支持参数:

油泵，安装容量；

燃烧器，安装容量；

流速；

导热油进出口温度、最大温差和平均温差；

导热油一次加注量；

第四个问题

烘干机的处理能力是固定的吗

烘干机的处理能力有一定的变化范围。这种差异来自两个方面:(1)由于材料本身的性质，干燥时间延长或缩短；由于最终固体含量的变化而提高或降低生产率。

对于污泥干燥，由于污泥的特性，大多数干燥过程必须采用干污泥返混，因此干燥时间受物料特性的影响很小。然而，任何采用干污泥返混的工艺在最终固体含量方面都没有可扩展性，因此可以说其干燥器的处理能力是“固定的”。

这对于没有干污泥返混的工艺是不同的，固体含量的变化将导致处理能力的巨大变化。

第五个问题

全干燥和半干燥是如何划分的

干燥和半干燥的区别在于干燥产品的最终含水量不同。这个公式是相对的，没有科学的定义。“全干燥”是指固体含量高的类型，如固体含量在85%以上；半干燥主要指固含量在50-65%之间的类型。

如果干燥的目的是卫生，有必要将污泥干燥到更高的固体含量，最高可超过90%。此时，污泥的含水量远低于环境温度下空空气的平均湿度，当污泥返回环境时，会逐渐吸收水分。

如果干燥的目的仅仅是减少量，那么将会产生不同的固体含量要求。当固体含量为20%的湿泥浆干燥至90%或60%时，减速比分别为78%和67%，相差仅11个百分点。根据最终处理的不同目的，实际上需要不同的固体含量。例如，在垃圾填埋中，垃圾的固体含量平均低于60%，因此要求污泥达到90%没有什么意义。

在处理环境中将污泥干燥至平衡且稳定的湿度，即周围空气体中的水蒸气分压与材料表面上的水蒸气压力平衡，这应该是最经济合理的要求。

问题6

为什么半干燥的能力高于全干燥

有些污泥干化工艺可以将湿污泥处理至固含量为50-65%，此时的处理能力明显高于完全干化时的处理能力。这有两个原因:

首先，对于干燥系统，干燥时间决定了干燥器的容量。当材料的最终含水量高时(所谓的半干燥)，蒸发相同量的水的时间比最终含水量高时(所谓的总干燥)的时间短，并且单位处理时间的处理能力可以更高。

其次，不同干燥条件下污泥的失水率不同。当水分含量高时，失水率高，但相反，失水率降低。

第七个问题

污泥干燥的机理是什么

干燥是为了除去水分，它经历两个主要过程:

1)蒸发过程:材料表面的水分蒸发，由于材料表面的水蒸气压力低于介质(气体)中的水蒸气分压，水分从材料表面进入介质。

2)扩散过程:这是一个与蒸发密切相关的传质过程。当材料表面的水分蒸发时，材料表面的湿度低于材料内部的湿度。此时，它需要热量的驱动力将水分从内部转移到表面。

上述两个过程的连续和交替过程基本上反映了干燥机理。

第八个问题

为什么我们要讨论干燥过程中的传热形式

干燥传热形式是分析干燥系统效率的重要理论基础。

所有热交换必须通过某种介质或界面进行，这种介质或界面可以是气体，如空气体、蒸汽、氮气、烟道气等。或者金属，当它的热量通过烟、导热油、蒸汽和其他介质传输时。

介质积聚并带走热量。当湿材料接触金属热壁时，水分子与金属分子之间的接触形成热传导；湿材料中气态介质分子和水分子之间的封装、混合和接触形成热对流。热传导和对流是干燥过程中应用最广泛的两种传热形式。

大多数干燥过程采用其中一种作为主要的传热形式，而少数同时采用两种形式。

除了烟气可以直接加热外，其他介质的应用属于间接加热的热量利用。

热交换的形式决定了干燥系统热损失的基本特征。

第九个问题

为什么污泥需要很长时间才能变干

大多数干燥过程需要20-30分钟来将污泥从20%的固体含量干燥到90%。

干燥是通过两个互补且平行的过程完成的:地表水蒸发和内部水扩散。一般来说，水的扩散速率随着污泥颗粒干燥度的增加而降低，而地表水的蒸发速率随着干燥度的增加而增加。由于扩散速度主要由热能驱动，对于热对流系统，干燥机一般采用并流工艺，大多数工艺的热能供应逐渐减少，导致高倩产品在下半年干燥时速度下降。对于传热系统，当污泥表面水分含量降低时，其传热效率急剧下降，因此需要有较大的传热表面积来完成最后一级水的蒸发。

问题10

缩短干燥时间的可能性

对于所有的干燥机，缩短干燥时间意味着提高生产效率。可以在5分钟内干燥的材料不会在10分钟内干燥。干燥时间能否缩短不是由主观意愿决定的，而是由干燥条件决定的。

影响干燥过程的因素很多，如物料周围介质的状况、介质运动的速度和方向、物料的性质、大小、堆放条件、湿度和温度等。这些因素的总和决定了干燥时间。事实上，上述条件的改善和优化是由工艺决定的。常用的方法之一是干污泥返混，这不仅可以避免污泥在干燥器中的粘附，还可以在很大程度上改善干燥器中物料的加热条件，从而有效缩短时间。

问题11

污泥处理能力的计算

根据进出口处的蒸发能力和固体含量，可以推导出干燥器的理论容量:

理论污泥处理能力=蒸发能力+(蒸发能力×湿污泥固体含量)/(干污泥固体含量-湿污泥固体含量)

例如，如果一台每小时蒸发能力为2500千克水的干燥机将20%的湿泥浆干燥至90%，那么:

2500+(2500 x 20%)/(90%-20%)x 24/1000 = 77吨/天

当制造适合焚烧的半干燥产品时:

2500+(2500 x 20%)/(60%-20%)x 24/1000 = 90吨/天

问题12

污泥干化厂的公共配套设施是什么

一般来说，干燥工艺需要配备以下基本配套设施，但根据工艺的不同可能会有很大变化:

冷却水循环系统:用于冷却干泥浆产品等。