1.污泥干化機(jī)理

　　干化是為了去除污泥中的水分，提高污泥的熱值，水分的去除要經(jīng)歷兩個(gè)主要過程（1）蒸發(fā)過程：物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面進(jìn)入介質(zhì)。

　　（2）擴(kuò)散過程：是與汽化密切相關(guān)的傳質(zhì)過程。當(dāng)物料表面水分被蒸發(fā)掉形成的物料表面濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時(shí)，需要熱量的推動(dòng)力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。

　　上述兩個(gè)過程的持續(xù)交替進(jìn)行基本反映了干化的機(jī)理。

　　污泥干化的加熱方式可以分為直接干化和間接干化。不同的加熱形式?jīng)Q定了不同類型的干化工藝，直接干化是將高溫?zé)煔庵苯右�入干化器，通過氣體與濕物料的接觸、對(duì)流進(jìn)行換熱，直干化將增加污染性氣體。代表設(shè)備有流化床干燥機(jī)；間接干化是將高溫?zé)煔獾臒崃客ㄟ^熱交換器傳給熱介質(zhì)（導(dǎo)熱油或蒸汽），熱介質(zhì)在一個(gè)封閉的環(huán)路中循環(huán)，與污泥沒有接觸。間接干化存在一定的熱損失，但需要處理的煙氣量小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。代表設(shè)備有槳葉式干燥機(jī)

　　2.流化床干化工藝。

　　2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理目前國(guó)外焚燒處理污泥的技術(shù)流派很多，但主要應(yīng)用的主要是兩種方法：一、流化床干化技術(shù)、二、漿葉式干化技術(shù)流化床干化工藝采用流化床干燥機(jī)。流化床干燥機(jī)從底部到頂部基本由三部分組成：

　�。�1）風(fēng)箱：用于通過氣體分布板將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域。

　�。�2）中間段：通過其中的熱交換器將熱量傳遞給污泥，并使之干化。

　�。�3）抽吸罩：使流化的干顆粒脫離循環(huán)氣體，而循環(huán)氣體帶著污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分離開干化機(jī)。流化床干化機(jī)工作原理如圖1所示。

　　流化床干化系統(tǒng)的密封設(shè)計(jì)避免系統(tǒng)內(nèi)的氣體泄漏到大氣中，同時(shí)避免大氣進(jìn)入干化系統(tǒng)。密封設(shè)計(jì)是嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)的前提，通過保證系統(tǒng)內(nèi)部的惰性氣體化（＜6%容積，在開機(jī)、停機(jī)和運(yùn)行等不同工況）實(shí)現(xiàn)。通過冷卻，循環(huán)氣體以及水蒸汽的溫度由85℃降到60℃。而冷卻水重新循環(huán)到污水處理廠。而經(jīng)過冷卻及洗滌的循環(huán)氣體通過風(fēng)機(jī)回到流化床內(nèi)。流化床中出來的干化顆粒則通過惰性氣體回路中的振動(dòng)型冷床將溫度降到＜40℃。

　　冷卻器中的循環(huán)氣體用和干化系統(tǒng)循環(huán)氣體相似的處理方法�；芈返臍怏w在洗滌器中，通過風(fēng)扇壓縮然后送入到流化床冷卻器。干燥的顆粒通過螺旋輸送機(jī)送入成品料倉，并通過卸料裝置卸料到運(yùn)輸卡車中。

　　2.2污泥細(xì)粒流程

　　采用旋風(fēng)分離器使灰塵和污泥細(xì)粒與流化氣體分離。計(jì)量螺旋輸送機(jī)及螺旋輸送機(jī)把灰塵從灰倉輸送到螺旋混合器。在那里，灰塵與脫水污泥進(jìn)行混合，并通過螺旋輸送機(jī)再送回到流化床干化機(jī)。

　　2.3循環(huán)氣體流程

　　干化機(jī)系統(tǒng)和冷卻器系統(tǒng)的流化氣體均保持在一個(gè)封閉式防塵氣體回路。起流化作用的循環(huán)氣體將污泥細(xì)粒和蒸發(fā)的水分帶離流化床干化機(jī)。污泥細(xì)粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)進(jìn)行分離，而蒸發(fā)的水分在一個(gè)冷凝換熱器內(nèi)采用直接逆流噴水方式進(jìn)行冷凝。蒸發(fā)的水分本身以及其他循環(huán)氣體在85℃左右的溫度水平冷卻到60℃左右，然后冷凝，冷凝下來的水離開循環(huán)氣體，排至廠區(qū)污水管道系統(tǒng)。來自冷凝器的氣體中含有微小水珠在一臺(tái)汽水分離器內(nèi)進(jìn)行分離。通過2臺(tái)風(fēng)機(jī)將干凈而冷卻的流化氣體再循環(huán)到干化機(jī)。其中，1臺(tái)風(fēng)機(jī)通過變頻器適當(dāng)調(diào)節(jié)循環(huán)氣體流量。流化床冷卻器回路內(nèi)的循環(huán)以同樣方式處理，但無旋風(fēng)分離器，因?yàn)闊o污泥細(xì)粒。此外，冷卻器氣體回路中的冷卻洗滌器用冷卻水冷凝氣體。汽水分離器之后回路氣體只要用一臺(tái)簡(jiǎn)單的小型風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓縮，然后供應(yīng)給流化床冷卻器。干化污泥由冷卻回路氣體冷卻到低于40℃。冷卻回路中的氧含量由一臺(tái)氧分析儀連續(xù)測(cè)量。通過連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)�，使冷卻氣體保持低氧環(huán)境。整個(gè)系統(tǒng)工藝過程如圖2所示：

　　2.4系統(tǒng)特點(diǎn)：

　�。�1）干顆粒含固率90%左右，從病原體學(xué)說，保證了顆粒的生物穩(wěn)定性，大大提高了使用的安全性。

　�。�2）顆粒直徑：1~5mm，干顆粒的體密度一般為600kg/m3，體積明顯減少，運(yùn)輸成本大為減少。

　　（3）顆粒熱值類似于褐煤，使一種很好的能源，可以直接焚燒。

　　3.槳葉干燥機(jī)干化工藝

　　3.1設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理

　　槳葉干燥機(jī)是一種熱傳導(dǎo)型干燥設(shè)備，是污泥干化的核心設(shè)備之一，其主要由熱軸、機(jī)身、端板、上蓋及傳動(dòng)系統(tǒng)等組成，其結(jié)構(gòu)見圖3.槳葉干燥機(jī)采用導(dǎo)熱油或水蒸汽作為熱媒，工作時(shí)槳葉干燥機(jī)的空心熱軸和空心夾套都通入熱介質(zhì)，通過金屬壁面對(duì)濕物料進(jìn)行加熱干燥，同時(shí)濕物料在空心熱軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌下逐漸向出料口移動(dòng)。達(dá)到干化要求后從槳葉干燥機(jī)尾部排出。蒸發(fā)的水分通過載氣（如空氣）帶走并洗滌冷凝。

　　3.2干化氣體系統(tǒng)：

　　干燥機(jī)干燥過程產(chǎn)生的干化氣體被載氣帶至洗滌塔，在洗滌塔中，干化氣體與噴入的大量冷凝水接觸并迅速降溫，干化氣體中水蒸氣冷凝的同時(shí)使顆粒粉塵得以去除，去除水蒸氣和顆粒粉塵的載氣從洗滌塔排出，在抽風(fēng)機(jī)的作用下，不凝性氣體進(jìn)入焚燒爐處置，剩余的載氣進(jìn)入干燥機(jī)循環(huán)。洗滌塔出水進(jìn)入污水處理廠的原水槽。

　　3.3槳葉干燥技術(shù)特點(diǎn)

　　（1）攪拌均勻，干燥效果好，槳葉對(duì)污泥的攪拌使污泥受熱均勻，干燥均勻，傳熱系數(shù)高。

　�。�2）熱軸可以互相嚙合，具有自清作用，可防止污泥粘壁

　�。�3）粉塵夾帶小，損耗少。

　�。�4）能耗低，操作費(fèi)用少。槳葉干燥熱效率可達(dá)90%.