污泥减量化及资源化处理处置——污泥喷雾干燥处理系统.ppt

1、污泥减量化及资源化处理处置污泥喷雾干燥处理系统,2012.06.15 大连,污泥喷雾干燥及其关键技术 系统方案、组成及工艺流程 运行及检测 系统应用, 喷雾干燥,喷雾干燥是工业生产中常见的一种干燥方式，是将被干燥物料在热风中喷雾成细小雾滴，雾滴与热风混合发生干燥，从而获得粉末或颗粒状产品。由于喷雾干燥具有干燥时间短、蒸发效率高、对被干燥物质的影响小等特点，被广泛应用于奶粉、洗衣粉、药品、染料等产品的生产中。, 传统喷雾干燥的局限性,受喷雾技术的限制，只能对乳液状物料进行干燥处理： 设备较复杂，占地面积大，一次投资大； 雾化器，粉末回收装置价格较高； 需要空气量多，增加鼓风机的电能消耗与回收装置

2、的容量； 热效率不高，热消耗大。, 干燥中的传热传质,干燥是一个传热传质过程。热量从高温介质传至低温湿物料表面，然后传至湿物料内部，这是一个传热过程；湿物料表面的水分受热汽化，扩散至空气中。同时湿物料内部水分首先扩散到物料表面，再扩散到空气中，这是一个传质过程。, 傅立叶定律和费克定律,干燥的传热传质过程遵循： 傅立叶定律（Fouriers Law） = -AdT/dx，传热速率与传热系数、传热面积及物料与热介质的温度差成正比； 费克定律（Ficks Law） J = -DdP/dx，扩散速率与扩散系数、汽压差成正比。, 恒速蒸发和降速蒸发,物料干燥过程中，存在着“恒速蒸发”和“降速蒸发”两个

3、不同的阶段： 在恒速蒸发阶段，水分通过物料扩散的速率大于汽化速率，水分汽化是在物料表面发生。此时的传热系数、面积及温差稳定，扩散系数及蒸汽压差稳定，蒸发速率恒定。 在降速蒸发阶段，水分通过物料的扩散速率降低，汽化面内移，物料温度上升。此时的传热系数及温差下降，扩散系数及蒸汽压差下降，蒸发速率下降。, 喷雾干燥的优势,与其他热干燥方式相比，被干燥物料在热风中雾化成细小雾滴，极大地提高了物料的传热面积，同时使原本存在于物料内部的间隙水成为表面水，从而强化了恒速蒸发过程，由此也降低了因物料温度上升及干燥器散热造成的热损失，提高了干燥热效率；,物料雾化后,具有传热快，水分蒸发迅速，干燥时间瞬间的特点，

4、适用于热敏性物料，且产品质量好，质地疏松； 干燥、造粒同步完成，工艺过程简单，系统组成少，自动化程度高；, 污泥喷雾干燥的特殊优势,对用于干燥的热风无清洁要求，可直接采用锅炉、窑炉的余热烟气或热风炉烟气作为干燥气体； 通常干燥至含水率40%的污泥即可满足“土地利用”或“焚烧”处置的要求，因此可以控制污泥干燥过程始终处于“恒速蒸发”阶段， 干燥后的污泥较好地保持了原泥中的有机质及氮、磷、钾成分，适宜于“土地利用”；, 污泥喷雾干燥的主要问题,由于沼渣比较粘稠，很难雾化或雾化效果差，达不到预期雾化目标，还会造成粘壁现象，无法进行生产； 由于沼渣中含有各种杂质，特别是会存在固体颗粒和毛发、绳头等，容

5、易堵塞雾化喷枪，无法进行生产；, 污泥喷雾干燥关键技术,采用二次切向内混三流式气流雾化技术，可将高含固率、粘度达10万厘泊的膏状物料雾化成细小的雾滴，并且耗气量小（气料比约1:10，能耗小）、效率高，有效地解决了高含固率粘稠物料的雾化效果问题； 提高喷枪内部物料通道的孔径至10mm以上，确保常见的固体颗粒、毛发等不会堵塞喷枪。而10mm以上的颗粒或数十cm以上的毛发或绳头采用格栅和沉渣池很容易滤除。,污泥喷雾干燥及其关键技术 系统方案、组成及工艺流程 运行及检测 系统应用, 系统简介,本项目以国家发明专利ZL201010120608.X“高含固率污泥直接高效喷雾干燥的系统装置及其方法”为技术基

6、础，将污泥气流喷雾技术、水煤浆热风炉技术、脱硫除尘除臭技术等多项专有技术进行了系统集成，是污泥减量化和资源化处理处置的解决方案。, 系统组成示意图, 喷雾干燥系统,主要包括：喷雾干燥塔、整流塔座、配风器、旋风分离器、热风管道（接沼气发电机余热烟气）、引风机及烟气管道、空气压缩机、储气罐等，以及专用的污泥雾化器及气流喷嘴。,直接采用热风炉烟气或锅炉、窑炉余热烟气作为干燥气体。烟气中的粉尘颗粒等杂质在喷雾干燥过程中与污泥的雾滴混合，被充分回收； 采用专用的大孔径二次切向内混三流式喷嘴， 确保污泥雾化效果并防止喷嘴堵塞； 污泥雾滴与干燥热风采用并流方式通过喷雾干燥塔。采用并流方式具有以下优点： 易控

7、制污泥在干燥塔的出口温度，以避免因出口温度过高而影响泥质中的有机营养成分； 使污泥进入干燥塔后迅速升高温度，从而降低污泥粘度，提高热交换效率 ；, 烟气清洁及余热回收系统,主要包括：湿法脱硫除尘除臭塔、除臭剂雾化器及喷嘴、除雾器、循环水箱及水泵、换热器等。 采用气雾混合分段式脱硫除尘除臭技术，解决了“烟气水蒸汽”排放的清洁处理问题； 在清洁“烟气水蒸汽”的同时使水蒸汽液化，高效回收水蒸汽潜热，用于污泥厌氧消化、鼓风预热、污泥干化预热等，充分利用热能资源；, 污泥预热及供料系统,完成污泥存储、输送、预热及喷雾供料。主要包括：污泥池、绞龙、输送泵及输送管道、搅拌料斗、螺杆泵等； 采用加热型压力搅拌

8、罐作为供料料斗，同时利用高温烟气对搅拌罐进行加热，提高污泥温度并使污泥具有一定程度的热水解，促进污泥喷雾干燥，实现连续式加热供料工艺过程；, 其他配套系统,系统运行自控系统：完成系统运行自动检测和运行调整控制。包括：中央处理器，控制台，机柜，由温度、压力、质量等传感器及数字仪表组成的运行数据采集系统，由变频器、电磁阀、电机等组成的控制执行系统； 工作平台及配电、防护、照明，干泥输送及包装等配套设施。, 系统工艺流程图,污泥喷雾干燥及其关键技术 系统方案、组成及工艺流程 运行及检测 系统应用, 工程实例：天津市华静污水厂污泥处理装置, 干燥前后的污泥, 系统配置,处理能力：2000kg/h； 热

9、风炉发热量：1,200,000kcal/h； 总装机容量：90kw； 最高高度：15m; 占地面积：8*25；, 运行数据,将含水率80%的脱水污泥干燥至含水率40%，处理能力2000kg/h时： 热风炉炉膛温度：110050； 干燥塔入塔温度：50050； 干燥塔出塔温度：1055； 风量：8000500m/h； 压缩空气消耗：200kg/h； 电量消耗：70kwh； 热量消耗：1,000,000kcal/h；, 干化污泥检测,委托天津市城市排水监测站对干化污泥进行了检测： 重金属等污染物除锌含量超标外，均符合国标GB4284-84、GB18918-2002以及CJ/T309-2009农用B

10、类规定的要求; 干化后的污泥较好地保持了原泥的有机质和N、P、K成分。其中有机质含量40%，NPK总量 8%；, 烟气排放检测,委托天津市环境监测中心，对排放的尾气进行了检测： 粉尘及固体颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、氨气、硫醇等排放浓度均符合GB14554-93恶臭污染物排放标准及GB16297-96大气污染物综合排放标准规定的要求。,污泥喷雾干燥及其关键技术 系统方案、组成及工艺流程 运行及检测 系统应用, 系统特点,采用喷雾干燥方式极大地提高了污泥的传热传质面积，同时使原本存在于污泥内部的间隙水成为表面水，从而强化了恒速蒸发过程，也降低了因物料温度上升及干燥器散热造成的热损失，提高

11、了干燥热效率； 采用大孔径二次切向内混三流式气流喷雾技术，解决了污泥粘稠、易堵塞、雾化效果差的问题； 采用气雾混合双塔分段脱硫除尘除臭技术，解决了“烟气/水蒸汽”排放的清洁处理问题； 在清洁“烟气/水蒸汽”的同时使水蒸汽液化，高效回收水蒸汽潜热，用于污泥厌氧消化、鼓风预热、污泥干化预热等，充分利用热能资源；,对干燥热源要求低，可直接利用锅炉、窑炉的废热烟气作为干燥热源，充分利用余热资源； 干燥工艺流程简单，自动化程度高，运行成本低，适宜规模化连续生产； 设备组成少，主要设备采用工业化标准设备，系统设备投资少、占地面积小； 干化后的污泥很好地保持了原泥中丰富的氮、磷、钾成分，适宜“土地利用”，可实现污泥残余价值最大化。, 系统应用模式,大型污水厂或污泥处理处置厂： 与污泥热水解、厌氧消化、沼气发电等工艺技术结合，利用沼气发电产生的废热烟气完成对沼渣的干燥处理；同时利用本系统余热回收产生的低位热源完成厌氧消化的加热和保温； 具有锅炉、窑炉余热资源的污水厂或污泥处理处置厂： 与污泥热水解等工艺技术结合，利用余热资源完成对污泥的干燥处理；同时利用本系统余热回收产生的低位热源完成污泥预热；,中小型污水厂或污泥处理处置厂： 与水煤浆热风炉、污泥热水解等