桨叶干燥机污泥干化处理应用

董富荣（天华化工机械及自动化研究设计院有限公司,甘肃 兰州 730060）

随着经济的快速发展，我国的城市化进程逐渐加快。城市的快速扩容必然会伴随着城市污水量的提升，同时，污泥产量也会大量的增加。按照环保部门的统计资料显示，截止到2010年底，我国的城市污水处理厂的数量为2881座，污水的处理能力可以达到12331 万吨/天，全年处理的废水量可以达到337.2亿吨。按照含水率80%来计算，我国城市的污泥产生量每年可以达到3000万吨。由此可见，采取合理的措施对污泥进行无害处理以及降量处理对于我国的环境保护来说是非常必要的。

1 污泥干化的必要性

污泥的处理方式有很多，本文主要论述的方式包括填埋、焚烧、干化等。在实际的污泥处理之中选择哪种处理方式需要综合考虑污泥的含水率，含水率小于50%的一般通过焚烧方式进行，如果含水率在60%以下，这种污泥处理的过程之中一般采用堆肥法。对于城市污泥而言，其产生的污泥含水率较高，在处理之前首先应该通过机械脱水，一般脱水之后其含水率仍然保持在80%左右，所以污泥干化对于城市污泥的处理具有十分重要的意义和价值。污泥干化过程已经成为污泥处理之中非常重要的环节之一，只有首先进行污泥干化，才能保证污泥处理后期工艺的顺利推进，由此可见，污泥干化对于污泥处理十分重要。

2 桨叶干燥机介绍

桨叶干燥机是一种通过热传导进行干燥的卧式搅拌设备。主要包括几个部分：热轴、机身、端板、上盖及传动系统等组成。

图1 桨叶干燥机结构简图

其工作原理为：干燥机的介质类型包括蒸汽，热水以及导热油等，在干燥机的轴端位置装有用于导入导出热介质的旋转接头。正常情况下，加热介质从两路分别进入到壳体夹套和桨叶轴内腔中，同时对器身和桨叶轴进行加热，通过传导热的形式将物料干燥。物料经过干燥之后通过螺旋送料机以连续的方式定量的送到干燥机的加料口，进入到干燥机的机身之后由桨叶带动进行旋转、搅拌，不断的使加热介面和器身以及桨叶进行接触，使物料得到充分的加热，以便使物料水分充分蒸发。同时，随着桨叶轴的选择，物料被螺旋形的送到出料口方向，在输送的过程中由于还始终处于搅拌状态，污泥中的水分还在不断的蒸发。直到最后，干燥合格的物料从出料口排出。

桨叶干燥机的特点为：具有较低的能耗、可以充分利用热量、运行安全可靠、设备体积较小占地省、运行维护费用较低、具有自净的能力以及干燥颗粒运动规律性比较强等。

3 桨叶干燥机在工程中的应用

3.1 工程方面的简介

本工程针对某污泥干化处理项目进行研究，该项目的占地面积达到2800m2，每天处理污泥量达到300 吨，处理之前污泥的含水率在80%左右，处理之后污泥含水率在20%左右，污泥干化过程之中所使用的设备为3太桨叶干燥机，这种干燥机每天可以处理的污泥为100吨，设备工作过程之中使用的热源是污泥处理厂附近电厂燃烧的蒸汽，经过干化处理的污泥被送往发电厂，用来发电，从而更为科学的处理城市污泥。

该项目处理的污泥主要是城市污水处理厂产生的污泥，由于地理环境与生活环境的影响，该项目所处理的污泥含沙量较大，有机物含量相对较低，其处理污泥的数据如表1所示：

表1 污泥相关分析数据

3.2 污泥干化处理工艺说明

此项目中的污泥干化处理工艺包括的系统为：含水污泥储运系统、干化处理系统、干污泥储运系统、臭气处理系统、电气系统以及自控系统等。其中的干化处理系统主要由3条桨叶式污泥干化处理生产线组成，每一条桨叶式污泥干化处理生产线主要包括的内容为：1 台桨叶干燥机、1 台载气循环风机以及1座载气洗涤塔等等。

桨叶式污泥干化处理生产线实际的运行情况如下所述：

第一，污泥通过储运系统进入到桨叶干燥机之后，在干燥机桨叶的作用之下受到较为强烈的搅拌和振动，通过机器加热界面的快速加热使得污泥中含有的水分快速的蒸发；

第二，通过系统中循环风机的作用，使得作为载气的空气以较快的速度流经桨叶干燥机，从而将水分带出系统，确保了污泥的水分可以快速的蒸发以及扩散；

第三，载气经过桨叶干燥机排出之后要经过洗涤塔进行相关的处理，主要目的就是要将载气中含有的大量水蒸气以及少量粉尘脱除掉；

第四，经过上述步骤处理过后的载气一部分是通过桨叶干燥机进行循环的使用，一部分要进入到除臭系统进行处理。

3.3 桨叶干燥机的主要工艺参数

在此种工艺情况下，桨叶干燥机的主要工艺参数如表2所示。

表2 桨叶干燥机的主要工艺参数

3.4 干化处理系统的运行成本分析

通过对此等干化工艺情况下，运行过程中相关资源以及消耗能源的需求进行分析可知，所需资源和消耗费能源的费用约为49210 元/d，干化过程中每吨湿污泥所需资源和消耗费能源的费用约为164元。具体的资源和消耗费能源的费用分析如表3所示。

表3 资源和消耗费能源的费用分析

3.5 桨叶干燥机在污泥干化项目上应用的总结

经过上述比较成功的桨叶干燥机在污泥干化项目上应用的案例，可以得出桨叶干燥机在进行污泥干化处理中具有很大的技术以及经济方面的优势，主要包括如下几方面：

第一方面，桨叶干燥机污泥干化系统整体上运行平稳、安全，系统可靠性高，可以最大程度上实现污泥的降量化，同时处理后的污染物排放可以达到相关排放标准的要求；

第二方面，通过对桨叶干燥机干化处理系统的运行成本分析可知，采用此种工艺的工程具有较低的投资费用和运行费用，并且占地面积较小，能耗也非常低；

第三方面，此种污泥干化处理形式的管理相对简单、便捷，并且具有较为灵活的运转方式，可以按照季节性的不同、工作环境温度的不同（最终造成的是污泥的性质以及数量方面的变化）来灵活的调整运行的具体方式以及相关参数；

第四方面，此种污泥干化处理形式可以方便的实现对污泥处理过程进行自动化控制，从而很大程度的提升管理水平；

第五方面，桨叶干燥机主要采用的是蒸汽作为其动力热源，干燥机的运行可以和垃圾焚烧发电厂的相关设备配套进行，可以充分体现出循环经济的先进理念，可以最大程度的节约资源，最大程度的降低能源消耗，符合节约型社会的需求。

4 结语

随着我国社会的不断发展，人们的生活水平得到了显著的提高，污泥处理工作引起了人们的广泛关注，如何提高污泥处理能力，实现污泥处理的环保化已经成为现代城市污泥处理工作虽追求的目标。桨叶干燥机能耗较低，设备体积相对较小，在实际的工作之中可以稳定的运行，在污泥处理之中有着很大的优势，正是由于这一原因，很多城市污泥处理之中选择了这种设备。笔者结合自身的工作经验对桨叶干燥机污泥干化处理应用相关问题进行了论述，希望通过本文的论述促进我国污泥干化处理工作的进一步发展。

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