一种用于污泥干燥的热发生系统设计

资源与环境化工设计通讯ResourcesandEnvironmentChemicalEngineeringDesignCommunications·228·第45卷第12期2019年12月我国每年都产生大量的工业污泥和生活污泥，这些污泥富含各种有机物，堆积过久容易产生刺激难闻的气味，并且含有虫卵细菌、重金属、化学废液以及色素等有毒有害物质，若不及时合理地处治，将可能污染周边的土地、水源和空气，进而危害人们的健康。目前最常用的处理方法是用焚烧炉焚烧，但由于污泥的发热量低、水分含量大，往往出现干燥不充分、不彻底以及焚烧时间过长的情况，且在焚烧过程中，只有达到900℃以上才能有效防止二噁英有害气体的产生，这就使得整个焚烧过程高温耗能，并且高温下又极易产生SO2。显然，污泥处理不当会引发严重的环境污染问题。为响应节能减排、环保与创新的号召，本文提出一种用于污泥干燥的热发生子系统。1污泥干燥热发生系统的设计一种用于污泥干燥的热发生系统，包括炉体、控制子系统、污泥预处理子系统、热风子系统、输送子系统、出渣子系统、排烟及除尘子系统，如图1所示。272625242322212019181716151413121110987654321图1污泥干燥热发生系统图1.污泥容器2.搅拌器3.污泥泵4.螺旋给料器5.空压机6.控制阀7.燃烧室8.温度传感器9.烟气浓度传感器10.混合器11.高压风机12.喷嘴13.阶梯式布风装置14.干污泥收集箱15.出渣阀16.溢流板17.出料管18.控制阀19.流化床出料器20.料腿管21.布袋除尘器22.引风机23.第二旋风分离器24.第一旋风分离器25.惯性分离器26.流化床筒体27.显示器炉体呈椎体状，包括筒体、支架和阶梯式布风装置（13）。其布风装置设置为四级并呈阶梯状；炉体内部依次设置有惯性分离器（25）和两个旋风分离器（23），每级分离器的下部对应设置一条管道与料腿管（20）的一端相连通，根据阶梯式布风装置中各级中的污泥干燥程度不同而所需要的热量不同，管道管径按大小为4∶3∶2∶1的比例来安装。控制子系统包括调节装置和检测装置。调节装置用于调节热风子系统提供的热风温度、污泥泵（3）的出泥量、空压机（5）的功率和高压风机（11）的功率，使得干污泥的出料颗粒粒径控制在0.5~1mm；检测装置包括温度传感器（8）、烟气浓度传感器（9）和显示器（27），多个温度传感器周向均匀分布在流化床筒体（26）的外表面上和混合器（10）表面，烟气浓度传感器设置在混合器和除尘管道上。污泥预处理子系统包括污泥容器（1）、搅拌器（2）及输送管，输送管连接搅拌器及污泥泵，形成预处理后的湿污泥输送通道。热风子系统设置于炉体外，包括燃烧室（7）、混合器、高压风机、喷嘴（12）和热风管道。喷嘴为二通道结构，分别通入空气和热风，设置在流化床炉体阶梯式布风装置底部的入口处。输送子系统通过输送管连接污泥泵、高压风机和阶梯式布风装置，该输送子系统包括第一输送子系统和第二输送子系统。其中，第一输送子系统为螺旋给料器（4），第二输送子系统为空压机。出渣子系统包括阶梯式布风装置出渣、流化床出料装置出渣和排烟及除尘子系统出渣。其中，阶梯式布风装置出渣通过管道连接阶梯式布风装置和干污泥收集箱（14），管道上设置一出渣阀（15），用于平衡炉体内的料位和压差；流化床出料装置出渣通过出料管（17）将经过各级分离器分离的干污泥存储至干污泥收集箱，出料管上设置控制阀（18）以控制干污泥的出料流量；排烟及除尘子系统出渣将布袋除尘器（21）处理后的烟气粉尘送回干污泥收集箱。排烟及除尘子系统包括布袋除尘器、引风机（22）和排烟管道，烟气经过三级分离器的分离作用后流经布袋除尘器进行除尘，并由引风机经过排烟管道排出大气。2污泥干燥流程与方法根据上述污泥干燥热发生系统，本文提出一种污泥干燥的具体流程与方法来能实现污泥的快速干燥，具体步骤如下：1）在污泥预处理系统中，先把湿污泥加入到污泥容器，并向其中加入破膜剂，启动搅拌器工作，搅拌时间为3~5min。其中，向污泥中加入破膜剂，能水解胞外聚合物及微生物细胞的细胞膜，细胞内部的细胞质析出，形成胶状污泥，摘要：针对现有污泥干燥处理技术中干燥不充分不彻底的缺点，提出了一种用于污泥干燥的热发生系统及其干燥方法，该系统能够实现物料循环、快速干燥，具有环保经济、处理量大、节能高效等优点，同时制备方法工艺简单、生产成本低廉、便于推广，可满足社会上亟需处理的工业污泥和生活污泥。关键词：污泥干燥；物料循环；环保经济；节能高效中图分类号：TQ761文献标志码：A文章编号：1003–6490（2019）12–0228–02DesignofaHeatGenerationSystemforSludgeDryingChenXian，ChenJie-chao