污泥在桨叶式干燥机内干化特性研究

污泥在桨叶式干燥机内干化特性研究万方数据表1污泥工业分析和元素分析2原料准备本实验的对象为来自某生活污水处理厂的生活污泥，初始含水率为79．63％，其工业分析和元素分析如表1所示。湿污泥圈2桨叶式污泥干燥机剥面图l一桨叶；2一采样口；3一温度计；4一桨叶式干燥机保温层；5一电控柜；6一油泵；7一导热油炉；8一电磁调速电机；9一进料口；lO一空心热轴3实验结果及讨论3．1污泥在热重仪内的干燥特性污泥中的水分主要由自由水、间隙水、毛细结合水、表面结合水和分子结合水组成嵋1，其中自由水在机械脱水阶段已经被脱除，因此污泥的热干燥特性主要反应间隙水和结合水在加热条件下的脱水特性。实验首先研究了单污泥颗粒的失重曲线，将脱水污泥制成直径为2cm的圆球，在热重仪内观察其不同温度下的失重曲线，如图3所示。随着温度升高，污泥的失重时间明显缩短，污泥颗粒在150℃下的失重时间为8500s，在200℃时的失重时间为5000s，干燥时间减少了41．2％。图4为三条失重曲线对应的失重速率曲线，初始阶段由于污泥颗粒进入失重仪后，颗粒温度从环境温度上升至炉内温度，因此失重速率逐渐提高，在此之后，污泥的失重速率几乎呈直线下降，这主要取决于两个因素。首先，由于污泥在失重过程中，往往是靠近颗粒外表面的水分先脱除掉，当干燥界面不断往颗粒内部收缩时，水分析出的扩散阻力也不断加大；其次，间隙水、毛细结合一54一水、表面结合水和分子结合水与污泥颗粒的结合强度逐级增大⋯，因此在热干燥过程中必然导致失重速率逐渐下降。图3不同温度下污泥失重比较图4不同温度下污泥失重速率比较3．2污泥在桨叶式干燥机内的干燥过程3．2．1热轴转速的影响将污泥从桨叶式干燥机的左端进料口连续给入，干燥机的两根热轴在调速电机的带动下缓慢转动，连续不问断地对污泥进行搅拌，同时污泥在叶片的带动下在干燥机内缓缓前行，采用桨叶式干燥机边搅拌边干燥污泥，污泥的受热面不断改变，污泥受热更加均匀。通过桨叶片的搅拌，使得污泥有效克服了第一个因素对失重速率的抑制作用。图5是在相同的导热油温下，不同热轴转速下污泥的含水率沿干燥机身的变化；热轴转速提高两倍后，污泥的出口含水率由42％上升到了60％，可见热轴转速对干燥机出口污泥含水率有很大影响，这是由于桨叶片在污泥干燥过程中发式爵幽俩水万方数据挥着搅拌、传热和推动三大功能，而热轴转速和叶片对污泥的推动作用成正比，热