[發明專利]氣體變壓加熱的污泥干燥方法

無效

• 申請號: 200810201628.2
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN101381193A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 申哲民;仝巖
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種氣體變壓加熱的污泥干燥方法，用于簡便、高效回收汽化熱能，降低污泥干燥的熱能消耗和運行成本。屬環境保護技術領域。

背景技術

全國市政污水處理率不斷提高，各城市紛紛建污水處理廠，各污水處理廠都面臨著如何處置每天產生的大量剩余污泥的問題。大量未經穩定化、無害化處理的污泥已成為污水處理廠的沉重負擔。對城市污水處理廠產生的污泥在機械脫水的基礎上進行有效減容，盡量降低對外部能源的需求，增強綜合利用的實用性，是污泥處理及其處置所面臨的重要問題之一。一般機械脫水后的污泥含水率在80％左右，為了便于運輸、存放及利用，需作進一步干燥脫水減容處理。

目前國內主要利用帶式壓濾機將污泥含水率降至70％～80％。進一步熱力干燥將污泥干燥到60％以下。根據熱媒是否與被干燥污泥直接接觸的熱傳遞形式不同，目前污泥干燥法可以分為直接干燥法和間接干燥法。直接干燥法燃燒設備向干燥設備提供熱風和煙氣，污泥與熱風和煙氣直接接觸，在高溫作用下污泥中的被蒸發、被降溫的熱風和煙氣與蒸汽共同離開干燥設備。與此相對應的是間接干燥法，由加熱設備提供的蒸汽或熱油首先干燥容器，再通過容器表面將熱傳遞給污泥，污泥中的水分進而被蒸發。

常用的污泥干燥設備和方法有：轉鼓式、轉盤式、帶式、螺旋式、離心干燥機、噴淋式多效蒸發器、流化床、多重盤管式、薄膜式、漿板式等多種形式的干燥器。由于水的沸點高、汽化熱大。這些方法和設備存在熱能消耗大、運行成本高的缺點。

節能是污泥干燥方法應用發展的主要方向。清華大學蔣建國的發明(公開號CN101012095)公開了一種低耗高效的污泥干燥方法，將污泥厭氧消化與過熱蒸汽干燥相結合，將過熱蒸汽引入污泥干燥裝置，污泥中的水分受熱蒸發，脫水，殺滅其中的病原菌及其它微生物；過熱蒸汽并回用至厭氧消化池。浙江大學翁煥新的發明(公開號CN101012095)公開了一種煙氣余熱與雙外供熱源復合的污泥干燥系統，利用煙道氣余熱資源干燥污泥，降低污泥干燥的處理成本。系統包括兩段式污泥干燥過程，污泥含水率大幅度降低，體積減少至原來的三分之一以下。浙江大學翁煥新的授權發明專利(專利號ZL?200610051700.9)公開了一種循環式節能型污泥干燥方法。通過串聯和并聯兩種途徑循環利用干燥污泥排放的尾氣余熱的方式，使提供干燥污泥的能量得到充分利用，將污泥干燥的能耗降到低水平。但這些方法需要串聯和并聯多段式干燥過程，設備復雜，水蒸汽消耗的汽化潛熱未直接被污泥干燥利用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種氣體變壓加熱的污泥干燥方法，能簡便回收汽化熱能，降低污泥干燥的熱能消耗和運行成本。

為實現這樣的目的，本發明的技術方案中：首先將熱氣體和污泥引入到帶加熱夾套的干燥容器中，熱氣體首先和污泥直接接觸，對污泥干燥，帶走污泥中的水分，干燥一定時間后的污泥含水率下降到一定程度從干燥容器中取出；然后將直接干燥后的熱氣體經風機加壓，回送到干燥容器的夾套，對污泥間接加熱。因在高壓下水的沸點高，水蒸汽凝結放出汽化熱量，通過容器夾套壁表面間接將熱量傳遞給污泥。熱氣體在干燥容器的夾套中停留一定的時間后從干燥容器中釋放出去，而污泥中的水分蒸發并被熱氣體帶走，污泥含水率下降。

本發明的方法具體為：

1、首先，將熱氣體和污泥引入到帶加熱夾套的干燥容器中，控制熱氣體絕對壓力值為20—101KPa，熱氣體溫度為35-400℃，使熱氣體與含水的污泥直接接觸加熱，熱氣體的直接加熱停留時間為10—60min。

2、然后，直接干燥后的熱氣體經風機加壓到絕對壓力值為102—310KPa，回送到干燥容器的夾套，在干燥容器夾套中的停留時間為3—30min，熱氣體凝結放出汽化熱量，通過容器夾套壁表面將熱量傳遞給污泥間接加熱。污泥在干燥容器中經過0.5—4小時干燥，水分蒸發并被熱氣體帶走，污泥的含水率由70％～80％降低到50％以下。

在本發明中，所述的熱氣體可以是熱的空氣、煙氣、氧氣、氮氣、有機溶劑蒸汽等。

在本發明中，熱氣體的干燥壓力、溫度、時間可根據熱氣體的種類在上述操作范圍內適當變動。