[發明專利]一種污泥二次蒸汽壓縮的多級干燥方法

有效

• 申請號: 201110180680.6
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102260033A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 張志霄;馬加德
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學;南京綠展能源有限公司
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種污泥干燥方法，尤其涉及一種污泥二次蒸汽壓縮的多級干燥方法,屬于廢棄物處理技術領域。

背景技術

污水處理過程中產生大量污泥，污水處理率和污水處理標準的提高使污泥產生量不斷增加。由于機械脫水后的污泥含水率極高（可高達約80%），且污泥中一般含有大量的有害化學物質和重金屬等污染物質。因此，目前國內外普遍禁止高水分污泥直接填埋或農用。污泥熱化學處理方法（如污泥焚燒、熱解等方法）具有無害化和減量化徹底的優勢，是一種非常有前景的污泥資源化處理方法，近年來逐步得到應用。但高水分污泥直接處理，其能耗極高，很大程度上制約了污泥資源化技術的發展和應用。而干燥后的污泥熱值較高，可接近劣質煤的熱值水平，可用作建材原料，也適于進行焚燒、熱解及氣化等資源化處理。因此，將污泥干燥后進行資源化處理，將是未來污泥處理的發展方向，而污泥干燥則是其中重要的環節。

目前采用的污泥干燥設備大多采用單效蒸發，即干燥所用熱源完全由另設的加熱系統提供，污泥干燥過程中蒸發產生的二次蒸汽則直接排出冷凝，不再加以利用。而二次蒸汽仍具有相當高的熱值，其能量未能得到充分利用，因此這類污泥干燥設備的運行能耗較高，折合1kg水蒸汽的熱能，只能蒸發出約0.8～1kg的污泥水分。此外，在污泥干燥過程中，隨著污泥含水率的降低，在50～60%含水率范圍內，會出現污泥粘滯區，粘滯區的污泥具有很大的粘性，因此干燥面易發生嚴重的污泥粘結，從而使干燥效率大大降低，設備動力損耗增大。雖然可以采用干污泥返混等方法來減少污泥粘結的影響，但需要的返混比例高，造成設備動力損耗大，且磨損嚴重，設備使用壽命較短。而且，污泥干燥過程中，隨著含水率的降低，其形態逐步由半固體、粒狀轉變為粉狀，干燥系統排出的尾氣含塵量增高，使得尾氣處理系統復雜，運行成本提高，而且干燥系統和干污泥儲存、運輸系統安全性也降低，極易造成事故。

多效蒸發可以有效利用二次蒸汽的內能，從而降低能耗。在多效蒸發裝置中，由新蒸汽加熱第一效產生的二次蒸汽不進入冷凝器，而是作為第二效的加熱介質得以再次利用，這樣可以將新蒸汽消耗有效降低。利用此原理可組成多效蒸發系統，前一效蒸發器的二次蒸汽作為下一效蒸發器的加熱介質，下一效蒸發器的加熱室便是前一效蒸發器的冷凝器。第一效的最高加熱溫度與最后一效的最低沸點溫度形成總溫差，分布于各效，這使得每效的溫差隨效數增加而減小，所需的加熱面積隨效數成比例增加，雖然節省了新蒸汽，但設備投資成本顯著增加。因此，多效蒸發多采用單位體積蒸發面積較大的蒸發器，多用于液體物料的蒸發、蒸餾、結晶、濃縮等操作。

與多效蒸發相比，如果將蒸發器中產生的二次蒸汽進行壓縮，可使其達到較高壓力和溫度，因而二次蒸汽的內能提高，可以作為蒸發器的加熱介質得以再次利用。這種基于熱泵原理的二次蒸汽再壓縮的方法可以有效利用二次蒸汽的能量，從而降低蒸發能耗，所需的加熱面積相比多效蒸發也明顯減小，因而設備投資降低。目前，主要有熱力蒸汽再壓縮和機械再壓縮等方法。但這種技術同樣要求蒸發器的蒸發面和加熱室加熱面保持清潔，當蒸發面和加熱面污垢時，蒸發速率和蒸發效率將迅速降低，系統能耗增加，設備動力損耗大。此外，這種方法同樣要求物料的流動性好、不易粘結、二次蒸汽潔凈，因此，一般也是主要用于液體物料的蒸發、蒸餾、結晶、濃縮等操作。

可以看出，對于污泥干燥來說，由于污泥流動性差、易粘結，如將上述的干燥方法直接用于污泥干燥，則污泥在干燥過程中的結垢、二次蒸汽潔凈度低、粉塵含量高、干燥效率低等問題很難解決。而且，由于污泥流動性差，干燥速率低，采用單級干燥器時，二次蒸汽壓縮裝置的動力損耗也較大。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種干燥效率高、能耗低的油循環的污泥二次蒸汽壓縮的多級干燥方法。

本發明包含以下具體步驟：

步驟(1)污水處理過程中產生的脫水污泥與油按照重量比1～20:1均勻混合成油泥；

所述的油為石油加工后的各種油品、廢油或有機廢棄物熱解油。

步驟(2)將油泥干燥，具體方法是：

①將2～5個干燥器串聯成多級干燥器，啟動各級干燥器；

②將油泥送入第一級干燥器的干燥室，從第一級干燥器出料口排出后送入第二級干燥器的干燥室，以此類推，依次送入各級干燥器的干燥室內進行干燥；干燥后的油泥由末級干燥器的出料口排出；