[發明專利]一種污水污泥在流化床反應器內干燥的方法

無效

• 申請號: 201210141321.4
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102643006A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 張力;孫國平;唐強;祁紅;馮四平
• 申請（專利權）人: 江蘇中容環保有限公司
• 主分類號: C02F11/16
• 分類號: C02F11/16
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明涉及物料干燥技術領域，特別是高水分污水污泥的干燥，具體地說是一種污水污泥在流化床反應器內干燥的方法。

背景技術

在城市污水處理過程中，會產生大量的污水污泥。污水污泥中的水分含量很高，經脫水處理后，脫水污泥的水分通常高于70%，有時甚至高達80%以上。污水污泥是一種含有可燃性有機物質的固體廢棄物資源。由于污水污泥的發熱量低、水分含量變化大等原因，污水污泥很難被直接點燃或者維持穩定燃燒，也難于直接熱解制取替代燃油。目前，污水污泥幾乎都未進行回收處理就直接填埋，一方面造成了有限的廢棄物資源的浪費；另一方面填埋不僅占地面積大，而且產生的甲烷氣體加劇了大氣污染和溫室效應。因此，合理回收利用污水污泥具有節能和環保雙重意義。

目前，對于污水污泥資源化和能源化的研究和利用，主要在以下兩個方面：污泥作為燃料或輔助燃料，采用各種燃燒技術，回收熱量；采用物理和化學方法將污泥干燥，制取替代燃油。

污水污泥由于含有可燃成分，可用來做燃料或輔助燃料，節約部分優質燃料，常被用于鍋爐燃料，生產熱水或蒸汽。但是該技術要求主燃燒設備必須達到足夠高的溫度，污泥具有較低的水分含量，且污泥的輸送距離足夠小。否則，污泥中水分蒸發需要大量熱量，會導致鍋爐爐膛溫度降低，燃料著火困難，甚至熄火。污泥水分進入鍋爐排煙中，也會導致排煙熱損失增加，鍋爐效率下降。

采用物理和化學方法將污泥干燥，用干污泥熱解制取替代燃油是一種新興的污泥資源化和能源化利用技術。該技術主要是指將含水分較多的污水污泥用熱空氣、熱煙氣或水蒸氣等介質進行干燥，獲得水分含量很低的污泥，使干污泥中的有機可燃物含量提高，從而減少熱解制油過程的能耗，提高熱解制油的熱效率，降低制油成本。目前，污泥熱處理干燥有高溫加壓熱處理和低溫加壓熱處理兩種方法，均采用間接加熱裝置或直接加熱裝置，可將污泥水分降低到30-45%。但是，這兩種方法均將污泥加熱到一定溫度，使水分蒸發，能耗較高。實踐中，還會出現換熱器結垢和結焦、分離液有機物濃度高、易散發惡臭、運行費用高等缺點。

對于污泥干燥技術，申請號為200810060336的專利提出了污泥在對轉的空心槳葉軸之間被加熱干燥的方法，干燥裝置的工作汽源來自鍋爐或汽輪機發電后的乏汽，將熱量傳給污泥后凝結成水，經疏水閥排出回到蒸汽發生裝置或鍋爐再利用，指出了蒸汽干燥具有熱效率高，污染物排放少的優點，但是并未涉及流化床干燥裝置。申請號201110180677的專利提出了一種污泥二次蒸汽壓縮干燥方法，但是并未涉及流化床干燥裝置。申請號200920090963的專利提出了一種流化床干燥器，將空氣預熱裝置設置在干燥器本體上，改善了流化床干燥器的性能，但是并未涉及利用鍋爐來消除干燥過程產生的二次污染，也未涉及結合鍋爐來優化熱量的梯級利用過程。

綜上所述，污水污泥的有機可燃成分含量較低，當水分含量很高時，不能直接用于燃燒或制取替代燃油。采用常規的干燥技術，不僅干燥過程能耗高，而且運行成本高，易發生二次污染。因此污水污泥直接熱解制油或燃燒利用技術還不成熟，并受到運行成本、能耗等的限制。流化床干燥技術具有干燥熱效率高，污染物少的優點，但目前主要應用在固體物料干燥，對于高水分污泥并未涉及。

發明內容

為了克服現有污水污泥干燥技術和方法存在的不足，本發明的目的是提供一種污水污泥在流化床反應器內干燥的方法，該方法能降低干燥過程能耗，節約能源和減少溫室氣體的排放，本發明不僅適合污水污泥干燥，也可用于一般污泥的干燥。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種污水污泥在流化床反應器內干燥的方法，其特征在于：該方法采用流化床反應器作為干燥裝置，以熱空氣和水蒸氣為干燥介質，對污水污泥進行干燥，具體過程如下：

1）采用流化床反應器作為干燥裝置，污泥經給料裝置進入流化床反應器，空氣經冷凝換熱器和空氣預熱器預熱后，進入流化床反應器底部風室，經布風板和風帽后，進入流化床反應器；

2）流化床反應器內的污泥顆粒隨空氣氣流向上運動，并吸收空氣和埋管傳熱面傳遞的熱量；

3）當污泥顆粒溫度達到水分析出溫度后，污泥中的水分析出產生水蒸氣，并與空氣混合成為濕空氣；濕空氣從流化床反應器上部進入冷凝換熱器，將熱量傳遞給冷空氣，然后濕空氣再進入鍋爐，參加鍋爐燃料燃燒；濕空氣經冷凝換熱器放熱后，將熱量傳遞給冷空氣并產生冷凝水，冷凝水排出至污水處理系統；