1工程简介
荷兰Beverwijk污泥干化厂应用了德国拉文斯堡公司的循环流化床工艺,该厂建于1996年,设计年处理能力为100000t,污泥来自15家污水处理厂,进厂污泥含固率20%~25%,干化污泥含固率在90%以上,尾气处理采用生物过滤,热源为蒸汽汽轮机,最终干化污泥颗粒运往水泥厂或燃煤发电厂进行利用。污泥干化系统运行良好,年运行时间长达8000h以上。
2 应用工程的处理流程
(1) 污泥进料系统
脱水污泥被送入料仓,而外厂的脱水污泥由卡车送入厂内的污泥接收仓,然后用泵将污泥打入料仓。该工程采用污泥直接加料设计,其特点是含固率在20%~37%之间的污泥由泵从料仓直接送入流化床内,系统对污泥的特性变化不敏感,也就是说,无需不同污泥的预先混合和其他准备工作。这种直接加料系统是一全自动系统,无需操作工人的管理。
(2)流化床污泥干化技术
流化床污泥干燥机的结构从底部到顶部基本上由三部分组成:
风箱:在干燥机的最下面,用于将循环气体分送到流化床装置的不同区域,其底部装有一块特殊的气体分布板,用来分送惰性流化气体。该板具有设计坚固的优点,其压降可以调节,保证了循环气体能适量均匀地导向整个干燥机。
中间段:在该段,热交换器内置于此。使脱水污泥的水蒸发的所有能量均通过此热交换器送入。通常蒸汽或者热油可作为热交换的热介质。
抽吸罩:作为分离第一步,用来使流化的干颗粒脱离循环气体,而循环气体带着污泥细粒和蒸发的水分离开干燥机。
通过流化床下部风箱,将循环气体送入流化床内。颗粒在床内流态化并同时混合。通过循环气体不断地流过物料层,达到干燥的目的。
脱水污泥由泵送入流化床,同时由特殊装置将其切碎后进入床内。这些脱水污泥迅速地与床内的干颗粒混合。在干燥机内,污泥的造粒随着水份的蒸发自然发生,同时颗粒在床内运动。由于很好的能量和物质交换条件的存在,水份迅速蒸发,最终使床内的干颗粒的含固率达到90%。
(3) 气体循环系统
循环气体和密闭系统中的惰性气体通过冷却后由85℃降至60℃,而清洁和冷却后的循环气体通过风机循环至流化床内。流化床干燥机即在密闭的惰性气体循环中运行。
循环气体将床内的细粉和蒸发出的水份循环带出。循环气体的处理同干化回路中气体的处理类似,通过冷却器洗涤后由风机送回至冷却床。细粉通过旋风分离器被分离,被分离出的细粉则送入混合器内与脱水污泥混合后再次进入流化床内,通过干化后其含固率也是90%,这保证了最终产品的颗粒直径和无尘,被干化的无尘颗粒通过出口离开流化床干燥机,干化颗粒在惰性气体回路中通过流化床振动冷床冷却至<40℃,送入产品料仓。而气体中的水份通过冷却器采用逆向喷淋法洗涤,冷却水来自于污水处理厂,最终回到污水处理厂。
(4) 控制系统
流化床干燥机的控制简单, 完全实现自动化,无需夜间值班。产品料仓内的干颗粒无需测量和调整。进料量的波动或进料水分的波动,在连续供热温度保持恒定的情况,会使蒸发率发生变化。一旦温度变化,自动控制系统分别通过每台泵的变频调速控制器调节给供料分配器供料泵的供料速率,从而使干燥机的温度保持恒定。根据污泥的特性和污泥的含水率,污泥的进料量有所变化。这一概念保证了系统始终达到一个最佳蒸发率的状态。为保证流化床内温度的恒定,污泥的送入量会不断调整。流化床干燥机的干化能力由能量的供应所决定,即由热油温度或蒸气温度决定。根据所能获得的热量和床内的固定温度85℃,一个特定的水蒸发量被确定。流化床内强烈的物质和能量的转换保证了在85℃的床内温度下,其最终产品的含固率均为90%。