信息來源:本(běn)站 | 發布日(rì)期: 2021-08-12 09:13:11 | 瀏(liú)覽量:128126
摘要:
隨著社會(huì)的發(fā)展和人(rén)類的(de)進步,人(rén)們對生存環境的保護和改善(shàn)意識不斷加強。加之,國家對環境保(bǎo)護政策實施力度不斷(duàn)加強,使全國範圍內汙水處理率不斷提高,各城市紛紛建設汙水處理廠,大、中、小(xiǎo)型(xíng)汙水處理廠已達幾百座,而且還(hái)在迅速增(zēng)加。各汙水(shuǐ)處理廠都麵臨著如何處置每天(tiān)…
隨著社會的發展和人類的進步,人們對生存環(huán)境的保護和改善意識不斷加強。加之,國家對環境保護政策實施力度不斷加強,使全國範圍內汙水處理率不斷提高,各(gè)城市紛紛建設汙(wū)水處理廠,大、中、小型汙水處理廠已達幾百座,而且還在迅速增加。各汙(wū)水處理廠都麵臨著如何處置每(měi)天產生的大量剩餘汙泥的問題。在我(wǒ)國目前尚無妥善的終處置方法,加之,致(zhì)病菌的超標(biāo),傳統上用作農肥,不能完全符合衛生(shēng)標準(zhǔn)。特別是天津市作為(wéi)老工業城市,汙水中工業廢水的比例一直較高,汙泥中含有(yǒu)一定比(bǐ)例的重金屬物質長(zhǎng)期(qī)使用會在土壤中富集,造成(chéng)土地板結,因此近年來汙水處理廠脫水(shuǐ)汙泥無適當出路隨意(yì)堆放(fàng)造成二次汙(wū)染,汙泥處置問題已經成為多數汙水處理廠急待解決的(de)問題,汙泥處置是否妥當已關係到汙(wū)水處理廠的生存。
縱觀歐、美一些國家進(jìn)入80年代末期,由於汙(wū)泥在農用、填埋、投海上的各種限製條件和不利因(yīn)素(sù)的逐漸突(tū)出,也由於汙泥熱幹化技術在歐、美等國家一些汙水處理廠(chǎng)的成功(gōng)應用,使(shǐ)汙泥幹化(huà)技術在西方工業(yè)發達國家很(hěn)快推廣開來。例如(rú):歐盟在80年代初隻有數家汙水處理廠采用汙泥熱幹化設(shè)備處(chù)理汙泥,但(dàn)到1994年底已有110家(jiā)汙泥幹化處理廠(chǎng),並且還在逐年(nián)增加。這項技(jì)術同(tóng)時也得到了越來越多發展家環境工程界的重視,也為(wéi)我國汙泥處置提供了寶貴的經驗。
2.1 按熱介質與汙泥接觸的方式可分為:
2.1.1 直接加熱式:將燃(rán)燒室產生的熱氣與汙泥(ní)直接進行接觸混合,使汙泥得以加熱(rè),水分得以蒸發並終得到幹汙泥產品,是對流幹化技(jì)術的應用;
2.1.2 間接加(jiā)熱式:將燃燒爐(lú)產生的熱氣通過蒸(zhēng)氣、熱油介質傳遞,加(jiā)熱器壁,從而使器壁另一側的濕汙泥受熱、水分蒸發而加以去(qù)除,是傳導(dǎo)幹化技術的應(yīng)用;
2.1.3 “直接一間接”聯合式幹燥(zào):即是"對流一傳導技術"的結(jié)合。
2.2 按設備的形式分為:
轉鼓式、轉盤式、帶式、螺旋式、離心幹化機、噴(pēn)淋式多效蒸發器、流化床、多重(chóng)盤(pán)管式、薄膜式、漿板式等多(duō)種形式。
2.3 按幹化設備進料方式和產(chǎn)品形態大致分為(wéi)兩(liǎng)類:
一種是采用幹料返混係統,濕汙泥在進料前先與一定比例(lì)的(de)幹泥混合,然後才進入幹燥(zào)器,產品為球狀顆粒,是幹化、造(zào)粒結合為(wéi)一體的工藝(yì);另一種是濕汙泥直接進(jìn)料,產品多為(wéi)粉末狀。
3.1 直接加熱轉(zhuǎn)鼓幹化技術
如圖1是帶(dài)返料、直接加熱轉鼓式(shì)幹化係統流程圖。
工作原理是:脫水後的(de)汙泥從汙泥漏鬥(dòu)進入混合器,按比(bǐ)例充(chōng)分混合部分已經被幹(gàn)化的汙泥,使幹濕混合汙泥的含固率達50%~60%,然後經螺旋輸送機運(yùn)到三通道轉鼓式幹燥器中。在轉鼓內與同一端進入的流速為1.2-1.3m/s、溫(wēn)度(dù)為700℃左右的熱氣流接觸混合集中加熱,經(jīng)25min左右的處理,烘幹後的汙泥被帶計量裝置的螺旋(xuán)輸送機送到分離器,在分離器中幹燥器排出的濕熱氣體被收集進(jìn)行熱力回用,帶汙染的惡臭氣體被送到生物過濾器處(chù)理達(dá)到符合環保要求的排放標準,從(cóng)分離(lí)器中排出的幹汙泥其顆(kē)粒度可以被控製,再經過篩(shāi)選器將滿足(zú)要求的汙泥顆粒送到貯藏倉等候處理。幹化的汙泥幹度達92%以上或更高。幹燥的汙泥顆(kē)粒直徑可控製在1-4mm,這主要考(kǎo)慮了用幹燥的汙泥作為肥料或園林綠化的可能性。細小(xiǎo)的幹燥汙泥(ní)被(bèi)送到混合器中與濕汙泥混合送入轉鼓式幹燥器,用於加熱轉鼓幹燥器的燃燒器可使用沼氣、天然氣或熱油等為燃料(liào)。分離器將幹燥的汙泥和水汽(qì)進行(háng)分離,水汽(qì)幾乎攜帶了汙泥幹燥時所(suǒ)耗用的全部熱量(liàng),這部分熱量需要充分回收利用。因此水汽要經過冷凝器,冷凝器冷卻水入口(kǒu)溫度(dù)為20℃,出水溫度為55℃,被冷卻的氣體送到生物過濾器處理完全達到排放標準後排放。
該幹化係統(tǒng)特點(diǎn)是:在無氧環(huán)境中操作,不產生灰塵,幹化汙泥(ní)呈顆粒狀(zhuàng),粒(lì)徑可以控製,采用氣體(tǐ)循環回用設計減少了尾氣的處理成本。
3.2 間接加熱轉鼓幹化技(jì)術
如圖(tú)2是濕汙泥直接進料、間接加熱轉(zhuǎn)鼓幹化係統工(gōng)藝流程圖。
脫水後(hòu)的汙泥(ní)輸送至幹(gàn)化機的進料鬥,經過螺(luó)旋輸送器送至幹化機內,螺旋輸(shū)送器可變頻控製定量輸送。幹(gàn)化機由轉鼓和翼片螺杆組成,轉(zhuǎn)鼓通過燃燒爐加熱,轉鼓大轉速為1.5r/min。翼片螺杆通過循環熱油傳熱,大轉速 為0.5 r/min。轉鼓(gǔ)和翼片螺杆同向或反向旋轉,汙泥(ní)可連續前移進行幹化,轉鼓沿長度方(fāng)向分布(bù)為三個燃燒爐溫度區域,分別為370℃,340℃和85℃。翼(yì)片螺(luó)杆內(nèi)的熱油溫度為315℃。轉鼓經抽風,其內部為負壓,水汽和塵埃無法外逸。汙泥經轉鼓和翼片螺杆推移和加熱被逐步烘幹並磨成粒狀(zhuàng),在轉鼓後端低溫區經過S形空氣止回閥(fá)由幹泥螺杆輸送(sòng)器送(sòng)至儲存倉(cāng)。汙泥蒸(zhēng)發出(chū)的水汽(qì)通過係統抽風(fēng)機(jī)送至冷凝和洗滌吸附係統。
該幹化係統的特點是:流程簡單,汙(wū)泥(ní)的幹度可控(kòng)製,幹化器(qì)終端產物為粉末狀。
3.3 離心幹化技術(即脫水幹化一(yī)體機)
如圖3是離心幹化機係統工藝流程圖。
稀(xī)汙泥自濃縮(suō)池或消化池進入離心幹化機,幹化機內的離心機對汙泥進行脫水,經機械離心脫水(shuǐ)後的汙泥呈細粉狀從離(lí)心機卸料口高速排出,高(gāo)熱空(kōng)氣以適當的(de)方(fāng)式引(yǐn)入到離心幹化機的內部,遇到細粉狀的汙泥並以短的時(shí)間將其幹化到含固率80%左右。幹化後的汙(wū)泥顆(kē)粒經氣動方式以70℃的溫度從幹化(huà)機排出,並與濕廢氣一起進入旋流分離器進行分離。一(yī)部分濕(shī)廢氣進入洗滌塔,在洗滌塔中濕廢氣中的大部分水分被冷(lěng)凝析出,淨化後的廢氣以40℃的溫度離開洗滌塔。
該幹化係統的特點是:流程簡單, 省去了汙泥脫水機及從脫水機至幹化機的存儲、輸送、運輸裝置。
3.4 間接式多(duō)盤幹燥技術(珍珠工(gōng)藝)
其工作原理是:機械脫水後的汙泥(含(hán)固率25%~30%)送入汙泥緩衝料倉,然(rán)後(hòu)通過汙泥泵輸送至塗層機,在塗層機(jī)中再循環的幹汙泥顆粒與輸入的脫水汙泥混合,幹顆(kē)粒核的外層塗上一層濕汙泥後形成顆粒,這個塗敷過程非常重要, 內核是幹的(含固率>90%),外層是一層濕汙泥(ní),塗覆了濕汙泥的顆粒被送入硬顆粒造粒機(jī)(多盤幹燥器),被倒入造粒(lì)機上部,均勻的散在頂層圓盤上。通過與中央旋轉主軸(zhóu)相(xiàng)連的耙臂(bì)上的耙子的作用,汙泥顆粒在上層圓盤上作圓周(zhōu)運動。汙泥顆粒從造粒機的上部圓(yuán)盤由重力作用直至造粒機底部圓盤,顆粒在(zài)圓盤(pán)上運動時直接和加熱表麵接觸幹化。汙(wū)泥顆粒逐盤增大,類似於蚌中珍珠的形(xíng)成(chéng)過程,終形(xíng)成(chéng)堅實的顆粒故也叫珍珠工藝。幹(gàn)燥後的顆粒溫度90℃,粒徑為14mm,離開(kāi)幹燥機後由鬥式提升機向上送至分離(lí)料鬥,一部分(fèn)被(bèi)分離出再循環回塗層機,同時剩餘的顆粒進入冷卻器冷卻至40°送入顆粒(lì)儲(chǔ)料倉。汙泥幹燥過程(chéng)所需的能量由熱(rè)油(yóu)傳遞,溫度介於260~230℃的熱油在幹燥機內中空的圓盤內循環,從幹燥機排出的接近115℃的蒸汽冷凝,經熱交換器冷凝(níng)後的熱(rè)水溫度為50~60℃。
此間接式多盤幹燥器也(yě)叫造粒機,立式布置多級分布,間接加熱。
特點:幹燥和造粒過程氧氣濃度(dù)<2%,避免了著火和爆炸的危險性。顆粒呈(chéng)圓形、堅實、無灰(huī)塵且顆粒均勻、具有較高的熱值可(kě)作為燃料,尾氣經冷凝、水洗後(hòu)送回燃燒爐,將產生臭味的化合物徹底分解,所以其尾氣能滿足很嚴格(gé)的排放標準。
3.5 流化床汙泥幹化技術
如圖5為流(liú)化床汙泥係統工藝流程框圖。
其工作原理是:脫水汙泥送至汙泥計量儲存倉,然後用汙泥泵將汙泥(ní)送(sòng)至流化床汙泥幹燥機中的進料口並將汙泥進(jìn)行(háng)分配。流化(huà)床汙泥幹燥(zào)機從底部到頂(dǐng)部基本由三部分組成,在幹燥(zào)機的下麵是風(fēng)箱,用於將循環氣體分送(sòng)到流化床裝置的不同區域,其底部裝有一(yī)塊特殊的氣體分布板,用來分送惰性流化氣體。在中間段,用於蒸發水的熱量(liàng)將通過加熱熱油送入(rù)流化床內。上(shàng)部為(wéi)抽(chōu)吸罩,用來使流化的幹(gàn)顆粒脫離循環氣體,而循環(huán)氣體帶著(zhe)汙泥細粒和蒸發的水分離開幹燥(zào)機。在幹燥機內幹燥溫(wēn)度(dù)85℃,產生的汙泥顆(kē)粒被循環氣體流化並產生激烈的混合。由於流化(huà)床內依靠其自身的熱容(róng)量,滯留時間長(zhǎng)和產品數量大(dà),因此,即使(shǐ)供(gòng)料(liào)的質量或水分有些波動也能確保幹(gàn)燥均勻,用(yòng)循環的氣體將汙泥細粒和灰塵帶出流化層,汙(wū)泥顆粒通過旋轉氣鎖閥送至(zhì)冷卻器,冷凝到小於40℃,通過輸送機送至產品料(liào)倉。灰(huī)塵、汙泥細粒與流化氣體在旋(xuán)風分離器分離,灰塵、汙泥細粒通過計量螺旋輸送機,從灰倉輸(shū)送到(dào)螺旋混合器。在那裏(lǐ)灰(huī)塵與脫水汙泥混合(hé)並通過螺旋(xuán)輸送機再送(sòng)回(huí)到流化床幹燥(zào)機。幹燥(zào)機係統和冷(lěng)卻器係統的流化氣(qì)體均保持在一個封閉氣體回路(lù)。循環氣體將汙泥細粒和蒸發的水分帶離流化床幹燥機。汙泥細粒(lì)在旋風分(fèn)離(lí)器內分離,而(ér)蒸發的水分在一個冷凝洗滌器內采用直接逆流噴水方式進行冷凝。蒸發的(de)水分(fèn)以及其它循環氣體從85℃左右冷卻為60℃,然後冷凝,冷凝下來的水離開循環氣(qì)體流(liú)回到汙水處理區,冷凝器中幹淨而冷(lěng)卻的流化氣體又回(huí)到幹燥機,幹化汙泥由(yóu)冷卻回路氣體卻冷到低於40℃。
該幹(gàn)化係統的特點是:無返料係統,間接加熱,幹(gàn)燥機本身無動部件,故(gù)幾乎無需維修,但幹化顆粒(lì)的粒徑無法控製。
以上是歐、美幾家公司生產的汙泥幹化設備的簡單(dān)介紹。汙泥(ní)幹化設備在西方(fāng)國家已有相當多的(de)工程業績,其幹化(huà)設備的種類也非常之多,除上述外還有閃(shǎn)蒸式幹燥器、螺旋式(shì)幹燥機、薄膜(mó)幹(gàn)燥器(qì)、噴霧式(shì)幹化器、多效蒸發器、微波幹化器、帶式幹燥機(jī)、多床(chuáng)幹燥器等,同一類型的幹化設備在不同(tóng)的生產廠家也各有其特點。目(mù)前我國汙泥幹化工藝用之(zhī)甚少.本次天津市鹹陽路汙水處理廠(chǎng)工程將100t/d(含水率75%)的汙泥進行幹(gàn)化處理,由於鹹陽路汙水處理廠的建設同樣麵臨著如何科學處置汙泥的重大(dà)課題, 而(ér)且還承擔(dān)紀莊子、北倉汙水處理廠的汙泥處置任務。為此,設計對可能采用的處置方(fāng)法如:焚燒、幹化、填埋、堆肥、棄置等分別進行(háng)了研討(tǎo),對如何利用汙泥的能量進行(háng)分析,對如何發揮汙泥的效(xiào)益利用汙泥資(zī)源化如:製造建築材料、綠化、肥料(liào)等可能的利用途徑進行探索,通過(guò)各種(zhǒng)方案的對比(bǐ),基(jī)於經濟、技術條件,根據鹹陽路汙水處理廠的具體情況,決(jué)定采用:“汙泥填(tián)埋為主”並輔以“汙泥幹化”的(de)處置方案,與處理廠同步建設市政汙泥填埋場和100t/d的汙泥幹化車間。汙(wū)泥幹化的規模約為鹹陽路汙水處理廠汙泥(ní)量的三分(fèn)之一,幹化的目的是在生產中取得經驗為今後徹底解決"市政汙泥的處置"尋求一條(tiáo)科學的(de)、因地製宜(yí)的途(tú)徑。
目(mù)前國際(jì)上汙泥(ní)幹化設(shè)備的品(pǐn)種很多,歐、美先進國家具有一定的生產、運行、管(guǎn)理經驗,各種(zhǒng)形式幹化機有其不同的優點和適用條件。考慮到可能出現的各種(zhǒng)情況,鹹陽(yáng)路汙水處理廠決(jué)定采用兩套(tào)幹化設備(bèi),以便適應汙(wū)泥量、沼氣量大小變(biàn)化和設備檢修、故障時(shí)保持一台(tái)運行的可能性,同時要求幹(gàn)化(huà)設備能夠產生不同幹度汙泥,以滿足用於不同資源(yuán)化原料(liào)如:用作填埋場的覆蓋土、用於調節填埋汙泥幹度的(de)混合土、建築(zhù)材(cái)料的添加劑等各種條件,另外也特別考慮利用沼氣作為幹(gàn)化(huà)的能源以(yǐ)降低成本,盡量不使用(yòng)增加運行費用的天然(rán)氣、燃油等,隻將其作為第二能源,保持運行中幹(gàn)化設備的大使用率。這項技術的(de)實施將積累經驗為我國汙泥後處置探索一條新路。
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國(guó)外汙(wū)泥幹化技術進展
提要:城市汙泥的管理(lǐ)是一個性的社會和環境問題。汙泥幹化的優點(diǎn)及其在汙泥管理體係中所(suǒ)起(qǐ)的作用正逐(zhú)步被認同。根據實際考察,並(bìng)結合汙泥幹化的一些技(jì)術要點簡要(yào)介紹國外幹化技術和設備的進展情況。
早在20世紀40年代,日本和歐美就已(yǐ)經用直接加熱鼓式幹(gàn)燥器來幹燥汙泥。經(jīng)過幾十年(nián)的發展,汙染幹化技術的優點正逐(zhú)漸顯現出來[1]:
①汙泥顯著減容,體(tǐ)積可減少4~5倍;
②形成(chéng)顆粒或(huò)粉狀穩定(dìng)產品,汙(wū)泥性狀大大改善;
③產品無臭且無病原體,減輕了汙泥有關的負麵效應,使處理後的汙泥更易被(bèi)接受;
④產品具有多種用途,如作肥料、土(tǔ)壤改(gǎi)良劑、替代能源等。
所以無(wú)論(lùn)填埋、焚燒、農業利用還是(shì)熱能利用,汙泥幹化都是重要的(de)步,這使汙泥幹化在整個汙泥管理體係中扮演越來越重要(yào)的角色。20世紀90年代以來,運用汙泥幹(gàn)化技術處理城市(shì)汙泥得到迅速發展。
汙泥(ní)幹化設備有許多不同的種類,其中常見(jiàn)的類型有:
(1)直接加熱式。原理為對流加(jiā)熱,代(dài)表設(shè)備有轉鼓、流化床等;
(2)間接加熱式。原理為傳導或接(jiē)觸加熱,代表設備有螺旋、圓盤、薄層、碟片、槳式(shì)等;
(3)熱輻射加熱式。有帶式、螺旋式等。
下麵結合在美國的實際考察結果,就(jiù)汙泥幹化的一些技術要點,簡要介紹市場主流幹化技術和設備的進展情況。
3.1 汙泥粘結問題
現有的汙泥幹化設備從進料方式和產品形態上大致可以分為兩類:一種是采用幹料返混係(xì)統,濕汙泥在進料前先與一定比例的幹泥混合,含水率降至30%~40%,然後才進入幹燥器,產品為球狀顆粒,是結合幹燥與造粒為一體的工藝;另一種是濕汙泥直接進料,產品(pǐn)多為粉末狀(zhuàng)。幹燥不同的汙泥,如工業汙泥和城市汙泥,對設(shè)備(bèi)的要求也不盡(jìn)相同。初能成功用於幹燥工業汙泥的設備直接用於城市汙泥,卻(què)不一定能成功。這是因為(wéi)城市汙泥(ní)的特性是非常粘,且在幹燥過程中有(yǒu)一特殊的膠粘相階段(含水(shuǐ)率為60%左右)。在這一極窄的過渡段內,汙泥極易結塊,表麵堅硬、難(nán)以粉碎,而裏麵卻仍是稀泥。這為汙泥的進一步幹燥和滅菌帶來極大困(kùn)難(nán)。為了克服這一困難,達到含固率>90%的幹燥效果,就產生了幹料返混工藝。幹燥器進(jìn)料前先將一定比例(lì)含固(gù)率(lǜ)>90%的幹泥顆粒返回混合器(或稱塗層機)與濕汙(wū)泥混合,其過程中幹粒起到如"珍珠核"的作用(yòng),濕汙泥(ní)隻是薄(báo)薄地包裹在幹粒外麵(miàn)。控製混合的(de)比(bǐ)例,使混合物的含水率降到30%~40%,這樣使汙泥直接越過膠粘相,大大減輕了汙泥在(zài)幹燥器內的粘結,幹燥時隻(zhī)需蒸發顆粒表層的水分,使幹燥容易進行,能耗降低。
直接加熱係統出於其自(zì)身的需要,多采用幹料返混。早期的間接加熱係(xì)統采用濕汙泥直接進料,由於(yú)濕汙泥的粘結造成設備的磨(mó)蝕損(sǔn)耗相當嚴(yán)重,並由此(cǐ)引發了一(yī)些(xiē)安(ān)全事故,其中部分設備因此停產[2]。後來有的間接加熱係統如西格(gé)斯(Seghers)的"珍(zhēn)珠工(gōng)藝 "也(yě)采(cǎi)用(yòng)了幹料返混,成功生產出球狀顆粒,且設備運行良好,能(néng)耗也低。其蒸發每kg 水隻需3100 kJ的熱能消耗。也有的間接加熱係統,如Fenton的專(zhuān)利間接回(huí)轉室(IRC係列) 仍采用濕汙泥直接進料,但其重點解決了汙泥粘結的問題:它采用雙螺旋推進器,兩套螺旋之間互相清潔表麵,並且采用不等螺距設(shè)計,盡量(liàng)避免汙(wū)泥在設備表(biǎo)麵的粘結。實踐表明(míng)也取得了較好的效果,並(bìng)使整套汙泥幹化係統的設備數量大為精(jīng)簡。
3.2尾氣處理和臭味控製
國外對汙泥處理的管理非常嚴格,它必須是環境安全的,不能產生二次汙染。所以國外的汙泥幹化技術很重視尾氣(qì)處理和臭味控製。早期的ESP直接加熱(rè)係統,引入外部空(kōng)氣經加熱後通入幹燥器,蒸發汙泥中的(de)水分(fèn)並運送(sòng)汙泥。離開幹燥器後熱(rè)風與幹汙泥顆粒分離,然後經過(guò)除塵、熱氧化除臭後排放(fàng)。由於熱(rè)風的量很大,使得尾氣處理成本非常高,這一缺陷使人們一度將興趣轉到了間接加熱係統上[2]。後來,安德(dé)裏茲(Andritz)的轉鼓式直接加熱工藝采用了(le)氣體循環回用的設計,使這一缺陷得到(dào)明顯改善。在其(qí)幹燥(zào)工藝中(zhōng),熱風經(jīng)過除塵、冷凝、水洗後,85%返回(huí)轉鼓,隻(zhī)有15%需經過熱氧化除臭後排放。這減少了尾(wěi)氣(qì)處理的(de)負擔(dān),更重要的是大大減少了外部空氣的引入量,將轉鼓內氧氣的含量維持在很低的(de)水平,從而很大程度上提高了係統的安全性能。對於間接加熱係統,尾氣的(de)量要小得多,相應尾(wěi)氣處理的負(fù)擔要輕得多。西格斯幹燥設備的尾氣經冷凝、水洗後送回燃燒爐,將產(chǎn)生臭味的化合物徹底分解,所以其尾氣(qì)能滿足很嚴格的排放標準。另外,無論是直接加(jiā)熱或間接加熱係統,幹燥設備內部都采用適當負壓,避免了臭氣的外泄,工廠的汙泥倉、幹燥車間、成品(pǐn)倉等構(gòu)築物內的氣體都抽走(zǒu)集(jí)中(zhōng)處理。
3.3 設備安(ān)全
在老式幹(gàn)燥器裏,起火或爆炸相當頻(pín)繁,令汙泥幹燥設(shè)備的安全性能(néng)倍(bèi)受(shòu)置疑。現在,起火(huǒ)或爆炸(zhà)的大部分原因已經明確,與爆炸有關的三(sān)個主要因素(sù)是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。不同(tóng)的(de)工(gōng)藝報道或許會(huì)有些差異,但總的來說必須控製的安全(quán)要素是:氧氣含量<12%;粉塵濃度<60g/m3;顆粒溫度<110℃。現在的汙泥幹化技術都非常重視設備的安全性(xìng),並(bìng)針對性地采取了措(cuò)施來完善設計和(hé)加強管(guǎn)理。對於控製氧氣的含量,間接加熱器如西格斯的幹(gàn)燥設備還附加了氮氣保護來確保(bǎo)係統內氧氣含量<2%;直接加熱器,如安德裏茲的轉鼓則如前所述,通過氣體循環使用來控製氧氣含量<8%。係統內氧氣含(hán)量的實時監測是非常重要的,在安德裏茲的係統內設置了氧氣超標保護,一旦氧氣含量超過10%,係統(tǒng)會自動停機。顆粒溫度的控製關鍵在於控製汙泥在幹燥器內的停留時間,必須保持幹泥中適量(liàng)的(de)水分,以避免汙泥過熱而燃燒,所以當(dāng)汙泥(ní)達到(dào)一定的幹度(如(rú)90%)就需離開(kāi)幹燥器。這也使(shǐ)解決汙(wū)泥在設備內的(de)粘結問題顯得尤為重要。對於粉塵的控製(zhì),采用幹料返混的幹燥工藝較好,而對於(yú)那些產生粉狀產品的間接加熱設備則需注意這個問題。另外汙泥幹化廠還需考慮其它的安全因素:設計有(yǒu)濕汙泥倉的(de)工廠(chǎng),必須考慮甲烷的產生而盡量減少濕泥的貯存時間,在安德裏(lǐ)茲的設計中(zhōng)將濕(shī)泥倉中甲烷濃度控製在1%以下;幹泥倉的安全同樣受到重視,為防(fáng)止自燃,幹泥顆(kē)粒的溫度必須控製在40 ℃以下。
在新千年裏,汙泥幹化仍將繼續不斷地發展、完善和受到歡迎(yíng)。據預測,在歐(ōu)洲未來的10年裏,采用熱處理的汙泥量將翻一番[3]。汙泥幹化設備也在向大型(xíng)化發展(zhǎn),如安德裏茲建成了歐洲大(dà)的汙泥幹化廠(chǎng)--英國的Bransands,處理(lǐ)能力為蒸發水量7×5000kg/h,西格斯在巴塞羅那建了上大的間接加熱汙泥(ní)幹化廠,蒸發水量能力為4×5000kg/h。同時汙泥幹(gàn)化設備在安(ān)全性能(néng)包括環境友好方(fāng)麵不(bú)斷完善,設備開發商在降(jiàng)低能耗上所作的努力使汙泥幹化的經濟可(kě)行性得到顯著(zhe)改善。
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