專利名稱：：利用高溫蒸汽對污泥干化的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及有機(jī)污泥的處理方法和裝置，是一種通過外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑等對干燥污水處理廠污水處理后的剩余污泥的處理，包含河道疏浚污泥處理，人糞尿污泥等脫水后的有機(jī)污泥，是一種節(jié)省能源的污泥處理方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
：近幾年，耗費(fèi)各種能源的有機(jī)污泥的處理方法包括部分余熱、余溫的利用、石灰發(fā)熱劑化學(xué)熱等均未離開利用一次性能源的使用，能源消耗在無氧的環(huán)境下熱分解污泥，并將分解后的污泥作為低熱值燃料等的炭化物產(chǎn)品過程中，各種各樣的炭化處理方法被采用，不可避免的形成了二氧化碳的增加及加劇了溫室效應(yīng)。(參照專利文獻(xiàn)1及2)為了把有機(jī)廢棄物最終形成對環(huán)境無害的碳化物，需要在處理、處置過程中對含水率70%95%有機(jī)污泥的水分進(jìn)行脫水及干化，必須把有機(jī)污泥的含水率降至到2030%，才能避免運(yùn)輸中形成二次污染及減低運(yùn)輸成本?，F(xiàn)有常見的污泥處理方法是利用機(jī)械式脫水機(jī)把污泥的含水率降至到7580%，(以下稱脫水污泥)然后把脫水污泥運(yùn)至到污泥干燥、焚燒等設(shè)施進(jìn)行最終的處置。(見專利文獻(xiàn)l-3)作為對脫水污泥進(jìn)行加熱干燥的方法，有采用一次性優(yōu)質(zhì)能源加熱的，也有采用利用余熱間接加熱或利用生石灰發(fā)熱劑加熱等方法。其中利用生石灰和污泥攪拌時(shí)，生石灰與污泥中的水分所產(chǎn)生的化合反應(yīng)熱，直接與污泥接觸加熱并使脫水污泥中的水分蒸發(fā)的方法，是一種污泥處理成本較低的方法。利用生石灰發(fā)熱劑和水的反應(yīng)熱的干燥處理，為了促使生石灰與水的迅速反應(yīng)。例如，公開專利ZL200510069188.6(利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污泥的方法和裝置)中所述"采用雙組分的發(fā)熱劑添加在污泥中，使其液體成分蒸發(fā)固化。發(fā)熱劑中以脫水鋁強(qiáng)酸鹽和非鋁強(qiáng)酸鹽為酸性組分，包括40-120重量份脫水鋁強(qiáng)酸鹽，10-50重量份脫水非鋁強(qiáng)酸鹽"等方法，向攪拌混合設(shè)備(反應(yīng)器)中投入以生石灰為主發(fā)熱劑，利用化學(xué)反應(yīng)熱使污泥中的水份使之蒸發(fā)。這種污泥處理方法，能連續(xù)性地大規(guī)模實(shí)施污泥的干燥處理，及通過反應(yīng)器干化后的污泥渣作為污泥最終處置的預(yù)處理，可在污泥產(chǎn)生的源頭進(jìn)行處理，也可在室外的施工現(xiàn)場進(jìn)行處理。利用生石灰發(fā)熱劑和水的反應(yīng)熱對污泥進(jìn)行干化處理，不需要從外部給予熱能，同時(shí)，由于生石灰發(fā)熱的反應(yīng)污泥有酸性轉(zhuǎn)化為堿性，氧化鈣與水轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣的過程中，氧化鈣對污泥中的有機(jī)成分產(chǎn)生了離子交換作用和結(jié)晶作用，使得污泥中的臭氣被消除。特別是在污水處理廠內(nèi)進(jìn)行干燥是對整個(gè)廠區(qū)及周邊的空氣質(zhì)量和環(huán)境得到明顯改善。但是，上述幾種脫水污泥的處理方法過程中所產(chǎn)生的水蒸氣，直接或間接的排放到大氣中，對環(huán)境帶來負(fù)面影響及能源的浪費(fèi)。以本專利發(fā)明人在北京方莊污水處理廠所提供的石灰干化系統(tǒng)為例目前污泥干化系統(tǒng)中，石灰與污泥中水分反應(yīng)生成的蒸氣量為每小時(shí)2000-3000m3。飽和蒸汽相當(dāng)于一千克氧化鈣與水反應(yīng)會釋放熱量(CaO+H20=Ca(OH)2H=_986.09-(-285.830)-(-542.83)=-157.43KJ/mol。一千克氧化鈣為約17.86摩爾，大約放出17.86mol*157.43KJ/mol二2811.7KJ的熱。按飽和蒸汽壓力在0.618MPa時(shí)為3.3Kg/m3,2000m3飽和蒸汽相當(dāng)于600kg氺2811.7KJ-1687020KJ的熱能。實(shí)際運(yùn)行中的計(jì)算得出，200(W飽和蒸汽的熱能為1687020KJ+157.43KJ/mol=10716摩爾，10716摩爾+17.86摩爾二600kg氧化鈣。也就是說例如按目前平均每小時(shí)干化處理3-4噸含水率75%的剩余污泥，按平均17%的比例(重量比)，與所使用的氧化鈣的量相吻合。上面引用的以往的技術(shù)文獻(xiàn)和以往的專利文獻(xiàn)建設(shè)科技雜志2007年第23期增鈣干化污泥技術(shù)再生利用建設(shè)科技雜志2009年第7期北京污水處理廠污泥處置現(xiàn)狀公開專利ZL200510069188.6公開專利CN200710122796.8特許文獻(xiàn)1特開2008—49318號公報(bào)特許文獻(xiàn)2特開2008—238129號公報(bào)特許文獻(xiàn)3特開昭58—101796號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種節(jié)能型有機(jī)污泥的處理方法和裝置，利用處理污泥工程中工藝本身所產(chǎn)生的飽和蒸氣進(jìn)行二次利用，進(jìn)一步降低現(xiàn)有技術(shù)的處理方法的運(yùn)行成本，提高處理裝置反應(yīng)器的熱反應(yīng)效率，降低飽和蒸氣對環(huán)境帶來負(fù)面影響及能源的浪費(fèi)。如何使外部能源或化學(xué)發(fā)熱劑發(fā)揮至極限是該
技術(shù)領(lǐng)域：
所探討的重要課題。只有促使熱能與脫水污泥中的水分充分置換，才能從根本上減低處理成本、節(jié)省資源，也是本次發(fā)明需要解決的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用高溫蒸汽對污泥干化的方法污水處理廠污水處理后的剩余污泥處理，河道疏浚污泥處理，人糞尿污泥，通過外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑，對含水率70%以上的脫水有機(jī)污泥用干燥滾筒進(jìn)行一次干燥，上述脫水有機(jī)污泥中的水分與上述熱能的反應(yīng)，使脫水有機(jī)污泥中的水分蒸發(fā)，并產(chǎn)生大量的飽和蒸氣，其特征在于從上述干燥滾筒中的初步干燥過程回收所產(chǎn)生的飽和蒸氣，將該飽和蒸氣用高溫加熱裝置加熱為過熱蒸汽，并引入到上述干燥滾筒內(nèi)，對該干燥滾筒內(nèi)的脫水有機(jī)污泥進(jìn)行進(jìn)一步直接接觸的二次干燥。所述的二次干燥過程為一個(gè)連續(xù)的過程。所述的高溫加熱裝置加熱產(chǎn)生的過熱蒸汽的溫度為250350'C，并用過熱蒸汽引風(fēng)機(jī)引入干燥滾筒與其內(nèi)的正在進(jìn)行一次干燥的脫水有機(jī)污泥進(jìn)行混合干燥。一種實(shí)施所述的利用高溫蒸汽對污泥干化的方法的設(shè)備，包括干燥滾筒、螺旋進(jìn)料裝置和螺旋出料裝置，在干燥滾筒的首端裝有螺旋進(jìn)料裝置，在該干燥滾筒的尾端裝有螺旋出料裝置，在該干燥滾筒上設(shè)有排氣口，并通過通過排氣引風(fēng)機(jī)與廢氣處理裝置的輸入端連接，其特征在于在所述的排氣口或另外設(shè)置在該干燥滾筒上的蒸氣出口設(shè)有依次連接的蒸氣引風(fēng)機(jī)、所述的高溫加熱裝置和過熱蒸氣噴射裝置，該過熱蒸氣噴射裝置設(shè)置在所述的干燥滾筒內(nèi)，該過熱蒸氣噴射裝置的蒸氣輸入端通過轉(zhuǎn)動連接裝置和管道與所述的高溫加熱裝置的出口連接。所述的過熱蒸氣噴射裝置為管壁帶有許多小孔的、一端封閉的蒸氣噴射管，該蒸氣噴射管封閉的一端設(shè)置在所述的干燥滾筒內(nèi)的下部，管壁上的小孔主要分布在該蒸氣噴射管的下面；該蒸氣噴射管的開啟的一端為所述的蒸氣輸入端，該蒸氣輸入端穿出該干燥滾筒的尾端。所述的過熱蒸氣噴射裝置主要布置在該干燥滾筒內(nèi)的中部和靠近尾端處。本發(fā)明的有益效果是使用少量的熱能充分地干燥有機(jī)污泥，及使用熱值較低的能源，最大化的對脫水污泥進(jìn)行干化的有機(jī)污泥處理。提高了處理裝置反應(yīng)器的熱反應(yīng)效率，降低了飽和蒸氣對環(huán)境帶來負(fù)面影響及能源的浪費(fèi)。圖1是本發(fā)明的有機(jī)污泥的處理裝置的構(gòu)成示意圖，也是本發(fā)明過熱蒸汽的使用工藝示意圖。圖中標(biāo)記說明l脫水污泥，2發(fā)熱劑或熱能，3螺旋進(jìn)料器，4干燥滾筒，5排氣引風(fēng)機(jī)，6排氣裝置(含飛起處理裝置)，7蒸汽引風(fēng)機(jī)，8高溫加熱器，9過熱蒸汽噴射裝置，io螺旋出料裝置。具體實(shí)施例方式參見圖l，本發(fā)明一種利用高溫蒸汽對污泥干化的設(shè)備，包括干燥滾筒4、螺旋進(jìn)料裝置3和螺旋出料裝置10，在干燥滾筒4的首端裝有螺旋進(jìn)料裝置3，在該干燥滾筒4的尾端裝有螺旋出料裝置10(含收集斗)，在該干燥滾筒4上設(shè)有排氣口11，并通過通過第一引風(fēng)機(jī)5與排氣裝置(含廢氣處理裝置)6的輸入端連接，其特征在于在所述的干燥滾筒4上設(shè)有蒸氣出口12，在該蒸氣出口12依次連接有第二引風(fēng)機(jī)7、高溫加熱裝置8和過熱蒸氣噴射裝置9，該過熱蒸氣噴射裝置9設(shè)置在所述的干燥滾筒4內(nèi)，該過熱蒸氣噴射裝置9的蒸氣輸入端通過轉(zhuǎn)動連接裝置和管道與所述的高溫加熱裝置8的出口連接。所述的過熱蒸氣噴射裝置9為管壁帶有許多小孔的、一端封閉的蒸氣噴射管，該蒸氣噴射管封閉的一端設(shè)置在所述的干燥滾筒內(nèi)的下部，管壁上的小孔主要分布在該蒸氣噴射管的下面；該蒸氣噴射管的開啟的一端為所述的蒸氣輸入端，該蒸氣輸入端穿出該干燥滾筒4的尾端。所述的過熱蒸氣噴射裝置9主要布置在該干燥滾筒4內(nèi)的中部和靠近尾端處。在干燥滾筒4上設(shè)置的排氣口11和蒸氣出口12排出的氣體(主要是蒸汽)是相同的，蒸氣一部分被排氣裝置6排出，另一部分被加熱成過熱蒸氣重復(fù)利用。兩個(gè)出口11和12的排出的氣體內(nèi)容雖然是相同的，但由于蒸氣出口12接近于過熱蒸氣噴射裝置9，所以排出的蒸汽溫度較高，利用第二引風(fēng)機(jī)7進(jìn)行固定流量地引風(fēng)，以及利用變頻式加溫的高溫加熱裝置8來控制干燥滾筒4內(nèi)所需的溫度。而排氣口11排出氣體的流量，利用第一引風(fēng)機(jī)5變頻式調(diào)速來控制與蒸汽出口12所需的氣體流量的平衡。本發(fā)明一種利用高溫蒸汽對污泥干化的方法，其特征在于污水處理廠污水處理后的剩余污泥處理，河道疏浚污泥處理，人糞尿污泥，通過外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑等(該實(shí)施例以現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)發(fā)熱劑為例，如本發(fā)明
背景技術(shù)：
部分提到的利用生石灰發(fā)熱劑加熱的方法其中利用生石灰和污泥攪拌，生石灰與污泥中的水分所產(chǎn)生的化合反應(yīng)熱，直接與污泥接觸加熱并使脫水污泥中的水分蒸發(fā)的方法，是一種污泥處理成本較低的方法；另外一種方法是在上述利用生石灰發(fā)熱劑和水的反應(yīng)熱的干燥處理中，為了促使生石灰與水的迅速反應(yīng)，"采用雙組分的發(fā)熱劑添加在污泥中，使其液體成分蒸發(fā)固化。發(fā)熱劑中以脫水鋁強(qiáng)酸鹽和非鋁強(qiáng)酸鹽為酸性組分，包括40-120重量份脫水鋁強(qiáng)酸鹽，10-50重量份脫水非鋁強(qiáng)酸鹽"等方法，向攪拌混合設(shè)備(反應(yīng)器)中投入以生石灰為主發(fā)熱劑，利用化學(xué)反應(yīng)熱使污泥中的水份使之蒸發(fā)(參見公開專利ZL200510069188.6，發(fā)明名稱為"利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污泥的方法和裝置")。這種污泥處理方法，能連續(xù)性地大規(guī)模實(shí)施污泥的干燥處理，及通過反應(yīng)器干化后的污泥渣作為污泥最終處置的預(yù)處理，可在污泥產(chǎn)生的源頭進(jìn)行處理，也可在室外的施工現(xiàn)場進(jìn)行處理。對含水率70°/。以上(含水率一般為70%95%)的有機(jī)脫水污泥進(jìn)行干燥及碳化。上述有機(jī)脫水污泥中的水分和根據(jù)上述熱能的反應(yīng)熱使脫水污泥中的水分蒸發(fā)的同時(shí)，可以從上述干燥滾筒回收發(fā)生的飽和蒸汽，通過高溫加熱裝置加熱產(chǎn)生出過熱蒸汽，再次提供給上述干燥滾筒。與上述脫水污泥干燥過程中的物體直接接觸的干燥過程，作為本發(fā)明對有機(jī)污泥的處理方法。本發(fā)明采用了過熱水蒸氣對污泥進(jìn)行干燥，其干燥原理和技術(shù)效果說明如下(1)所述的過熱蒸汽是指由蒸發(fā)潛熱(汽化熱)和加熱顯熱做成的凝縮傳熱和輻射傳熱混合而成的透明氣體。lkg的10(TC的水擁有100kcal的能量，蒸發(fā)一下就會變成擁有639kcal、約6.4倍的能量。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行加熱的話就形成了過熱蒸汽。過熱蒸汽的特點(diǎn)是擁有非常高的卡路里、對物體的傳熱功能、對物體的干燥功能非常強(qiáng)大、在高溫區(qū)域大約是普通熱風(fēng)10倍的強(qiáng)度。另外，過熱蒸汽不是對流熱，而是輻射熱，是一種熱放射性氣體，所以其傳熱效率相當(dāng)高。過熱蒸汽于1953年在海外被開始研究。日本于1970年對有關(guān)過熱蒸汽的逆轉(zhuǎn)點(diǎn)溫度的研究進(jìn)行了發(fā)表。空氣中的水蒸氣增加就會使得水的蒸發(fā)速度變慢，一旦超過逆轉(zhuǎn)點(diǎn)溫度點(diǎn)，則濕度相對高的氣流比千燥氣流更具有傳熱的能力。對被處理物質(zhì)的蒸發(fā)強(qiáng)度和速度都會增大。逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的溫度值是20(TC左右、利用于日常料理等為20(TC以下的過熱蒸汽，利用于干燥或熱分解則為20(TC以上的過熱蒸汽效果顯著。過熱蒸汽通過脫水污泥內(nèi)部，使之軟化、破核該脫水污泥的細(xì)胞核。與脫水污泥內(nèi)部存在的水分，直接接觸攪拌混合設(shè)備內(nèi)的高溫氣氛變成水蒸氣，因此提高了整個(gè)干化效率。(2)利用過熱水蒸氣使有機(jī)脫水污泥的軟化、破核該脫水污泥的細(xì)胞核，與脫水污泥內(nèi)部存在的水分熱反應(yīng)合成并增溫，千燥滾筒內(nèi)的溫度使之上升，從而提高干燥效率。(3)過熱水蒸氣的凝結(jié)水與脫水污泥表面附著的熱值或發(fā)熱劑反應(yīng)發(fā)熱，干燥機(jī)內(nèi)的溫度使之上升，從而提高干燥效率。(4)過熱水蒸氣增加了干燥機(jī)內(nèi)部溫度，從而提高干燥效率。(5)過熱水蒸氣使得外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑等與脫水污泥內(nèi)部存在水的接觸效率提高，對脫水污泥干燥所需的外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑等使用量大幅度降低，有效地降低了能耗。本發(fā)明實(shí)施內(nèi)容的處理方法，包含污泥脫水后的一次干燥工序和二次干燥工序，分布說明如下(參考圖1)。(l)本發(fā)明構(gòu)成一次干燥工序:本發(fā)明的處理方法的一次干燥工序，脫水污泥1通過外部熱能或化學(xué)發(fā)熱劑2進(jìn)入干燥滾筒4的過程中，脫水污泥中的水與外部熱能或化學(xué)發(fā)熱劑發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)所反應(yīng)的熱使脫水污泥中的水蒸發(fā)的同時(shí)，從干燥滾筒4回收發(fā)生的水蒸氣，通過蒸氣過熱裝置8過度加熱，所得到的過熱水蒸氣利用蒸氣風(fēng)機(jī)7引回到干燥滾筒4形成熱循環(huán)，廢氣需處理后由排氣口6排除的脫水污泥直接干化的工序。脫水污泥在降低外部熱能或減少發(fā)熱劑的添加量時(shí)，脫水污泥中的水分不能得到充分的熱反應(yīng)充分，不能充分地使干燥滾筒4里面的環(huán)境升溫，不能對脫水污泥進(jìn)行高效率的干燥處理。另一方面，以蒸氣過熱裝置8加熱成為過熱水蒸氣后，通過蒸氣引風(fēng)機(jī)7密閉回路提供給干燥滾筒4，與脫水污泥中水分及外部熱能或化學(xué)發(fā)熱劑直接接觸。從蒸氣過熱裝置8所排出的過熱水蒸氣的溫度，例如實(shí)驗(yàn)中蒸氣過熱裝置8的出口溫度設(shè)定為200300°C，干燥滾筒4內(nèi)部的溫度可維持在708(TC，過熱蒸汽未添加時(shí)干燥滾筒4內(nèi)部的溫度只可維持在5060°C。通過在干燥滾筒4內(nèi)的脫水污泥直接接觸過熱水蒸氣，低濕度的過熱水蒸氣通過脫水污泥表面，滲透到脫水污泥內(nèi)部，被軟化的脫水污泥的細(xì)胞核形成打開的狀態(tài)及破核。污泥中的細(xì)胞水與其他水分直接受到來自于外部的熱能或添加劑直接接觸加熱，干燥滾筒4內(nèi)部形成的高溫氣氛同時(shí)產(chǎn)生大量的飽和水蒸氣。同時(shí)，過熱水蒸氣自有的放射式熱能加快了干燥滾筒4內(nèi)部溫度的上升速度。上述由高溫加熱裝置8提供的過熱水蒸氣，不僅僅是為了使脫水污泥中的水分加速蒸發(fā)的供給熱能的作用，由于過熱水蒸氣通過脫水污泥表面，滲透到脫水污泥內(nèi)部，被軟化的脫水污泥的細(xì)胞核形成打開的狀態(tài)及破核。與污泥中的細(xì)胞水與其他水分直接受到來自于外部的熱能或添加劑直接接觸加熱，形成了相乘效應(yīng)，與不供給過熱水蒸氣的時(shí)比較在原有脫水污泥的干燥效率的極限上再次得到了顯著的提高。而現(xiàn)有技術(shù)采用的一次干燥程序，在干燥滾筒內(nèi)部產(chǎn)生的常壓水蒸氣100'C，僅限于在脫水污泥的塊狀物表面凝結(jié)，無法滲透到脫水污泥細(xì)胞的內(nèi)部，無法達(dá)到脫水污泥細(xì)胞和內(nèi)部被鎖閉的水分使之迅速蒸發(fā)的目的，無法形成與來自外部的熱能或發(fā)熱劑的反應(yīng)。想要達(dá)到上述目的唯一途徑只有利用增加外部的熱能或發(fā)熱劑。同時(shí)，常壓下的水蒸氣潮濕了脫水污泥的塊狀物表面的同時(shí)，也潮濕了干燥滾筒的內(nèi)部。因此，常壓水蒸氣在干燥滾筒內(nèi)降低了安排干燥效率。通過調(diào)整由干燥滾筒4引出的飽和蒸氣，經(jīng)過高溫加熱裝置8返回過熱水蒸氣的流量，第二引風(fēng)機(jī)7利用變頻方式進(jìn)行控制?？梢愿鶕?jù)調(diào)整對干燥滾筒4輸送過熱水蒸氣的溫度及流量，并且，高溫加熱裝置8同樣采用了變頻的加熱方式控制了過熱蒸汽所需溫度，過熱蒸汽的輸出最高可達(dá)到50(TC以上。加大第二引風(fēng)機(jī)7及高溫加熱裝置8所需的電功率，能由于過熱水蒸氣的熱能進(jìn)行增大效率性的干燥。但是，所需要的電力過大時(shí)，所得到的電力超過需求時(shí)必將加大能源成本發(fā)生。例如，以0.75KW對循環(huán)用送風(fēng)機(jī)3的提供電力，以1.5KW對高溫加熱裝置8提供電力，通過設(shè)定好45kg/hr、250300'C程度的過熱水蒸氣的流量供給干燥滾筒為例。干燥滾筒4的干燥效率，基于干燥滾筒4內(nèi)部的環(huán)境溫度和通過干燥滾筒脫水污泥的溫度。在此，作為通過干燥滾筒4內(nèi)污泥的溫度，通過外部熱值供給量或發(fā)熱劑的添加量每升溫rc及所需提高相應(yīng)的熱能。而過熱水蒸氣的供給量有所不同、提供了升溫rc所需的熱能，相同的熱能可使通過干燥滾筒污泥的溫度提高5'c以上。在一次干燥工序中，脫水污泥與外部的熱能或添加劑，被干燥滾筒4連續(xù)性地接受，一定的時(shí)候間逗留了之后，從干燥滾筒4的出料口排出。一次干燥工序需要的時(shí)間，g卩，在干燥滾筒4內(nèi)的脫水污泥與外部的熱能或添加劑逗留時(shí)間為910分鐘。經(jīng)過一次干燥工序從干燥滾筒4被排出的污泥的含水率被認(rèn)為是4050%，那么從第10分鐘起，由于過熱蒸汽的利用，在通過同一干燥滾筒內(nèi)的脫水污泥與外部的熱能或添加劑混合體，開始了連續(xù)性二次干燥(此時(shí)是一次干燥工序與二次干燥工序同時(shí)進(jìn)行)。(3)二次干燥工序本發(fā)明脫水污泥處理方法的二次干燥工序，是指經(jīng)過一次干燥工序從干燥滾筒干燥后被取出了的干污泥再次進(jìn)行干燥的工序。按照這個(gè)工序一定能夠得到含水率更低的干燥污泥。工藝條件之一是向干燥滾筒4連續(xù)不斷的注入脫水污泥和外部熱值或發(fā)熱劑，以發(fā)熱劑的投加比率為例平均為100:14.l(重量)，在干燥滾筒4內(nèi)的脫水污泥和外部熱值或發(fā)熱劑停留時(shí)間為為910分鐘。以0.75kW對循環(huán)用蒸氣引風(fēng)機(jī)7的提供電力，以1.5kW對高溫加熱裝置8提供電力，設(shè)定45kg/hr、25030(TC程度的過熱水蒸氣的流量供給干燥滾筒4為例。作為二次連續(xù)性干燥工序的干燥效率的指標(biāo)，測量了干燥滾筒2內(nèi)部的脫水污泥與發(fā)熱劑混合物的平均溫度為60.8°C。脫水污泥干燥物的含水率降至到3035%。經(jīng)過一次干燥工序和二次干燥工序的連續(xù)性從干燥滾筒4排出的污泥干燥物，放置到自然通風(fēng)處自然堆放，10日后可得到含水率水分10%以下的干燥污泥渣。對于利用脫水污泥中的水和生石灰發(fā)熱劑的反應(yīng)熱的污泥干燥處理中，生石灰發(fā)熱劑的添加量，根據(jù)水與氧化鈣的化合反應(yīng)是否充分，類似水分的汽化一樣，是由脫水污泥的含水率與石灰的氧化鈣含量及活性所決定。10下述生石灰發(fā)熱劑的加添量以含水率75%的脫水污泥100重量份比生石灰發(fā)熱劑20重量份為例。干化效果雖然在該
技術(shù)領(lǐng)域：
具有明顯的優(yōu)勢。含水率75%脫水污泥，通過IOO重量份比生石灰發(fā)熱劑20重量份的添加，經(jīng)攪拌反應(yīng)后79分鐘后，含水率降至到3040%，10日內(nèi)含水率降至到10%以下。但是在逐漸干化處理后的污泥表面，仍可發(fā)現(xiàn)未反應(yīng)的生石灰發(fā)熱劑或繼續(xù)反應(yīng)的生石灰發(fā)熱劑殘留物，干化處理后的污泥塊狀物內(nèi)部依然有一定量的水分的殘留，脫水污泥未實(shí)現(xiàn)充分干化。實(shí)踐證明在脫水污泥含水率較高，生石灰發(fā)熱劑添加比增大時(shí)，不會發(fā)生上述現(xiàn)象。當(dāng)然這是與該技術(shù)方法目的相違背的。使用本發(fā)明的過熱蒸汽進(jìn)行二次干燥的前后對比試驗(yàn)證明，在過熱蒸汽使用后，石灰添加量由改造前的17%減少到了14.06%，反應(yīng)器溫度從54.54。提升到60.81°，出口物料的溫度提高了8%，而過熱蒸汽所使用的電耗每小時(shí)僅為3kw/h;在減少了石灰投加量的同時(shí)提高了干燥滾筒的溫度，達(dá)到了節(jié)能減排的目的及大幅度降低了成本。見下述具體數(shù)據(jù):項(xiàng)目<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1、一種利用高溫蒸汽對污泥干化的方法，污水處理廠污水處理后的剩余污泥處理，河道疏浚污泥處理，人糞尿污泥，通過外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑，對含水率70％以上的脫水有機(jī)污泥用干燥滾筒進(jìn)行一次干燥，上述脫水有機(jī)污泥中的水分與上述熱能的反應(yīng)，使脫水有機(jī)污泥中的水分蒸發(fā)，并產(chǎn)生大量的飽和蒸氣，其特征在于從上述干燥滾筒中的初步干燥過程回收所產(chǎn)生的飽和蒸氣，將該飽和蒸氣用高溫加熱裝置加熱為過熱蒸汽，并引入到上述干燥滾筒內(nèi)，對該干燥滾筒內(nèi)的脫水有機(jī)污泥進(jìn)行進(jìn)一步直接接觸的二次干燥。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高溫蒸汽對污泥干化的方法，其特征在于所述的二次干燥過程為一個(gè)連續(xù)的過程。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高溫蒸汽對污泥干化的方法，其特征在于所述的高溫加熱裝置加熱產(chǎn)生的過熱蒸汽的溫度為250350'C，并用過熱蒸汽引風(fēng)機(jī)引入干燥滾筒與其內(nèi)的正在進(jìn)行一次干燥的脫水有機(jī)污泥進(jìn)行混合干燥。4、一種實(shí)施權(quán)利要求l所述的利用高溫蒸汽對污泥干化的方法的設(shè)備，包括干燥滾筒、螺旋進(jìn)料裝置和螺旋出料裝置，在干燥滾筒的首端裝有螺旋進(jìn)料裝置，在該干燥滾筒的尾端裝有螺旋出料裝置，在該干燥滾筒上設(shè)有排氣口，并通過排氣引風(fēng)機(jī)與廢氣處理裝置的輸入端連接，其特征在于在所述的排氣口或另外設(shè)置在該干燥滾筒上的蒸氣出口設(shè)有依次連接的蒸氣引風(fēng)機(jī)、所述的高溫加熱裝置和過熱蒸氣噴射裝置，該過熱蒸氣噴射裝置設(shè)置在所述的干燥滾筒內(nèi)，該過熱蒸氣噴射裝置的蒸氣輸入端通過轉(zhuǎn)動連接裝置和管道與所述的高溫加熱裝置的出口連接。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述的過熱蒸氣噴射裝置為管壁帶有許多小孔的、一端封閉的蒸氣噴射管，該蒸氣噴射管封閉的一端設(shè)置在所述的干燥滾筒內(nèi)的下部，管壁上的小孔主要分布在該蒸氣噴射管的下面；該蒸氣噴射管的開啟的一端為所述的蒸氣輸入端，該蒸氣輸入端穿出該干燥滾筒的尾端。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述的過熱蒸氣噴射裝置主要布置在該干燥滾筒內(nèi)的中部和靠近尾端處。全文摘要一種利用高溫蒸汽對污泥干化的方法和設(shè)備，污水處理廠污水處理后的剩余污泥處理，河道疏浚污泥處理，人糞尿污泥，通過外部一次性能源或化學(xué)發(fā)熱劑，對含水率70％以上的脫水有機(jī)污泥用干燥滾筒進(jìn)行一次干燥，從上述干燥滾筒中的初步干燥過程回收所產(chǎn)生的飽和蒸氣，將該飽和蒸氣用高溫加熱裝置加熱為過熱蒸汽，并引入到上述干燥滾筒內(nèi)，對該干燥滾筒內(nèi)的脫水有機(jī)污泥進(jìn)行進(jìn)一步直接接觸的二次干燥。在過熱蒸汽使用后，石灰添加量由改造前的17％減少到了14.06％，干燥滾筒溫度從54.54°提升到60.81°，出口物料的溫度提高了8％，而過熱蒸汽所使用的電耗每小時(shí)僅為3kW/h，達(dá)到了節(jié)能減排的目的及大幅度降低了成本。文檔編號C02F11/12GK101628779SQ20091009138公開日2010年1月20日申請日期2009年8月21日優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日發(fā)明者實(shí)中島,劉陽生,平山鋼太郎,壯次郎木村,楊盛林,陳子庭申請人:北京大學(xué);第一高周波工業(yè)株式會社;北京市奧利愛得科技發(fā)展有限公司