设计目的

• 污泥干化处理：将脱水污泥经造粒干化系统处理至含固率70%，直接造粒成粒径3-15mm干污泥颗粒，进入后续的处置系统。
• 根据类似项目的实际运行情况，考虑到污泥粉尘化对系统安全的影响，必须实现严格的惰性化，系统被设计为在干燥器和气体回路内任何*不利的工况条件下，实现含氧量<4%，以保证生产的安全。
• 整个污泥干化过程，主要以蒸汽作为热源，间接对湿污泥进行干化，达到所需的含水率要求。
• 方案设计范围：污泥干化工艺系统设计及经济估算。

供应方工作范围

• 工艺设计和基础设计；
• 详细设计；
• 设备供货（包括所供设备支撑和辅助钢结构）；
• 电力分配和电马达；
• 控制系统（CP控制台和PLC）；
• 用于现场控制和安全的仪器仪表；
• 系统设备安装和组装的现场指导；
• 系统启动和*终验收的现场指导；
• 业主方人员的培训；

工艺设计原则

• 污泥干燥器可以在额定蒸发量70%～110%之间运行；
• 污泥干化系统能够生产*终含固率可在65～85%范围内进行调整的产品。设计能力定为含固率70％；
• 污泥干化系统由1条干化线构成；
• 系统将采用低压蒸汽（0.6Mpa）作为加热介质；
• 脱水污泥原料含固率大约为20%；
• 在正常情况下，污泥干化系统可以处理每小时3.75吨脱水污泥，将其处理至含固率70%，并造粒成粒径3-15mm的干污泥颗粒；
• 系统为封闭式处理系统，在污泥干燥处理回路抽负压，避免臭气污染；
• 污泥处置系统可按照每天20小时、每周7天方式连续运行，也可按照要求断续运行；
• 系统设计可以满足项目要求，并具有以下特点：无物料返混环节，一次性处理得到含固率可调节的均一产品；
• 整套系统采用模块化、撬装化、机械化、自动化系统。所有设施集成在不同的撬装模块上，设备至现场后只需简单安装连接即可投入使用。

2.2.2系统额定设计能力和数据

2.2.3*终产品的出口条件

1. 含固率 70% DS
2. 干燥器物料出口温度 <85 °C
3. 冷却后温度 <40 °C

方案工艺描述

污泥处置系统工艺选择

1. 脱水活性污泥干化后污泥减量*高达50%减量化效果显著，大大节约后续处置费用；
2. 干化系统能够适应各种复杂进泥情况稳定运行，无返混流程，安全性能优异，全自控运行，处理效率高，占地小，运行成本低，系统微负压运行，无臭气污染；
3. 干化后污泥含水率大大降低，性状稳定，热值增高，为后续能源化处置奠定良好的基础；

工艺介绍和描述

污泥干燥设备，以高温蒸汽作为热源，采用了热传导给热的换热模式，通过造粒的滚轴及盘式干燥机的盘面，在物料含水率高时确保高强度的传导给热干燥至设定的含固率，*高可达到含固率85%。
这种热传导干燥模式，具有高效的干燥效果，无需采用干泥返混流程，一步将含水率80-85%污泥直接干燥到含固率70%~85%。在污泥快速干燥的同时，相比较传统的干燥方式，蒸发效率可提高1.5-2倍，干燥处理消耗的时间仅为30%左右，节约能耗并降低运行成本。相比较单一热对流干燥方式，没有干泥返混和挤压塑性的处理工序，能够处理污泥，处理效率高。
由于污泥在干燥过程中会产生大量的水蒸气，配备引风机从主回路抽取少量气体进行冷凝，并保持整个回路的微负压，与传统单一的热对流干燥系统相比，气体排放量小，通过除臭系统进行净化，并保证环境无臭气污染。
尾气含尘量极少，从根本上控制粉体爆炸现象。
1）脱水污泥喂料
脱水后的污泥通过垂直提升机，将污泥喂入干燥设备中。
2）产品干燥
污泥干燥采用两级干燥方式：*级为重复造粒破壁热蒸发区域；第二级为干燥区域。湿粘的污泥在本公司特殊的软体造粒机内，利用污泥自重为动力进行容积式造粒，并将污泥透气性差、对干燥不利的、软粘性等干燥特性很差的不利因素转变成本公司软体造粒机造粒的有利条件，采用很低动能就可以完成造粒工作；造粒工作为垂直的多层次重复工作，每次造粒均以表面热萃取、破壁热干化的颗粒表面热干化为基础：在*层造粒形成的外表壳干化、脆化、裂化，中间湿软的污泥颗粒，落入第二层后重新混合、打破表皮硬壳，使*次的外壳变成第二次造粒的内部（核骨架），*次造粒的内部水重新变成表面层重复进行热萃取、破壁热干化。经过上述多层次的破壁热萃取造粒干化，形成了中间镂空的、极不规则的污泥颗粒。颗粒表面积非常大、堆比重很轻、透气性很强的污泥颗粒。这种颗粒在后续的各种处理工艺中都显示它优异的效能。
造粒区域完成将污泥（通过自重）造粒后，形成含水量在68%的颗粒污泥，再进入入盘式干燥机。此时的污泥颗粒粒径约为3～15mm独立的相互不粘连的颗粒。该颗粒进入盘式干燥机后具有较强的分散度，能够在盘面上部形成很高的平面分布率，强化了设备干燥强度。从二级干燥机出来的成品含水*低达15%。
3）气固分离
经污泥干燥器处理后的产品收集在底部，而气体从顶部离开。
闭环回路保持微负压，避免任何粉尘排放到环境中。
4）不可凝气体抽取
污泥中含有有机成分较多，为了避免恶臭气体排放至自然环境中，由风机使闭路循环保持微负压。少量废气，其中可能含不可凝气体，从干化回路抽出经冷凝处理后送往除臭装置。
5）蒸发水和气体冷凝
风机抽取的不可凝气体首先被引入冷凝塔进行冷凝。冷凝塔内气体通过一个颇尔环填料层被水逆向淋洗。水蒸气的冷凝是通过并合效果完成的。冷凝液被收集在冷凝塔底部，以溢流方式排放。
为优化资源利用，冷凝液采用循环冷却水进行冷凝，完成冷凝喷淋的循环冷却液经降温后回到冷凝液管线进行循环使用。
6）干化污泥处置
经干燥污泥处理后的干化污泥，根据需要进行*终的处置。
7）工艺控制
污泥干化工艺采用PLC对工艺进行自动控制。PLC的编程是根据供应商的工艺诀窍和经验的特定逻辑顺序而进行的。
由于污泥干化工艺所处理的物料为废物，多项因素可能导致运行的变化，这些变化可能导致工艺不稳定甚至阻断，因此，为了保证运行的安全性，设计应尽可能简化和实现单变量单输出，避免变量之间的互相干扰。
干化工艺由于工艺本身的特点，具有实现*简洁和可靠的闭环、条件(连锁)控制。在基本条件设定后，可以通过在线仪器仪表，准确地实现对工艺的控制。
对于干燥工艺而言，给热是独立于干化工艺运行条件的前提条件。给热条件的设定是以蒸汽输入量及其入、出口温度、压力来衡量的。
工艺的大幅度调整一般在工厂调试阶段均以菜单形式记录和保存下来，以备在实际运行中调用。因湿泥状况变化而需要作出的临时调整可由操作人员现场进行。
工厂的开机和关机均为执行一个一系列预先设定好的命令集的过程。开机的目标是在确保安全和温度合适的条件下，建立系统内的物料和热平衡。关机的目标是在确保安全和阻断湿泥进料的同时，实现干燥器的缓慢降温和冷却。这些过程对干燥器的长期稳定运行是十分必要的。
8）热泵蒸汽组
自来水经过软水器处理，进入热泵加热，从环境温度升高到105度，产生过热水，在高压水泵的作用下，通过精细化的超细雾化喷头，过热水雾化进入电磁加热管，电磁加热管内有蒸汽和水分离装置，外有电磁加热线圈，通过PLC的精密控制，保证电磁加热管温度稳定在300-400度，过热水雾通过电磁加热管，瞬间产生高压蒸汽，蒸气温度保持在180-200度，压力在7-8公斤，电磁加热管中不存水，没有压力容器爆炸的危险。
 
 
 
 
 

工艺系统的特点

1. 成熟工艺可确保投资的有效性、可靠性和稳定性
2. 高度惰性化工艺回路，保证系统运行安全。
3. 进泥含水率波动情况下，确保干化污泥含固率稳定。

因干化系统的工艺原理，在进泥含固率波动情况下，实际运行通过自动控制，可自由调节出泥干度，确保干化污泥含固率稳定。

1. 能耗低，运行成本低。
2. 系统设备简洁，无需其他工艺的干泥返混等设备，设备紧凑占地少，系统投资经济性好。
3. 配备上位机控制系统自动控制系统运行，设备维护量极少，运行费用低。
4. 回路保持微负压，不会向工作环境排放气体，避免二次污染。

 
 
 

产品介绍

4.1污泥干化设备简介

干燥主机由污泥干化软体造粒机和立式盘式干燥机两个部分组成。造粒机在上，盘式干燥机在下，造粒机排出的颗粒直接进入盘式干燥机继续干燥。
造粒机实现对污泥的表面干化造粒，完成污泥比表面积*大化；污泥经过重复的热造粒形成镂空的、表面不规则的、均匀的、相互不粘连的污泥颗粒。
盘式干燥机完成对污泥颗粒继续干化形成终端成品。由于不规则的、镂空的颗粒，促使盘式干燥机内的蒸发强度极高，通过观察口可以明显看到水分蒸发。


 

4.2软体造粒机

污泥软体造粒干燥系统是多层组合式造粒系统，上下层可以互换、所有零部件均为标准化的低速运行设备。主要是由：传动机构、供热系统、组合式造粒机群、负压排气系统、电仪自控系统等组成。
污泥造粒可分成容积式造粒和破壳重复造粒两个部分组成。
容积式造粒是将原始污泥堆通过自重产生压强，引入造粒机容腔。如同桑蚕吃桑叶那样的，缓慢而群体地吸纳油污泥，在热能的作用下，瞬间表面破壁热干化成单体颗粒；
破壳重复造粒是将上造粒层形成的外壳干化、脆化、裂化、硬化的中间湿软颗粒打破，原来颗粒的外壳形成新颗粒的内部骨架、原来颗粒内湿物料被呈现在颗粒外表面，进行新的表面破壁热干化而形成新的趋近镂空的新颗粒。重复上述，得到镂空的、表面很不规则的、相互不粘连的、总含水率得到降低的污泥颗粒。

4.2.1容积式造粒

污泥自重产生压强填满造粒机容腔形成湿软颗粒（图1）。
与此同时，通入造粒机内热源的热量迅速通过容腔内表面释放给物料表面形成快速升温，颗粒表面得到破壁热淬取，水在急剧受热中瞬间蒸发，由于污泥透气性很差，瞬间产生的大量蒸汽无法通过料层透气，因此，在颗粒外表和容腔表面之间形成高压蒸汽隔离膜（图2），将污泥软颗粒与容腔内表面隔离开，完成脱模基本要素。颗粒外表瞬间脱水成表面干化、脆化、裂化、硬化的，内部湿软的单体颗粒；
刨去加热容腔以外的湿软料（图3），自然形成可以自动脱模的小颗粒。完成*步造粒（图4）。

4.2.2破壳重复造粒

 

	上造粒层形成的外壳干化、脆化、裂化、硬化的中间湿软颗粒群体在进入下层造粒机后，相互之间倾轧中被打破（如下图重组），如同一堆的鸡蛋破碎后重新进入造粒程序，原来颗粒的外壳形成新颗粒的内部骨架、原来颗粒内湿物料被呈现在颗粒外表面（如下图破壁），进行新的表面破壁热干化而形成趋近镂空的新颗粒。

4.3盘式干燥机

4.3.1盘式干燥机的组成

4.3.2盘式干燥机工作原理

物料沿指数螺旋线流过干燥盘表面，在小干燥盘上的物料被移送到外缘并落到下方的大干燥盘外缘，在大干燥盘上物料向里移动并从中间落料口落入下一层小干燥盘中。
大小干燥盘上下交替排列，物料得以连续地流过整个干燥器。中空的干燥盘内通入加热介质。
已干物料从*后一层出料口排出。蒸发的水份从设在顶盖上的排湿口排出。

 

 

 

4.4造粒干燥机的优势

1. 造粒驱动功率极低，每吨污泥造粒成单体颗粒的动能仅需1度电：采用了特殊的污泥无摩擦软体造粒干化机，在无任何辅助添加物条件情况下，实施软体造粒并获得表面干化；
2. 热能消耗大大降低：污泥进入干燥受热前就已经形成颗粒，得到重复破壁热干化，内含水变成表面水；并且在重复造粒过程中水分几乎全部表面化，所以，蒸发耗能极低；
3. 没有挤压、滑动摩擦，近趋零磨损：特殊的污泥造粒原理和立式盘式干燥，使得其设备的使用寿命大大增加；
4. 酸腐蚀大大降低：物料颗粒浮动在蒸发盘面和造粒机换热表面，颗粒多以表层干基形态与加热传热金属接触，依靠暴露在热干燥室的庞大的表面积蒸发，而不是象桨叶、卧式转盘、涡轮薄层、气流破碎室、喷东床等干燥设备将污泥紧贴换热金属表面。干基状态下酸性物腐蚀能力很小，如HCL绝干状态下腐蚀为零；
5. 无需附加热能：由于无需其他物质混合，其需要的干燥热能仅是其本身蒸发耗能；
6. 系统安全：尾气含尘量极少，从根本上控制粉体爆炸现象。