[发明专利]一种能量梯级利用的高能效污泥干燥系统

说明书

一种能量梯级利用的高能效污泥干燥系统，包括至少有一层、二层上下两层楼层的干燥间，位于一层的高温段干燥机内的废气经旋风除尘器除尘进入二层的低温段干燥机被冷凝后排出，进入空气换热器换热、进入冷凝器冷却，冷却后送至臭气处理系统处理，冷凝器回收的废冷凝水经废水罐回收处理；利用微负压除臭的抽风抽入干燥间内的空气/臭气做为低温段干燥介质，经空气换热器换热进入位于低温段干燥机，带走湿污泥中的水分，从低温段干燥机排出引至位于二层楼顶的除臭系统处理；污泥出低温段干燥机后经缓冲破碎仓、螺旋输送机推送进入高温段干燥机中；干燥到需求干度后输送至干泥储仓中。本系统提高了干燥效率，降低能耗。

技术领域

本发明属于污泥干燥处理技术领域，具体是涉及一种能量梯级利用的高能效污泥干燥系统。

背景技术

污泥热干燥技术是利用热能将污泥中的水分快速去除的一种处理工艺。其水分的去除主要经历蒸发和扩散两个过程。蒸发过程是指物料表面的水分汽化，扩散过程则是指与汽化密切相关的传质过程。

热干燥就是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成的过程完成的。标准大气压下，每升水从常温(20℃)加热至气相需约2600kJ热能，称为干化系统的“基本热能”。

污泥热干燥按热介质与污泥的接触方式可分为两类，一类是直接热干燥，即热对流技术的应用，国内工程应用较多的有带式干燥机、流化床式；另一类是间接热干燥，即热传导技术的应用，应用较多较成熟的包括圆盘式、薄层式、桨叶式等。同时薄层+带式干燥机的两段式也有相应应用。

在污泥热干燥中，热源消耗是最大的运行成本；目前间接式干燥的尾气成分中85％为水蒸汽，是污泥干燥能量消耗的最主要能量转移载体。而此部分热量目前基本都被冷却水带走，没得到很好的利用，造成了能源的浪费。

在污泥处理中，能源消耗费用占处理成本的主要部分。如果我们可以考虑利用干燥尾气废热这种低品质热量来做些相对容易的高含水率污泥除水之事，而高品质的蒸汽来做难度大的低含水率污泥处理的事情，从而实现能量的梯级利用。虽然相应的会在时间效率、空间用地、建设投资方面有所牺牲。但干燥段在整个厂区的占地比例并不大，尤其对于污水处理厂内的项目，所占比例更低，不会带来太大影响；投资方面可不设传统带机干燥的空气量压缩冷凝等循环环节，影响也不太大；但对于目前较为关键、大家比较关心的处理成本将会有较大下降。

在苏伊士两段式干燥工艺中，污泥首先经过薄层干燥机，干燥至含水率55％-65％后经成形机切条后进入带式干燥机进行干燥。带式干燥机中利用循环空气进行干燥，经过对混合气体冷凝(水汽凝结)、再加热(利用一段尾气及锅炉蒸汽)循环利用。相对单段干燥机较大程度提高了能量利用效率，但其循环风机电耗较高；第二段出泥干度大时循环气中粉尘含量高；该工艺主要用于热电厂、水泥厂等污泥协同处置工程中，颗粒污泥对单独焚烧/热解炉等方式的进料有一定影响。

同时，随着生产环境要求的不断提高，在污泥(干燥)处理工程中，臭气收集处理成为必不可少的关键环节，由于房间的空间大，完全密闭较难做到。若能对此部分收集臭气加以协同利用将会提高生产效益。

本发明人致力于研究充分利用污泥干燥过程中的低品位热能，实现能量的梯级利用，节约能源、降低运行成本，促进污泥处理行业的发展，并提供一种能量梯级利用的高能效污泥干燥系统。

发明内容

本发明提供一种能量梯级利用的高能效污泥干燥系统，其目的在于解决在污泥热干燥中，热源消耗没得到很好的利用，造成了能源的浪费的技术问题；本发明系统介质采用干燥间内抽的臭气，采用非气体循环式，系统高处设置引风及除臭装置，同时利用(房间臭气)热气体的浮升力，节约能耗。本发明将大大降低干燥能耗，从而降低或取消目前污泥各种热处理法需外加辅助燃料的用量，节约冷却用水用电；