污泥烘干之客户关心的几个问题
Q:污泥烘干前为什么要分析污泥成分?
A:根据经验,对污泥成份做一定的分析,对于确定烘干工艺、获得最佳设计参数、确认工作条件是必要的。与烘干工艺相关的湿泥检测内容包括:含水率、粘度、含油脂比例、酸碱腐蚀性、含沙率等。与污泥最终处置相关的干泥检测内容包括:重金属含量、有机质含量、热值、细菌含量等。
Q:为什么说污泥烘干是资源化利用的第一步?
A:污泥无论来自工业还是市政,其处理的一个可行目标就是使所有来自工业中的污染物作为原料返回到工艺中去。所有的污染物事实上都是中间过程流失的原料,造成流失的媒介大多数情况下是水,去除水,将使得大量的潜在污染物可以重新得到利用。
污泥所含的污染物一般均有很高的热值,但是由于大量水分的存在,使得这部分热值无法得到利用。如果焚烧高含水率的污泥,不但得不到热值,还需要大量补充燃料才能完成燃烧。
如果将污泥的含水率降到一定程度,燃烧就是可能的,而且,燃烧所得到的热量可以满足部分甚至全部进行烘干的需要。同样的道理,无论制造建材还是图例利用,减少含水率是关键。因此,可以说污泥烘干或半烘干事实上是污泥资源化利用的第一步。
Q:半烘干和全烘干是如何划分的?
A:所谓烘干和半烘干的区别在于烘干产品最终的含水率不同,这一提法是相对的,并没有科学的定义。“全烘干”指较高含固率的类型,如含固率85%以上;而半烘干则主要指含固率在50-65%之间的类型。
如果说烘干的目的是卫生化,则必须将污泥烘干到较高的含固率,最高可能要求达到90%以上,此时,污泥所含的水分大大低于环境温度下的平均空气湿度,回到环境中时会逐渐吸湿。
如果说烘干的目的仅仅是减量,则会产生不同的含固率要求。将含固率20%的湿泥烘干到90%或烘干到60%,其减量比例分别为78%和67%,相差仅11个百分点。根据最终处置目的的不同,事实上要求不同的含固率。比如填埋,填埋场的垃圾含固率平均低于60%,要求污泥达到90%意义不大。
将污泥烘干到该处置环境下的平衡稳定湿度,即周围空气中的水蒸气分压与物料表面上的水蒸气压达到平衡,应该是最经济合理的要求。
Q:半烘干时的产能为什么高于全烘干?
A:有些污泥烘干工艺可以将湿泥处理至含固率50-65%,而这时的处理量明显高于全烘干时的处理量。其原因有两个:
首先,对于烘干系统来说,烘干时间决定了烘干机的处理量。当物料的最终含水率较高(所谓半烘干)时,蒸发相同水量的时间要少于最终含水率高的情况(所谓全烘干),单位处理时间内可以有更高的处理量。
其次,污泥在不同的烘干条件下失去水分的速率是不一样的,当含湿量高时失水速率高,相反则降低。
Q:污泥烘干的机理是怎样的?
A:烘干是为了去除水分,水分的去除要经历两个主要过程:
1)蒸发过程:物料表面的水分汽化,由于物料表面的水蒸气压低于介质(气体)中的水蒸气分压,水分从物料表面移入介质。
2)扩散过程:是与汽化密切相关的传质过程。当物料表面水分被蒸发掉,形成物料表面的湿度低于物料内部湿度,此时,需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。
上述两个过程的持续、交替进行,基本上反映了烘干的机理。
Q:污泥烘干耗时多长?
A:大多数烘干工艺需要20-30分钟才能将污泥从含固率20%烘干至90%。
烘干是由表面水汽化和内部水扩散这两个相辅相成、并行不悖的过程来完成的,一般来说,水分的扩散速度随着污泥颗粒的烘干度增加而不断降低,而表面水分的汽化速度则随着烘干度增加而增加。
由于扩散速度主要是热能推动的,对于热对流系统来说,污泥烘干机一般均采用并流工艺,多数工艺的热能供给是逐步下降的,这样就造成在后半段高干度产品烘干时速度的减低。对热传导系统来说,当污泥的表面含湿量降低后,其换热效率急遽下降,因此必须有更大的换热表面积才能完成最后一段水分的蒸发。
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