带机脱水污泥与含水浮渣的同步干化研究

倪 宁

（国际香料香精（杭州）有限公司 浙江杭州 311600）

某企业污水处理厂在日常运行过程中会产生大量经带式压滤机脱水的污泥，其含水率常在80%～90%左右。虽经压滤脱水,但由于其含水率高、体积大、性状不稳定等因素，使其不仅在储存、运输等环节存在一定的环境风险[1]，而且作为危险废物会产生大量处置费用。

为了降低环境安全风险及运行成本，企业使用耙式干燥机对污泥进行干化处理，但由于污泥体积大、内部空隙大，在热干化过程中会占用大量的干燥能力，同时由于其黏性高，容易在干燥机内粘结，导致干燥机转动阻力增大、转速降低，设备磨损严重[2-3]，从而使得热能传递缓慢、利用率低、干化效率低[4]。

目前业内通常采用干泥反混[5]的方式来解决此问题，但存在部分污泥反复加热，浪费能源以及占用干燥机处理能力等问题。

1 实验材料与设备

1.1 耙式干燥机

1.2 脱水污泥

生化污泥经过浓缩调质后，通过带式压滤机脱水，脱水后含水率80%～92%。本次实验过程全部选取同一批次脱水污泥，经测定含水率为88.3%。

1.3 气浮浮渣

废水经过调质絮凝后进入溶气气浮除去浮渣，浮渣静置分层除水后含水率98%～99.9%。本次实验过程全部选取同一批浮渣，经测定含水率为98.6%。

实验使用的物料与设备的详细情况见表1。

表1 实验物料与设备

利用蒸汽，热水或导热油为热能源，由热传导给筒体热量。纯水在沸腾时具有最大的汽化速度。常压下，约100℃时纯水开始沸腾。而在真空条件下，由于系统中水蒸气分压，远低于物料表面的水蒸气分压，水的沸点低于100℃。再加上搅拌系统加快了物料的接触面积，传导效率高，物料受热均匀，进一步提高了物料的受热均匀度。

在同步干化浮渣时，可以发现搅拌系统转速明显提高，充分利用热能，进一步提高了干化效率。

2 实验方法

2.1 实验步骤

2.1.1 设置好电机转速频率、正反转时间与时间间隔后，开启干燥机。

2.1.2 开启干燥机上进料口，通过皮带输送机投加固体物料（污泥），液体物料（浮渣）通过泵投加。投加结束后关闭进料口。

2.1.3 开启真空泵、蒸汽阀门，调节蒸汽压力。

2.1.4 干燥结束后，关闭蒸汽阀门，开启卸料阀门，开始自动卸料。

2.2 实验方法

在相同的加热时间、蒸汽压力、真空度、物料与筒体容积比等条件下，将实验分两组进行，A组单独烘干生化污泥，B组则加入浮渣进行烘干，比较烘干后物料重量与含水率、蒸汽耗用量、设备运转情况等参数。具体实验数据见表2。

表2 分组实验对比表

通过分组对比实验可以发现，B组实验充分利用了污泥间的空隙，在不增加任何能耗的前提下提高了处理能力，同时解决了污泥体积大、粘性高等问题。

3 效益情况

3.1 经济效益

污泥和浮渣按照危险废物委托处置费用为3000元/t，则干化前A组处置费用为7500元，B组为10500元；干化后所需处置费用分别降为870元、900元。

干化过程所需要的费用主要是电费和蒸汽费，由于干化时间以及蒸汽压力都相同，因此干化费用三组基本一致。A组电费为（22+15）kW*24h*1元/kW·h=888元，B组电费多出0.5kW*0.5h*1元/kW·h=0.25元，可以忽略不计，蒸汽费用相同，均为200元/t*5t=1000元。具体见下表。

表3 经济效益对比表

3.2 综合效益

脱水污泥由于体积大，性状不稳定，在储存、转运环节存在一定的环境风险，同时由于含水率高，不利于后续处置，因此污泥经过干化后，提高了热值，减少了体积，既防止在储存、转运环节可能发生的环境污染，也为进一步焚烧处置提供了必要条件[6]。

4 结语

根据表2可以看出，采用污泥与浮渣同步干化（B组）的方式优势明显，在处置量方面有绝对优势，而且不增加耗能，即能源利用率更高。同时从设备转速来看，设备的故障率会更低，寿命更长。

通过表3对经济效益的对比，可以发现采用污泥与浮渣同步干化（B组）的经济效益远远超过其他方式。

综上所述，污泥与浮渣同步干化是一种能源利用率高、运行成本低的方式，在为企业减轻负担的同时，也有一定的社会环境效益。

[1]米琼,郭广寨,裴钟钰,马银龙,赵由才.上海市污泥集装化运输可行性研究[J].四川环境,2014,06:135-140.

[2]邹淑鑫,李欢,李洋洋,金宜英.污泥热干燥粘结的特征和影响因素[J].土木建筑与环境工程,2012,S1:124-126.

[3]吴兆晴.污泥粘壁影响因素实验探索及粘壁机理分析[D].天津大学,2007.