[发明专利]一种污泥二次蒸汽压缩干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥干燥方法，尤其涉及一种污泥二次蒸汽压缩干燥方法,属于废弃物处理技术领域。

背景技术

污水处理过程中产生大量污泥，污水处理率和污水处理标准的提高使污泥产生量不断增加。由于机械脱水后的污泥含水率极高（可高达约80%），且污泥中一般含有大量的有害化学物质和重金属等污染物质。因此，目前国内外普遍禁止高水分污泥直接填埋或农用。污泥热化学处理方法（如污泥焚烧、热解等方法）具有无害化和减量化彻底的优势，是一种非常有前景的污泥资源化处理方法，近年来逐步得到应用。但高水分污泥直接处理，其能耗极高，很大程度上制约了污泥资源化技术的发展和应用。而干燥后的污泥热值较高，可接近劣质煤的热值水平，可用作建材原料，也适于进行焚烧、热解及气化等资源化处理。因此，将污泥干燥后进行资源化处理，将是未来污泥处理的发展方向，而污泥干燥则是其中重要的环节。

目前采用的污泥干燥设备大多采用单效蒸发，即干燥所用热源完全由另设的加热系统提供，污泥干燥过程中蒸发产生的二次蒸汽则直接排出冷凝，不再加以利用。而二次蒸汽仍具有相当高的热值，其能量未能得到充分利用，因此这类污泥干燥设备的运行能耗较高，折合1kg水蒸汽的热能，只能蒸发出约0.8～1kg的污泥水分。此外，在污泥干燥过程中，随着污泥含水率的降低，在50～60%含水率范围内，会出现污泥粘滞区，粘滞区的污泥具有很大的粘性，因此干燥面易发生严重的污泥粘结，从而使干燥效率大大降低，设备动力损耗增大。虽然可以采用干污泥返混等方法来减少污泥粘结的影响，但需要的返混比例高，造成设备动力损耗大，且磨损严重，设备使用寿命较短。而且，污泥干燥过程中，随着含水率的降低，其形态逐步由半固体、粒状转变为粉状，干燥系统排出的尾气含尘量增高，使得尾气处理系统复杂，运行成本提高，而且干燥系统和干污泥储存、运输系统安全性也降低，极易造成事故。

多效蒸发可以有效利用二次蒸汽的内能，从而降低能耗。在多效蒸发装置中，由新蒸汽加热第一效产生的二次蒸汽不进入冷凝器，而是作为第二效的加热介质得以再次利用，这样可以将新蒸汽消耗有效降低。利用此原理可组成多效蒸发系统，前一效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的加热介质，下一效蒸发器的加热室便是前一效蒸发器的冷凝器。第一效的最高加热温度与最后一效的最低沸点温度形成总温差，分布于各效，这使得每效的温差随效数增加而减小，所需的加热面积随效数成比例增加，虽然节省了新蒸汽，但设备投资成本显著增加。因此，多效蒸发多采用单位体积蒸发面积较大的蒸发器，多用于液体物料的蒸发、蒸馏、结晶、浓缩等操作。

与多效蒸发相比，如果将蒸发器中产生的二次蒸汽进行压缩，可使其达到较高压力和温度，因而二次蒸汽的内能提高，可以作为蒸发器的加热介质得以再次利用。这种基于热泵原理的二次蒸汽再压缩的方法可以有效利用二次蒸汽的能量，从而降低蒸发能耗，所需的加热面积相比多效蒸发也明显减小，因而设备投资降低。目前，主要有热力蒸汽再压缩和机械再压缩等方法。但这种技术同样要求蒸发器的蒸发面和加热室加热面保持清洁，当蒸发面和加热面污垢时，蒸发速率和蒸发效率将迅速降低，系统能耗增加，设备动力损耗大。此外，这种方法同样要求物料的流动性好、不易粘结、二次蒸汽洁净，因此，一般也是主要用于液体物料的蒸发、蒸馏、结晶、浓缩等操作。

可以看出，对于污泥干燥来说，由于污泥流动性差、易粘结，如将上述的干燥方法直接用于污泥干燥，则污泥在干燥过程中的结垢、二次蒸汽洁净度低、粉尘含量高、干燥效率低等问题很难解决。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种干燥效率高、能耗低的油循环的污泥二次蒸汽再压缩干燥方法。

本发明包含以下具体步骤：

步骤(1)污水处理过程中产生的脱水污泥与油按照重量比1～20:1均匀混合成油泥；

所述的油为石油加工后的各种油品、废油或有机废弃物热解油；

步骤(2)将油泥干燥，具体方法是：

①在干燥器冷启动阶段，将油泥送入干燥器的干燥室，干燥室内油泥中的水分自然蒸发出二次蒸汽；

②将二次蒸汽引出干燥室后，经过汽水分离器分离出饱和二次蒸汽，并排出一级冷凝水和一级尾气；

③饱和二次蒸汽通过二次蒸汽压缩装置压缩成过热蒸汽，将过热蒸汽送入干燥器的加热室作为热源，换热后过热蒸汽冷凝为二级冷凝水和二级尾气，排出干燥器；干燥室内的油泥干燥过程中产生二次蒸汽，干燥后的油泥由出料口排出干燥器；