2.3.2.NARATHERM®工艺主要包括以下几个步骤
(1)进料
用螺旋输送器将15~35%的脱水污泥送至干燥器的进口,有时会根据污泥的性质,选择是否将筛分后的细小干化污泥与待干化的污泥进行预混合。
(2)热源产生
NARATHERM®可使用热蒸汽或油经锅炉加热作为热交换的热源。一般热流体的温度为180~200℃。热流体被分别引入中空的干燥器壳体和转动的轴、桨叶等所有与污泥接触进行热交换的加热金属表面。
(3)污泥干燥
加热的金属表面与污泥均匀接触,加热污泥,蒸发污泥中的水份。沿干燥器的轴向长度,水蒸汽蒸发会经历恒定蒸发效率和低蒸发率两个阶段;污泥干化经历塑化、破塑、块化、颗粒化四个步骤;污泥的温度呈快速上升、稳定、快速上升的趋势,最后出口污泥温度为100~110℃左右(见下图)。干燥时间3至7小时,出口污泥含固率达到90%以上。
(4)冷却筛分
冷却有直接冷却和间接冷却两种方式。两种方式单独使用或组合使用,使干污泥温度从110℃减至40℃左右,冷却后进入细格栅进行筛分,或经过造形机造型后达到所要求的干污泥形状。
(5)冷凝回收
干燥器内的热蒸汽送至冷凝器冷凝处理。冷凝溶剂回收;不可凝气体送至锅炉再加热成热源;冷凝水回
污水处理厂。
2.3.3.工艺的优势
NARATHERM®工艺采用巧妙设计的桨式干燥器,可对污泥进行彻底搅拌并使污泥一直处于干净接触面进行热交换,解决了一般间接传热工艺传热效率低的问题,同时用汽量比直接加热又大为减少。整个工艺系统的组合使其具有明显的优势:
(1)适应性强:适用于各种类型和性质的脱水污泥;
(2)消耗低:
① 用汽量小,部分热能回收,减少热耗;
② 消除粉末,臭味产生减少,末端处理变得容易;
(3)高品质干化污泥:
① 有机含量极低,污泥性质稳定;
② 足够长的加热时间,消除病毒、细菌等,满足卫生标准;
③ 具有农业利用价值;
④ 含固率高(>90%),可成粒便于储存、运输及灵活处置;
(4)安全操作:用汽量小,温度较低,且无直接接触,安全性能较高。
(5)易操作:系统全自动控制,对系统的O2、CO、惰性气体等能实时检测,并有自动安全保护。
NARATHERM工艺的优越性能主要得益于其独特的桨式干燥器(如下图所示):
干燥器包括一个可加热的中空槽、两根或四根成对安装中空的传动轴、装于轴上许多楔形搅拌桨、桨顶端的刮板等。工作中,污泥从干燥器的一端进入,通过重力缓慢流至另一端。传热流体从同一侧进入中空槽、轴和桨的内部对所有可能与污泥接触的金属进行加热。同时,成对的两根轴转向相反,桨叶齿形配合,可调转速的轴带动搅拌桨将污泥缓慢均匀的翻转搅拌。
此设计体现了如下优点:
(1)接触面积大:较大的面积/容积比加大了接触面积;
(2)传热效率高:
① 物料的流化状态确保与加热表面100%的进行接触热交换;
② 自清洁的桨形使加热接触面始终保持清洁,提高传导效率;
(3)高干化污泥品质:
① 形状平滑的桨叶和不产生轴向推力的搅拌形式避免易碎污泥的破坏;
② 推流式的通过形式、桨叶两面的均匀连续加热可使所有干化污泥性质类似。
NARATHERM®加热干燥工艺所具有投资运行费用相对较低、适应性强、污泥干度高,性能稳定、安全卫生等优点为其在欧洲北美占领了很大市场份额,积累了丰富的运行 管理经验。如在Saint Brieuc、Lavelanet、Barrow、Metz等众多水厂均有成功运行的记录。
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