帶機脫水污泥與含水浮渣的同步干化研究

倪 寧

（國際香料香精（杭州）有限公司 浙江杭州 311600）

某企業污水處理廠在日常運行過程中會產生大量經帶式壓濾機脫水的污泥，其含水率常在80%～90%左右。雖經壓濾脫水,但由于其含水率高、體積大、性狀不穩定等因素，使其不僅在儲存、運輸等環節存在一定的環境風險[1]，而且作為危險廢物會產生大量處置費用。

為了降低環境安全風險及運行成本，企業使用耙式干燥機對污泥進行干化處理，但由于污泥體積大、內部空隙大，在熱干化過程中會占用大量的干燥能力，同時由于其黏性高，容易在干燥機內粘結，導致干燥機轉動阻力增大、轉速降低，設備磨損嚴重[2-3]，從而使得熱能傳遞緩慢、利用率低、干化效率低[4]。

目前業內通常采用干泥反混[5]的方式來解決此問題，但存在部分污泥反復加熱，浪費能源以及占用干燥機處理能力等問題。

1 實驗材料與設備

1.1 耙式干燥機

1.2 脫水污泥

生化污泥經過濃縮調質后，通過帶式壓濾機脫水，脫水后含水率80%～92%。本次實驗過程全部選取同一批次脫水污泥，經測定含水率為88.3%。

1.3 氣浮浮渣

廢水經過調質絮凝后進入溶氣氣浮除去浮渣，浮渣靜置分層除水后含水率98%～99.9%。本次實驗過程全部選取同一批浮渣，經測定含水率為98.6%。

實驗使用的物料與設備的詳細情況見表1。

表1 實驗物料與設備

利用蒸汽，熱水或導熱油為熱能源，由熱傳導給筒體熱量。純水在沸騰時具有最大的汽化速度。常壓下，約100℃時純水開始沸騰。而在真空條件下，由于系統中水蒸氣分壓，遠低于物料表面的水蒸氣分壓，水的沸點低于100℃。再加上攪拌系統加快了物料的接觸面積，傳導效率高，物料受熱均勻，進一步提高了物料的受熱均勻度。

在同步干化浮渣時，可以發現攪拌系統轉速明顯提高，充分利用熱能，進一步提高了干化效率。

2 實驗方法

2.1 實驗步驟

2.1.1 設置好電機轉速頻率、正反轉時間與時間間隔后，開啟干燥機。

2.1.2 開啟干燥機上進料口，通過皮帶輸送機投加固體物料（污泥），液體物料（浮渣）通過泵投加。投加結束后關閉進料口。

2.1.3 開啟真空泵、蒸汽閥門，調節蒸汽壓力。

2.1.4 干燥結束后，關閉蒸汽閥門，開啟卸料閥門，開始自動卸料。

2.2 實驗方法

在相同的加熱時間、蒸汽壓力、真空度、物料與筒體容積比等條件下，將實驗分兩組進行，A組單獨烘干生化污泥，B組則加入浮渣進行烘干，比較烘干后物料重量與含水率、蒸汽耗用量、設備運轉情況等參數。具體實驗數據見表2。

表2 分組實驗對比表

通過分組對比實驗可以發現，B組實驗充分利用了污泥間的空隙，在不增加任何能耗的前提下提高了處理能力，同時解決了污泥體積大、粘性高等問題。

3 效益情況

3.1 經濟效益

污泥和浮渣按照危險廢物委托處置費用為3000元/t，則干化前A組處置費用為7500元，B組為10500元；干化后所需處置費用分別降為870元、900元。

干化過程所需要的費用主要是電費和蒸汽費，由于干化時間以及蒸汽壓力都相同，因此干化費用三組基本一致。A組電費為（22+15）kW*24h*1元/kW·h=888元，B組電費多出0.5kW*0.5h*1元/kW·h=0.25元，可以忽略不計，蒸汽費用相同，均為200元/t*5t=1000元。具體見下表。

表3 經濟效益對比表

3.2 綜合效益

脫水污泥由于體積大，性狀不穩定，在儲存、轉運環節存在一定的環境風險，同時由于含水率高，不利于后續處置，因此污泥經過干化后，提高了熱值，減少了體積，既防止在儲存、轉運環節可能發生的環境污染，也為進一步焚燒處置提供了必要條件[6]。

4 結語

根據表2可以看出，采用污泥與浮渣同步干化（B組）的方式優勢明顯，在處置量方面有絕對優勢，而且不增加耗能，即能源利用率更高。同時從設備轉速來看，設備的故障率會更低，壽命更長。

通過表3對經濟效益的對比，可以發現采用污泥與浮渣同步干化（B組）的經濟效益遠遠超過其他方式。

綜上所述，污泥與浮渣同步干化是一種能源利用率高、運行成本低的方式，在為企業減輕負擔的同時，也有一定的社會環境效益。

[1]米瓊,郭廣寨,裴鐘鈺,馬銀龍,趙由才.上海市污泥集裝化運輸可行性研究[J].四川環境,2014,06:135-140.

[2]鄒淑鑫,李歡,李洋洋,金宜英.污泥熱干燥粘結的特征和影響因素[J].土木建筑與環境工程,2012,S1:124-126.

[3]吳兆晴.污泥粘壁影響因素實驗探索及粘壁機理分析[D].天津大學,2007.