申请日2011.08.05
公开(公告)日2013.04.24
IPC分类号F26B1/00; F26B3/20; C02F11/14; F26B23/00; C02F11/18; F26B17/10
摘要
本污泥干燥器件的特征在于拖动污泥和沙的混合物的气体在干燥(6)和分离(8)后被回收利用，以被压缩(10)，并作为热交换流体通过干燥器(6)再次流通。进行了压缩，以提高包含有蒸发水分的气体的露点温度，使得蒸发的潜热能被用于干燥的气体回收。所需操作功率则可远低于用于蒸发包含在污泥中的水分所需的功率，因为该功率的大部分被回收了。应用于废水处理。
权利要求书
1.一种用于持续的污泥干燥的方法，包括：将潮湿污泥在气流中与 分开的固体材料混合;通过将包含在所述污泥中的水分蒸发到气体中从而 干燥所述污泥并湿化所述气体，来充分加热所述混合物以干燥所述污泥; 然后将经干燥的污泥与潮湿气体和分开的固体材料分离开，其特征在于， 所述潮湿气体被压缩导致温度增加，并通过凝结所述气体中包含的水分而 被用于加热所述混合物的下一部分。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥的方法，其特征在于，所述气体 经加热后被干燥，并被循环利用于所述混合物的第二相继部分。
3.根据权利要求2所述的污泥干燥的方法，其特征在于，经干燥的 所述气体在返回到所述混合物的第二相继部分之前被加热。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的污泥干燥的方法，其特征在 于，经干燥的所述气体被用于拖动所述混合物通过污泥干燥位置直至分离 位置。
5.一种污泥干燥的设施，包括：
混合器(1)，用于混合潮湿污泥和分开的固体材料;
注入器(4、36)，用于注入气流;
干燥器(6、38)，用于干燥污泥;
分离器(8)，用于分离经干燥的污泥、分开的固体材料和变得潮湿的 气体;以及
混合物的运输装置(5、25、37、39)，用于在所述混合器(1)和所述 分离器(8)之间运输所述混合物通过所述干燥器，
其特征在于，所述设施包括：管道(9)，其将所述分离器(8)连接到 所述干燥器(6、38)上，所述变得潮湿的气体跟随所述管道(9);以及压 缩器(10)，其存在于所述分离器和所述干燥器之间，所述干燥器为潮湿气 体和所述混合物之间的热交换器。
6.根据权利要求5所述的污泥干燥的设施，其特征在于，所述管道 (9)还通过所述气体的湿化器件(11)将所述干燥器(6、38)连接到所 述注入器(4、36)上。
7.根据权利要求5或6所述的污泥干燥的设施，其特征在于，所述 注入器(4、36)正好处于所述混合器(1)的出口处，并且所述混合物的 运输装置由用于气体-污泥-固体材料混合物的鼓风机管道组成。
8.根据权利要求7所述的污泥干燥的设施，其特征在于，所述鼓风 机管道(25)通过所述干燥器时是被分开的，并且所述变得潮湿的气体通 过的管道形成围绕所述气体的鼓风机管道的壳部(26)。
9.根据权利要求5或6所述的污泥干燥的设施，其特征在于，所述 混合物的运输装置包括在所述干燥器(38)中转动的滚筒(39)，并且所述 变得潮湿的气体通过的管道形成围绕所述滚筒的壳部。
10.根据权利要求8或9所述的污泥干燥的设施，其特征在于，所 述壳部被挡板(27)分开成水平地对齐的隔间，每个所述隔间均被提供有 排水管道(28)，所述排水管道(28)在所述隔间下开口并在所述隔间下延 伸。
11.根据前述权利要求5至10中任一项所述的污泥干燥的设施， 其特征在于，所述设施包括作为仅有的外部热源的下述二者中的至少一个： 在所述气体的湿化器件和所述注入器之间的气体的预热器(12)，和在所述 干燥器和所述分离器之间的所述混合物的过热器(7)。
说明书
用于污泥干燥的方法和设施
技术领域
本申请涉及用于污泥干燥的方法和设施。
背景技术
存在对尤其是源自废水处理厂的污泥进行处理和临时存放的日益增加的需 求。所述处理可能包括焚烧，但由于所述污泥的水分含量，所述焚烧要求大量 的能量。这是为什么焚烧经常被干燥取代，或者焚烧前进行干燥，以便降低所 述污泥中的水分含量，并从而使污泥更易燃。但是干燥本身消耗大量能量，已 知方法一般消耗在潜热的120%至180%之间，用于水的蒸发。在当前方法中， 潮湿的污泥在盘或滚筒上在传送带上被运输，并且使热气流从潮湿的污泥上通 过。加热能量可以由使用天然气操作的锅炉提供给干燥气体，并获得经干燥的 污泥和由干燥气体和水蒸气组成的雾气;这些产物的热能很难被回收。
文件US-4153411描述一种方法，其中潮湿污泥被与颗粒材料例如经预热 的沙混合起来。潮湿污泥和沙之间的密切混合协助水的蒸发，因为加热通过所 述沙发生。在标准器件例如旋风分离器中干燥后，经干燥的污泥和沙被分离， 而所述沙可以被回收利用。该设计的另一优点是污泥经所述设施的运输更为容 易，因为所述沙使得所述混合物更不粘连，并因此更少粘结于运输管道的壁。 但是在圆满地回收热量方面依然存在困难，因此该方法并不比其它方法更为经 济。
另一已知的污泥干燥器件是由GEA公司以“过热蒸汽干燥”的名称销售的， 并由蒸汽环管组成，所述潮湿污泥被注入到所述蒸汽环管中。在干燥期间，所 述蒸汽被外部加热装置加热。经干燥的污泥在旋风分离器中被回收，而用于运 输经干燥的污泥的气体被过热，然后被重新压缩，以便能与潮湿污泥再次混合。 发明内容
本申请的目的在于改善所述技术领域中的已知的方法和设施，同时回收已 经用于蒸发的热量，以便以温和得多的外部热流来工作。
本申请的一个方面在于一种用于持续的污泥干燥的方法，包括：将潮湿污 泥在气流中与分开的固体材料混合;通过将包含在所述污泥中的水分蒸发到气 体中，来充分加热所述混合物以干燥所述污泥;然后将经干燥的污泥与潮湿气 体和分开的固体材料分离开，其特征在于，变得潮湿的所述气体被压缩，导致 温度增加，使得所述气体中包含的水分的凝结被用于加热所述混合物的下一部 分。
根据本申请的干燥器包括冷线路，气体(当时称为干燥气体)、潮湿污泥和 分开的材料在所述冷线路中流通。随着污泥在冷线路中流通，污泥的水分蒸发 如此彻底，以至干燥器下游侧的污泥变得干燥，并且气体变得潮湿。该冷线路 被热线路加热，所述潮湿气体在首先与污泥和分开的材料分离开而后被压缩后， 在热线路中流通。所述气体然后被压缩并处于潮湿状态。
本申请的一个重要特征在于，潮湿气体的压缩提高水蒸气的露点。因此， 当潮湿气体(潮湿)进入到干燥器的热线路中时，蒸汽与冷线路的壁(冷壁) 接触，所述壁的温度低于所述蒸汽的露点温度。所述蒸汽然后在所述冷壁上凝 结，使得用于蒸发的潜热被回收，然后能被用于加热在冷线路中流通的气体(干 燥)，使该气体变得足够暖以致能被用于干燥污泥。在冷线路中，由气体(干燥)、 潮湿污泥和分散的材料组成的混合物被保持在充分低的压强下，使得污泥中的 水分蒸发，从而湿化所述气体并干燥所述污泥。所述干燥方法可以以用于蒸发 水的潜热的20%至50%(在本申请的较好的实施例中更精确地约为30%)的较 低的外部热量输入被维持。压缩热而潮湿的气体(潮湿)的优点是提高露点， 直到露点高于干燥器的冷线路的温度。
与本申请的精神相容的是，在加热后，气体应该被干燥，并通过将所述气 体并入随后的混合物的第二部分而被回收利用，以便在干燥混合物之前将该热 量注入到所述混合物中，而不是失去气体中剩余的热量。则所获得的效果是避 免难闻污水的完全闭合的气体线路。然后可以选择气体，例如中性气体。然后 经干燥的气体能在返回到混合物的所述部分之前有利地被加热。
所述经干燥的气体的另一有益效果是所述经干燥的气体能用于拖动混合物 通过污泥干燥位置，直至分离位置。换言之，所述气体用作用于与分开的材料 混合的污泥的气动运输装置。
本申请的另一个方面在于一种污泥干燥的设施，包括：潮湿污泥和分开的 固体材料的混合器;气流的注入器(干燥);污泥的干燥器;经干燥的污泥、分 开的固体材料和变得潮湿的气体(潮湿)的分离器;以及运输所述混合物在所 述混合器和所述分离器之间通过所述干燥器的运输装置，其特征在于，所述设 施包括：所述分离器和所述干燥器之间的管道，所述变得潮湿的气体(潮湿)
跟随所述管道;以及压缩器，其存在于所述分离器和所述干燥器之间，所述干 燥器为所述变得潮湿的气体(潮湿)和所述混合物之间的热交换器。带有所述 压缩器的导管能将潮湿气体(潮湿)转移至干燥器壳部或热线路，在那里所述 潮湿气体的部分水分在与冷线路接触时凝结，以便如上述那样用被气体回收的 热量干燥污泥。
所述管道能通过湿化器件将所述干燥器连接到所述注入器上，以回收利用 所述气体。该器件在所述干燥器的出口侧使气体中的部分水分凝结。
所述注入器可以处于所述混合器的出口处，并且如果所述混合物的运输装 置由鼓风机管道组成，则所述设施可以被设计为使得经回收利用的气体能被用 于拖动所述混合物。在所述鼓风机管道的一个有利的设置中，所述管道至少在 通过所述干燥器处被分开成几个相邻的管道，并且所述变得潮湿的气体通过的 管道形成围绕所述气体的鼓风机管道的壳部;热交换则因所述管的较大的总表 面积而尤其容易。注意所述鼓风机管道分开成较薄的管有助于导流和均匀拖动。 分开的固体材料例如沙的存在也有助于所述混合物的碎裂和在所述管中的流 动，以及管壁的定期清洁。即便仅在污泥和固体分开的材料的混合物通过反应 器皿到达所述鼓风机管道处的位置的下游鼓风、直到所述混合物分离，这样通 过鼓风拖动所述混合物(与将所述管道分开成各管的方式同样)也是本申请确 保高处理容量的另一重要的特征。由于被拖动的材料中的分开的固体材料与污 泥相比是主要或极主要的，通过气动装置的流动更容易实现，因为所述混合物 的蒸发也更为容易。
在一个重要的实施例中，所述壳部被挡板分开成水平地对齐的隔间，每个 所述隔间均被提供有排水管道，所述排水管道在所述隔间下开口并在所述隔间 下延伸。分开成挡板迫使加热气体采取之字形路径，进一步协助热交换，并且 气体中的许多凝结的水分被沉积在所述壳部的底部，沉积的水分在所述底部处 能被定期移走。
因此，如上所述，需要较小的外部热量来维持所述方法。有利地，计划仅 使用的外部热量源是：在所述湿化器件(如果有的话)和所述注入器之间的气 体预热器，和/或在所述干燥器和所述分离器之间的所述混合物的过热器。