申请日20200309
公开(公告)日20200616
IPC分类号C02F11/13
摘要
本发明涉及污泥干燥技术领域，尤其涉及一种污泥减黏干燥的方法。本发明提供的方法，包括以下步骤：将污泥进行预脱水，得到含水率为75%～85%的污泥;将所述含水率为75%～85%的污泥通过加热辊筒，进行对转挤压，得到含水率为40%的污泥;所述加热辊筒包括加热辊筒体和所述加热辊筒体表面的特氟龙涂层;所述加热辊筒的温度为145～155℃;所述加热辊筒的温度通过蒸汽加热的方式实现。所述方法解决了污泥在间接干燥时产生的黏壁效应，降低传热热阻，提高了干燥效率，减少干燥设备的安全隐患。
权利要求书
1.一种污泥减黏干燥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将污泥进行预脱水，得到含水率为75%～85%的污泥;
将所述含水率为75%～85%的污泥通过加热辊筒，进行对转挤压，得到含水率为40%的污泥;
所述加热辊筒包括加热辊筒体和所述加热辊筒体表面的特氟龙涂层;
所述加热辊筒的温度为145～155℃;
所述加热辊筒的温度通过蒸汽加热的方式实现。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特氟龙涂层与水的接触角为114°。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预脱水的过程包括：将污泥依次进行浓缩和消化后，再进行初步减重;
所述初步减重的方式包括板框式、带式压滤或离心脱水。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对转挤压的过程中，所述加热辊筒的转速为1～3转/分。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热辊筒体的外筒壁均匀分布多个环形沟槽;
所述环形沟槽的宽度为6mm;
相邻两环形沟槽的间距为5mm。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述环形沟槽的壁面设有脱模角和圆角结构。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外筒壁的壁厚≥9mm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对转挤压的过程中，所述含水率为75%～85%的污泥与所述加热辊筒的接触时间≥1.5s。
说明书
一种污泥减黏干燥的方法
技术领域
本发明涉及污泥干燥技术领域，尤其涉及一种污泥减黏干燥的方法。
背景技术
目前，在化工、制药、食品加工以及纺织业等行业均存在物料黏壁的问题，干燥过程中物料黏壁问题不仅增加干燥时的传热热阻，降低干燥效率，还会引起干燥设备的安全隐患。
机械脱水浓缩后的污泥含水率仍较高，高达80%左右。其运输处理较困难，因此污泥需要进行热干化处理至一定含水率。污泥热干化中由于未干化污泥中含有一定量的有机物等胶黏性物质，所以污泥热干燥的过程中会经常发生污泥黏壁的现象。
黏附在干燥设备表面的污泥使得传热阻力迅速增加，降低了热传递效率，阻碍污泥中水分的蒸发，降低了干燥速度，造成能量浪费。黏附的污泥不能得到及时清理会造成过度干化，容易引发设备故障。因此，污泥黏壁是造成污泥干化能耗及处理成本高的重要原因之一。
研究表明，污泥间接干燥时，其黏壁产生的最主要的因素是污泥含水率(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.)，而在污泥与加热面接触时，越靠近传热界面污泥含水率降低更快(王伟云.污泥间接薄层干燥与热压力耦合脱水干燥研究[D].大连理工大学,2012.)，污泥中含水率的降低会直接影响污泥的体积，其含水率越低污泥体积越小(温祥东.污泥过热蒸汽与热风干燥收缩特性研究[D].南昌航空大学,2016.)。
现有的污泥干燥方法中，大多为将加热介质与污泥直接接触干燥，这些方法不仅能耗高，且其产生的大量尾气内含有多种成分，部分种类的污泥直接干化时容易产生有害有毒气体。而污泥的间接干燥容易产生黏壁效应，造成设备堵塞、能耗高等问题，甚至引发安全事故。相比较下，污泥的间接干燥处理成本和环境污染比直接干燥低，但是污泥间接干燥时产生的黏壁效应是间接干燥处理技术中难解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥减黏干燥的方法，所述方法解决了污泥在间接干燥时产生的黏壁效应，降低传热热阻，提高了干燥效率，减少干燥设备的安全隐患。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种污泥减黏干燥的方法，包括以下步骤：
将污泥进行预脱水，得到含水率为75%～85%的污泥;
将所述含水率为75%～85%的污泥通过加热辊筒，进行对转挤压，得到含水率为40%的污泥;
所述加热辊筒包括加热辊筒体和所述加热辊筒体表面的特氟龙涂层;
所述加热辊筒的温度为145～155℃;
所述加热辊筒的温度通过蒸汽加热的方式实现。
优选的，所述特氟龙涂层与水的接触角为114°。
优选的，所述预脱水的过程包括：将污泥依次进行浓缩和消化后，再进行初步减重;
所述初步减重的方式包括板框式、带式压滤或离心脱水。
优选的，所述对转挤压的过程中，所述加热辊筒的转速为1～3转/分。
优选的，所述加热辊筒体的外筒壁均匀分布多个环形沟槽;
所述环形沟槽的宽度为6mm;
相邻两环形沟槽的间距为5mm。
优选的，所述环形沟槽的壁面设有脱模角和圆角结构。
优选的，所述外筒壁的壁厚≥9mm。
优选的，所述对转挤压的过程中，所述含水率为75%～85%的污泥与所述加热辊筒的接触时间≥1.5s。
本发明提供了一种污泥减黏干燥的方法，包括以下步骤：将污泥进行预脱水，得到含水率为75%～85%的污泥;将所述含水率为75%～85%的污泥通过加热辊筒，进行对转挤压，得到含水率为40%的污泥;所述加热辊筒包括加热辊筒体和所述加热辊筒体表面的特氟龙涂层;所述加热辊筒的温度为145～155℃;所述加热辊筒的温度通过蒸汽加热的方式实现。本发明提供的方法是将污泥通过加热辊筒，使含水率为75%～85%的污泥首先开始接触辊筒的加热面，蒸汽热源通过辊筒加热面向污泥传递热量，进行初期的间接干燥;随后，所述污泥快速加热，污泥中的水分快速蒸发，污泥含水率降低并与加热面之间形成蒸汽薄膜，进入污泥局部收缩阶段，由于蒸汽薄膜压力与污泥收缩，加热面附近的污泥薄层受迫与加热面短暂分离;最后污泥由于蒸汽薄膜、收缩特性以及重力作用与环形辊筒加热面逐渐分离，并自由滑落。
有益效果：
1)所述加热辊筒表面具有低表面摩擦系数、低表面能、自润滑、耐高温、耐腐蚀以及良好的热量传递能力，降低蒸汽热源向污泥传递热量时的热损失;
2)所述污泥与加热辊筒的加热温度温差较大，能够形成较大的温度梯度，提高了蒸汽热源向污泥传递的热流密度，增加了蒸汽热源向污泥传递的热量;
3)距离所述加热辊筒表面的污泥实现快速脱水，实现其含水率较污泥中心的含水率要低，进而利用污泥的收缩特性和蒸汽薄膜使得污泥与加热辊筒表面的脱离;
4)特氟龙涂层具有较低的表面能，可以降低污泥与其之间产生的黏壁效应;
5)所述加热辊筒表面附近的污泥含水率降低比污泥本体中心含水率快的多，污泥表面含水率与污泥中心含水率差距较大，所形成的收缩特性使得污泥表层迅速固化并收缩，污泥表层的收缩使得固化的污泥表层快速形成裂缝，有利于污泥中水分向污泥表层迁移。（发明人张绪坤;李冀;朱保利;钱创;杨祝安;邢普;吴晖）