1、文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 1 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- Rotadisc 转盘式干燥机在污泥干化上的应用 于尔根黑斯 先生 2003 年 1. 序言 阿特拉斯-斯道特（Atlas-Stord）公司的Rotadisc转盘式干燥机应用于污泥干化领域已经有20多年了。 早在40年代，由挪威的巴茨先生（Mr. Bartz）发明了Rotadisc转盘式干燥
2、机，并获得了专利。这种转盘式干燥机最早用于干燥鱼粉。今天这种转盘式干燥机应用很广，除了城市和工业污水厂产生的污泥的干化之外，还用于鱼类加工，肉制品加工，酿酒，以及不同类型的工业产品的干化。 2. 转盘式干燥机的构造 图1.1剖解了一个用于污泥半干化工艺的转盘式干燥机。 转盘式干燥机主要是由定子（外壳），转子（转盘）和驱动装置组成。 图1.1转盘式干燥机 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 2 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址
3、: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 2.1. 转子 转子中心轴是干化转盘的承载部件，它是一个中空轴，所有的转盘焊接在这个中空轴上。每片转盘由两个对扣的圆盘焊接而成。中心轴内腔与所有转盘内腔相连通。为了提高转盘的坚固性，空心转盘内腔分布着许多支撑杆，支撑杆两端支撑着左右两个圆盘。 根据所干化物料性质的不同，转盘可以采用低碳钢，不锈钢，或特殊合金钢制造。 在转盘边缘装有推进/搅拌器，它们有两个功能：一是推进输送物料，二是搅拌混合物料。推进器的倾角是可以调整的。 转盘的内腔可以通入中低压蒸汽（最大12个大气压），导热油或高压热水传递干化产品所需热量。 2.2. 定子 定子
4、近似一个圆柱体外壳，上部高起，空出容纳污泥废蒸汽的空间，并设有废蒸汽出口。 定子端板采用法兰安装，便于检修，同时端板也用于固定转子的轴承。为便于检修，废蒸汽圆顶出口也装有检修盖板。 2.3. 驱动马达 整个驱动装置由嵌入式减速箱，皮带传动，耦合器和电机等组成，用于驱动转子缓慢旋转。 3. 转盘式干燥机的功能 通过转盘边缘的推进/搅拌器的作用，污泥被均匀缓慢地输送通过整个干燥机，并通过与转盘的热接触被干化。 在干化过程中，热蒸汽冷凝在转盘腔的内壁上，形成冷凝水。冷凝水通过一个管子被导入中心管，最终通过导出槽导出干燥机。 在每两片转盘之间装有刮刀，刮刀固定在外壳（定子）上。刮刀可以疏松盘片间的污泥
5、，使废蒸汽快速离开污泥。 干燥机负压运行（-4 -2 mbar），因此干化过程中废蒸汽与臭味不会泄漏。干燥机的传热介质一般是4 11 bar的饱和蒸汽。 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 3 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 也有一些干燥机用导热油或水作为导热介质。采用导热油的干燥机，进油温度介于180C到220C，出油温度要降低40C左右。热水导热的干燥机则主
6、要用于热量过剩的系统。 转盘式干燥机的特点： 接触式干燥（间接干燥，导热介质与污泥无直接接触） 既适用于污泥半干化，又适用于污泥全干化工艺，使用灵活 适用于所有污泥处置方案（焚烧，填埋或用作肥料） 设备系统中氧气含量低，杜绝了粉尘爆炸的可能性 通过改装，转盘式干燥机可以实现半干化和全干化两种工艺间的转换 机内污泥载荷大，即使进料不均匀，也能保证平稳运行 惰性气体用量少（不需要空气循环） 大载荷，便于控制 构造牢固，持久耐用 转子转速很低，磨损小 设计非常紧凑，传热面积却很大，设备占地与厂房空间与其他干燥机相比为最小 维修少，持续运行性好，可昼夜运转，保证每年8000小时运行 4. 污泥干化工艺
7、 根据污泥最终处置目的的不同，对污泥可以进行半干化或全干化处理。这两个工艺都可以通过Rotadisc转盘式干燥机来实现，所不同的只是干燥机以外的辅助设备以及电控制系统。 在污泥半干化工艺中（干化后干物质含量50%），干燥物不经回流而被一次性干燥后排出（图4.1）。所排放的废蒸汽不需除尘而可以直接导入尾汽冷凝液化站。半干化的转盘干燥机经常与焚烧炉相配合，因为这种半干化的污泥都可以进行自给自足的焚烧，不需辅助热源。污泥焚烧产生的热能，又足以满足干燥机供热达到热能平衡与最佳利用。因为不需外加能量，整个系统运行费用非常低。 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化
8、上的应用 4 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 图4.1转盘式干燥机用于污泥半干化 在污泥全干化工艺中，一部分已烘干的污泥（干物质90%）被回流，与湿污泥（例如干物质含量25%）相混合，再送入干燥机（图4.2）。混合后污泥的干物质含量一般高于70%。干燥后产生的尾气需经除尘处理，再被冷凝液化。因为这种干燥工艺需要的空气量少，相应的总含氧量也很少（约2%），这就是说，几乎不必什么花费，就能够很好的预防粉尘爆炸。 图4
9、.2转盘式干燥机用于污泥全干化 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 5 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 5. 污泥干燥机 阿特拉斯-斯道特（Atlas-Stord）公司至今已有130多台转盘式干燥机应用于污水厂污泥烘干，下面列举了几个厂的技术数据： 技术数据 单位 德国 斯代恩 挪威 斯塔万格尔德国 德雷斯顿 荷兰 努特布拉板德国 汉堡 德国 鲁尔区 干燥机进料
10、参数 脱水过污泥流量 Kg/h 2035 3310 5000 9500 8000 8000 干物质含量 % 29 23 28 24 20 25 干物质流量 Kg/TS/h 600 760 1400 2280 1600 2000 干燥机出料参数 干物质含量 % 90 约85 90 42 40 45 干燥后污泥流量 Kg/h 670 910 1556 5429 4000 4444 水蒸发量 kgH2O/h 1370 2400 3444 4071 4000 3556 干燥机的主要参数 干燥机型号 Rotadisc TST-30RH Rotadisc TST-60RHRotadisc TST-90RH
11、Rotadisc TST-70RHRotadisc TST-70RH Rotadisc TST-40RH数量 台 1 1 2 8 6 1 热介质 导热油 180C 蒸汽 6bar 蒸汽 10bar 蒸汽 4bar 蒸汽 5bar 蒸汽 7bar 传热面积 m2123 202 330 250 250 163 单位蒸发功率 Kg/ m2h 112 12 163 16 218 配电功率 KW 55 90 132 132 132 90 每吨蒸发水电能消耗 KW/tH2O 44 40 40 30 29 23 热能 MJ 3770 6570 9400 12190 11670 10540 每吨蒸发水热能消耗
12、 KJ/tH2O 2730 2720 2730 3000 2920 2965 5.1. 转盘式干燥机用于污泥半干化工艺的实例 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 6 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 在荷兰，60多个污泥厂脱水后的污泥都被送到荷兰的SNB污泥干燥焚烧站（www.snb.nl）进行处理。这是目前世界上最大的污泥处理站（右图），机械脱水后的污泥先被送进
13、8个转盘式干燥机烘干至干物质含量42%，然后再送入4个流化床焚烧炉内焚烧掉。从下面的工艺流程图（图5.1.1）可以看到整个流程：卡车从各污水厂运来污泥，送入转盘式干燥机干化，然后进入流化床焚烧炉内焚烧，烟气通过废热锅炉产生蒸汽，提供给干燥机使用，最后是烟气处理。整个污泥干化焚烧能量自给自足。污泥自行焚烧，不需另加燃料。在尾气处理过程中产生的蒸汽，满足了干燥机机所需热能。下面的能量损益表（表5.1.2）显示出，需要额外追加的能量只占整个装置总消耗能量的3%（用于启动点火，烟气处理）。 图5.1.1 SNB中心污泥半干化干燥及焚烧工艺流程图 文章来源: http:/newtec- Rotadisc
14、转盘式干燥机在污泥干化上的应用 7 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 水蒸汽 (17,3%)废气 (10%)损失 (8%)流化床焚烧炉污泥干燥机污泥 (含固率 54,5%)蒸汽 (35,1%)损失 (0,5%)蒸汽 (35,1%)燃气 (3%)空气 (1%)水 (0,5%)蒸汽和水烟气 (5,9%)烟气 (5,9%)输入输出污泥冷却塔干燥机蒸汽 (23,2%)表5.1.2 荷兰SNB中心污泥半干化及焚烧工艺能量平衡
15、表 5.2. 转盘式干燥机用于污泥全干化工艺实例 在德国德雷斯顿市污水厂，稀污泥（干物质含量约3%）先被用于干燥机尾气的冷凝液化，同时稀污泥也被预热至大约50C（见右图），这样有利于污泥机械脱水。被离心脱水后的污泥通过一个活塞泵输送到两台TST-90R型的转盘式干燥机里，每台干燥机的传热面积是330m2。 为了避免粉尘爆炸，整个干燥系统惰性驱动。运行过程中的氧气含量小于2%，并安装有一个氧气测量器，用以监控氧气含量。另外，该系统还配有一套氮气应急装置，万一系统中氧气含量偏高，即可报警并输入氮气，以防粉尘爆炸。 干化后的污泥（干物质含量约90%）经过一个冷却螺旋被冷却至45C左右，然后运到集装箱
16、装载站。这些干化后的污泥目前主要用于农业，作为可耕种的土壤。在设计该全干化系统时，已计划以后将全干化干燥机改为半干化干燥机使用，以满足德国政府新规定与市场变化，将污泥用于焚烧作燃料。 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 8 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 图5.2.1德国德雷斯顿污水处理厂，污泥全干化工艺流程图 6. 干化后污泥的应用及其对于干化工艺的要求 根据
17、国家和地区的法规不同，地理位置的不同，污泥焚烧炉的周边环境的不同，以及污泥所含有害物质（如重金属）的不同，干化后的污泥有不同的可能性加以利用（表6.1）： - 用于农业 - 在流化床焚烧炉中用作唯一燃料焚烧发热（或发电） - 在垃圾焚烧站，火力发电厂，水泥厂的现有焚烧炉中作为混合参入燃料进行焚烧 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 9 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewte
18、c- 表6.1各种污泥处理应用途径 一个污泥干燥机必须要适合污泥最终处理与应用，也就是制肥料，焚烧或填埋的选择。而这种选择完全依赖于市场与政策法规的变化。这就要求污泥干燥系统要很灵活，能随时适应这种变化。 最佳污泥干燥系统应该投资少，运行费用低，最终产品可以根据需要灵活变化。接下来列举了一些典型的例子，可以看出Atlas-Stord公司Rotadisc转盘式干燥机的灵活性。 下面的流程框图介绍了污泥经过转盘式干燥机干化后，不同的应用可能性。 污水厂湿泥 机械脱水 半干化 堆肥 肥料/土壤 机械脱水 全干化 肥料/土壤 机械脱水 全干化 造粒 肥料/土壤 机械脱水 全干化 水泥厂 焚烧 机械脱水
19、 全干化 火电厂 焚烧 机械脱水 全干化 造粒 火电厂 焚烧 机械脱水 半干化 焚烧 机械脱水 半干化 流化床焚烧炉 焚烧 机械脱水 半/全干化造粒 垃圾焚烧 焚烧 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 10 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 上面的工艺简图介绍的是一个可以提高污泥N，P，K成分作肥料，并同时混合造粒的全干化污泥干燥机。全干化后的污泥也可以不外加N，
20、P，K，而用作土壤。干化所需热能由锅炉提供。 上面的工艺简图显示的是一个半干化污泥干燥机，半干化后的污泥作为燃料，在流化床焚烧炉焚烧产生的热能自给自足用于干燥机。整个系统不需外加热源，运行成本特别低。 湿污泥 焚烧炉 尾气处理 AS转盘式干燥机 (半干化) 冷凝液化器 蒸汽锅炉 流化床 焚烧炉 灰渣料仓 机械脱水 湿污泥 机械脱水 AS转盘式干燥机 (全干化) 冷凝液化器 干污泥料仓 蒸汽锅炉 氮肥料仓 磷肥料仓 钾肥料仓 混合搅拌器 造料机 肥料料仓 文章来源: http:/newtec- Rotadisc转盘式干燥机在污泥干化上的应用 11 / 11 Rotadisc转盘式干燥机中国总代理
21、: 德国新技术(newtec)环保有限公司 上海代办 电话/传真: (021) 6598 9812 网址: www.newtec- 电子信箱: infonewtec- 上面的工艺简图是一个全干化污泥干燥机，在稀污泥进行离心脱水之前利用干燥机废汽进行预热处理。干化后的污泥可以进行焚烧用以发电。但全干化热能消耗很大，运行与投资费用都很高。 7. 总结 目前，污泥的应用已受到各国法规与政策的影响。各国法规与政策将来只会进一步严格高标化。欧洲近期内，污泥将不再允许用于农业。污泥的焚烧，将污泥用作燃料，越来越占主导地位。在世界范围内，或早或晚，也是必然趋势。 因此污泥干燥机就应该适应这种新形势下的要求，
22、在一个干化处理系统内，要求既可以将污泥全干化处理（干物质含量90%）用于农业，也可以进行污泥半干化处理（至干物质含量45%），然后经济地焚烧。就成为了衡量污泥干燥机性能的最重要的标准。一个好的污泥干燥机即使在新的市场，新的政策下，也应该能继续被使用，比如说，将全干化污泥干燥机改装成半干化污泥干燥机，或者反过来。 AS转盘式干燥机以它的灵活性不仅可以满足各种工艺要求，还特别适应满足工艺变化的要求。此外，AS转盘式干燥机投资少，运行费用低，运行安全，更显示了它的优越性。它已经用于100多个污泥干化处理系统，共130多台污泥干燥机，应用于18个国家。阿特拉斯-斯道特公司的转盘式干燥机以它的灵活性和高质量，特别是因为它运行成本最低，赢得了用户的欢迎与好评。 湿污泥 蒸汽锅炉 AS转盘式干燥机 (全干化) 冷凝液化器 / 预热器 冷却降温器 螺旋输送 干污泥料仓 离心脱水
