公司動(dòng)態(tài)
污泥干燥設(shè)備為什么用微波呢
發(fā)布時(shí)間:2018-5-31 從目前國內(nèi)外的情況看,污泥處置應(yīng)用zui多的有農(nóng)用、填埋、焚燒等幾種。污泥是一種十分有效的生物資源,它含有豐富的有益于植物生長的養(yǎng)分和大量的有機(jī)物質(zhì)。它所含的全氮、磷、鉀等和廄肥大致相似,所以污泥的農(nóng)用受到各國的普遍重視。污泥通過干燥制成顆粒肥料或同時(shí)加入化肥制成混合肥料進(jìn)入市場銷售的辦法,可以達(dá)到既可以安全、方便使用又可以平衡污泥處置費(fèi)用的目的。因此,開發(fā)新型的污泥干燥制肥技術(shù)是解決城市污水處理廠污泥出路難,促使污泥減量化、無害化、資源化的重要途徑之一。
污泥是污水處理后的產(chǎn)物,是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高(可高達(dá)99%以上),有機(jī)物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細(xì),比重較小,呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物,可以用泵運(yùn)輸,但它很難通過沉降進(jìn)行固液分離,是生化法污水處理過程中不可避免的二次污染物,而它的高含水率與難脫水性成為其處理和利用的主要障礙。如何有效地處置日益增加的污泥,既不使成本過高,又不對環(huán)境構(gòu)成二次污染,是環(huán)境工程界zui為關(guān)注的課題之一。
干燥能夠把新鮮污泥轉(zhuǎn)變成可儲(chǔ)存和散布的產(chǎn)品,選擇干燥過程需要考慮以zui小的投資、zui小的能耗和zui少的污染物排放產(chǎn)生允許進(jìn)一步使用的清潔產(chǎn)品,同時(shí)對運(yùn)行和管理需要較低的材料和技能要求。目前成型的污泥干燥設(shè)備有接觸式干燥器和對流式干燥器,它們各有特點(diǎn)。微波干燥技術(shù)是一種節(jié)能增效的清潔技術(shù),可用于處理傳染性廢物、消除土壤污染、制取環(huán)保用材料等。微波干燥設(shè)備應(yīng)用于中小型污水廠污泥的就地處置制肥,具有快速、、環(huán)境資源回收率高、省時(shí)節(jié)能、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
微波干燥設(shè)備是利用微波內(nèi)外同時(shí)加熱的特點(diǎn),使濾餅內(nèi)外產(chǎn)生壓力梯度排出水分達(dá)到加速干燥目的,干燥設(shè)備的抽風(fēng)系統(tǒng)一方面可以對流帶走水分,另一方面使干燥器中形成負(fù)壓防止了惡臭氣體的散逸,干燥產(chǎn)品疏松易于破碎制成顆粒肥料,利用微波低溫加熱和均勻加熱的特點(diǎn)達(dá)到節(jié)能滅菌的效果,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。污泥干燥的基本方法表示于圖1。
通常對污泥干燥的熱量要求包括2.26MJ/KG的蒸汽焓(相對于被蒸發(fā)的水分)和正在加熱污泥的焓差,如從30--100℃。蒸發(fā)熱依據(jù)實(shí)際蒸發(fā)水分的百分比計(jì)算zui大的份額。熱損失依據(jù)使用過程的類型。圖2左圖顯示傳統(tǒng)對流干燥器的能量流,熱損失主要由潛在的汽化熱損失和煙道氣中實(shí)際熱損失確定。煙道氣中攜帶的熱量需要經(jīng)對流傳熱到物料周圍介質(zhì),然后再使熱量由外層傳導(dǎo)到內(nèi)層以蒸發(fā)其中的水分,這個(gè)過程需要耗用較多的能量和時(shí)間。同時(shí)出口氣體中的大量顯熱損失大大降低了其熱效率。中圖顯示利用對流空氣和蒸汽排氣的接觸干燥器的能量流,與對流干燥器比較,氣體散發(fā)損失是比較小的。蒸發(fā)水分的熱量是從熱表面經(jīng)過物料的,熱經(jīng)濟(jì)性較好。因此接觸干燥器優(yōu)于對流干燥器。圖2右圖顯示微波干燥器能量流,微波能不需要經(jīng)過對流和傳導(dǎo)等中間介質(zhì)作為熱的媒質(zhì),而是直接深入到物料內(nèi)部加熱的,能量損失小于接觸干燥器和對流干燥器。
根據(jù)文獻(xiàn)微波干燥設(shè)備機(jī)理的描述,經(jīng)過初始預(yù)熱階段(由開始加熱到溫度恒定段)的時(shí)間:
進(jìn)入對物料內(nèi)部濕分遷移做出重要貢獻(xiàn)階段的內(nèi)部壓力分布及濕物料的干燥規(guī)律:
分析表明,微波加熱干燥是由于物料內(nèi)部的極性分子受電磁場的作用而發(fā)生振動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱能。毛細(xì)多孔物料中的水分迅速蒸發(fā)產(chǎn)生一個(gè)總壓梯度來推動(dòng)濕分的傳遞。同時(shí),構(gòu)成微生物的各種高分子極性基、可動(dòng)性基等在微波電磁場作用下激烈地回轉(zhuǎn)與振動(dòng),使蛋白質(zhì)以及核酸等產(chǎn)生變異,從而殺滅病菌。因此,可以在低溫和較短時(shí)間內(nèi)得到滿意的滅菌效果。根據(jù)文獻(xiàn)假定的熱滅活動(dòng)力學(xué)一級衰減模型:
表明熱滅活受很大的溫度影響,將溫度移動(dòng)幾度就能導(dǎo)致熱滅活率的明顯改變。微波干燥過程可以較好地符合上述模型計(jì)算的病原體滅活量并有可能增加滅活量。這是由于:微波深入到物料內(nèi)部均勻加熱,均勻的溫度分布使病原體無法在冷區(qū)殘活;快速的加熱和均勻的濕度分布使微菌無法逃離高溫區(qū);微波能轉(zhuǎn)化的機(jī)械能足以殺滅病菌。
微波干燥設(shè)備為解決城市污水處理廠污泥出路難,促使污泥減量化、無害化、資源化提供了一條有效途徑。
制藥網(wǎng)