3.2 尾氣處理和臭味控制
國外對污泥處理的管理非常嚴格,它必須是環境安全的,不能產生二次污染。所以國外的污泥干化技術很重視尾氣處理和臭味控制。早期的ESP直接加熱系統,引入外部空氣經加熱后通入干燥器,蒸發污泥中的水分并運送污泥。離開干燥器后熱風與干污泥顆粒分離,然后經過除塵、熱氧化除臭后排放。由于熱風的量很大,使得尾氣處理成本非常高,這一缺陷使人們一度將興趣轉到了間接加熱系統上[2]。后來,安德里茲(Andritz)的轉鼓式直接加熱工藝采用了氣體循環回用的設計,使這一缺陷得到明顯改善。在其干燥工藝中,熱風經過除塵、冷凝、水洗后,85%返回轉鼓,只有15%需經過熱氧化除臭后排放。這減少了尾氣處理的負擔,更重要的是大大減少了外部空氣的引入量,將轉鼓內氧氣的含量維持在很低的水平,從而很大程度上提高了系統的安全性能。對于間接加熱系統,尾氣的量要小得多,相應尾氣處理的負擔要輕得多。西格斯干燥設備的尾氣經冷凝、水洗后送回燃燒爐,將產生臭味的化合物徹底分解,所以其尾氣能滿足很嚴格的排放標準。另外,無論是直接加熱或間接加熱系統,干燥設備內部都采用適當負壓,避免了臭氣的外泄,工廠的污泥倉、干燥車間、成品倉等構筑物內的氣體都抽走集中處理。
3.3 設備安全
在老式干燥器里,起火或爆炸相當頻繁,令污泥干燥設備的安全性能倍受置疑。現在,起火或爆炸的大部分原因已經明確,與爆炸有關的三個主要因素是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。不同的工藝報道或許會有些差異,但總的來說必須控制的安全要素是:氧氣含量<12%;粉塵濃度<60 g/m3;顆粒溫度<110
℃。現在的污泥干化技術都非常重視設備的安全性,并針對性地采取了措施來完善設計和加強管理。對于控制氧氣的含量,間接加熱器如西格斯的干燥設備還附加了氮氣保護來確保系統內氧氣含量<2%;直接加熱器,如安德里茲的轉鼓則如前所述,通過氣體循環使用來控制氧氣含量<8%。系統內氧氣含量的實時監測是非常重要的,在安德里茲的系統內設置了氧氣超標保護,一旦氧氣含量超過10%,系統會自動停機。顆粒溫度的控制關鍵在于控制污泥在干燥器內的停留時間,必須保持干泥中適量的水分,以避免污泥過熱而燃燒,所以當污泥達到一定的干度(如90%)就需離開干燥器。這也使解決污泥在設備內的粘結問題顯得尤為重要。對于粉塵的控制,采用干料返混的干燥工藝較好,而對于那些產生粉狀產品的間接加熱設備則需注意這個問題。另外污泥干化廠還需考慮其它的安全因素:設計有濕污泥倉的工廠,必須考慮甲烷的產生而盡量減少濕泥的貯存時間,在安德里茲的設計中將濕泥倉中甲烷濃度控制在1%以下;干泥倉的安全同樣受到重視,為防止自燃,干泥顆粒的溫度必須控制在40
℃以下。
4 結語
在新千年里,污泥干化仍將繼續不斷地發展、完善和受到歡迎。據預測,在歐洲未來的10年里,采用熱處理的污泥量將翻一番[3]。污泥干化設備也在向大型化發展,如安德里茲建成了歐洲最大的污泥干化廠--英國的Bransands,處理能力為蒸發水量7×5
000 kg/h,西格斯在巴塞羅那建了世界上最大的間接加熱污泥干化廠,蒸發水量能力為4×5 000
kg/h。同時污泥干化設備在安全性能包括環境友好方面不斷完善,設備開發商在降低能耗上所作的努力使污泥干化的經濟可行性得到顯著改善。