[发明专利]干燥污泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序所述的干燥污泥的方法。本发明特定而言涉及市政废水厂的污泥处理。

背景技术

干燥污泥的目的是为了从污泥材料获得适合于利用的产物。需要从污泥中去除水。有利地混合污泥与胶结水硬性组分，然后能更容易地干燥污泥。污泥还被进一步干燥，利用合适方法进行后处理和分选。储存最终产物且供应以用于进一步使用或加工。

去除水需要大量能量，这增加了污泥处理的成本。为了确保具有成本效益的污泥处理，该过程的能量效率必须保持在足够高的水平。这必须优化和利用在该过程中供应的能量的量。

关于一般现有技术，例如专利文献EP 0566689A1描述了一种用于从飞灰和污水污泥产生丸粒的方法。在该方法中，混合的污泥和飞灰形成粒状，它们常常以两个干燥步骤来干燥且最终利用单独冷却剂来冷却。在该方法中的干燥以高温发生，由此，由于水的高蒸发能量要求使得难以实现能量效率。

专利US 5318184A描述了由多步处理实施的污泥的干燥和粒化方法，其中在高温发生干燥。由于其复杂性，该方法需要在工厂建筑和处理装置方面进行巨大投资。

专利FI 113470B描述了一种污泥堆肥方法，其中目的是通过混合污泥与泥煤或制备的固体污泥颗粒来干燥污泥。可堆肥的污泥层形成于颗粒表面上且通过将颗粒循环到污泥得到若干层。在所述处理中通过循环这些颗粒若干次来干燥颗粒。该方法的缺点特别地在于所述目的是通过在污泥中添加干泥煤来干燥污泥，由此损失了用于干燥泥煤的能量，另外，污泥颗粒在内部仍然湿润且干燥减速。而且，在所述处理的不同步骤进行多次循环导致高的操作和投资成本。

在已知的方法中，该目的常常是通过高温蒸发水来实施干燥，这并不产生最佳的最终结果且额外地需要大量能量。通常，被干燥的污泥温度在干燥之前超过100℃。

发明内容

本发明的目标是介绍一种方法，其解决了上述问题且消除了已知现有技术的缺点以及提供了具有合理投资成本来干燥污泥的高效能方法。

由根据本发明的方法提供所述优点，根据本发明的方法由权利要求中展现的内容表征。

在从属权利要求中描述了本发明的某些有利实施例。

根据本发明的方法允许以高效能方式来干燥废污泥。在该方法中，能利用添加于污泥中的水硬性胶结剂的品质和体积来调整在加热装置中形成的污泥骨料的大小。在加热装置中形成合适大小的污泥骨料也促进了干燥，因为将污泥骨料加热到干燥温度和将湿气从污泥骨料内传导至表面需要一些时间。污泥胶结剂混合物和其形成的污泥骨料在加热装置中被加热到适合于干燥的水平。在加热装置中形成的热污泥骨料输送到干燥装置，它们在干燥装置中遇到干燥空气流。在干燥器中，污泥骨料包含的热水由于蒸汽分压差而传递到干燥空气且因此干燥空气的湿度和能量含量增加。污泥骨料的温度显著高于进入干燥装置的空气流，由此有效地发生干燥。由于与选定干燥条件下干燥空气的蒸汽分压力相比，污泥骨料包含的热水的更高蒸汽分压力导致污泥骨料的快速干燥。通过调整干燥空气的循环速度使得湿度升高到饱和点或接近饱和点而将污泥骨料包含的湿气有效地传递到干燥空气。潮湿的干燥空气包含的能量由热交换器回收，该能量可用在例如产生所需干燥空气的处理中。

本发明允许受控制的温度和蒸汽压力条件，由此最佳地发生干燥。该处理为高效能的，因为与加热有关的处理温度不会升高到不必要地高。然后，也避免了污泥骨料表面的过快干燥，由此并不会在污泥骨料上形成使干燥减速的表皮。当在干燥过程中在选定温度条件下，在污泥骨料中的水的蒸汽压力充分地高于进入干燥装置的干燥空气的蒸汽压力时，污泥骨料吸收的热能用作驱动干燥的物理事件。本申请人将这个处理过程称作超热干燥过程，因为干燥利用吸收在污泥骨料中的待用于干燥过程的热能。

在根据本发明的该方法中，诸如污泥和合适水硬性胶结剂的原材料利用单独混合器混合或者所述材料在所述处理过程期间混合。通过添加水硬性胶结剂，诸如飞灰，水泥或石灰，可以调整在混合物加热中所形成的污泥骨料的大小。混合物被输送到处理装置，处理装置从混合物形成各种大小的污泥骨料。利用合适燃烧器使得处理装置的温度升高，由此污泥混合物块和其形成的污泥骨料被加热到适合于干燥的温度。所述处理的烟气循环回到该处理，由此能量效率得到提高且去除的烟气变得尽可能洁净。