用熱幫浦乾燥機乾化汙泥的優勢

2022-06-21 22:36:11 字數 2431 閱讀 1554

汙泥嚴重破壞城市形象,影響社會環境,是一種公害。同時,汙泥含有豐富的氮磷有機物,又是生產園林,綠化用肥料的優質原料,可作為城市資源化利用的重要內容之一。但汙泥資源化利用因乾燥成本的影響,受到嚴重阻礙。

採用熱幫浦除濕乾燥機對汙泥進行脫水,乾燥成型製造顆粒肥料的有效方法,它具有執行費用低、占地面積小、乾燥能力強、保護環境等特點;並可連續生產實現產業化。

早在八十年代,發達國家已成功地將熱幫浦技術用於汙泥乾燥。但由於當時國內的熱幫浦技術水平,電力**緊張和電費**高等原因,難以推廣。隨著國內電力工業和熱幫浦技術的不斷發展,高效能熱幫浦(效能係數cop已由原來的3左右提高到4.

5~5,乾燥溫度由原來的60℃上公升到85℃。)的推廣應用,已顯露出獨特的優勢。

一、熱幫浦技術乾燥汙泥的特點

(一)執行費用低:

熱幫浦除濕乾燥裝置與其他乾燥形式相比,避免了排濕耗能過程,它在執行中充分**了濕熱空氣的顯熱和潛熱,能量得到完全利用,被稱為高效節能裝置。另外,由於熱幫浦的效能係數(cop值)高,一般可達4.5~5左右;也就是說,在供熱量相同的情況下,所耗的電能只有電加熱裝置的20~22%。

按目前上海地區的能源**來計算,熱幫浦執行的費用,是用煤氣、油和天然氣作熱源進行供熱乾燥的一半(詳見經濟分析)。

(二)保護環境:

熱幫浦除濕乾燥裝置是在封閉條件下對汙泥進行乾燥脫水,與周圍不存在物質交換,對環境不會產生汙染。如用燃料(煤、煤氣、油和天然氣)作為熱源進行脫水乾燥,除了燃燒本身要產生煙氣汙染外,在乾燥脫水時,還向大氣排放帶有害物質薰臭的濕熱氣體,造成環境嚴重汙染。

(三)乾燥能力強、***:

汙泥是膠質固體物微粒,其結構複雜,與水的親和力很強。熱幫浦除濕乾燥裝置在加熱時,對汙泥起到一定的調節作用,可降低汙泥中膠質微粒與水的親和力。熱幫浦除濕乾燥裝置通常的乾燥溫度為75℃左右,這個溫度既能滿足膠質微粒的調節處理,同時也不會破壞汙泥中的有機物質,能保證肥料營養成分。

經測試在此溫度下,將含水率80%的汙泥乾燥到25%,只需乙個半小時。乾燥溫度過高會導致汙泥中細胞璧結殼、外表結焦,反而難以脫水。用熱幫浦乾燥後的汙泥,不會出現黑焦現象。

(四)占地面積小、規模化、連續式生產:

處理汙泥用的熱幫浦除濕乾燥裝置,一般採用多層帶式傳動裝置並配以顆粒成型機,可連續生產汙泥顆粒肥料。以每天處理10m3汙泥的熱幫浦除濕乾燥裝置為例,裝置僅占地60m2;當處理汙泥量增加時,可模組式拼裝多台熱幫浦除濕乾燥裝置,擴大生產能力。

二. 熱幫浦乾燥的經濟比較:

開發以汙泥為原料的有機複合肥,其乾燥費用佔生產成本的40~60%,降低能耗費用是實施的關鍵。為了比較用熱幫浦、煤、煤氣、油幾種方式乾燥汙泥時的費用情況,對提供相同供熱量q=41868kj(10000kcal)所需的基本費用作乙個綜合比較:

(1)、熱幫浦:

熱幫浦的效能係數以上海桑菱環境能源研究所生產的srg系列熱幫浦乾燥機的平均值,按cop=4.5計算。

所需功率:p=1000/(860×4.5)=2.58kw

若電費按上海市政環保用的電價0.45元/kwh,則熱幫浦供熱費用為2.58×0.45=1.16元。

(2)、煤

所需燃料按公式h=q/(6700×η)計算

h=10000/(6700×0.7)=2.13kg

其中:6700為煤的熱值(kcal/kg);η為供熱效率,取 0.7。

若煤價為350元/噸(0.35元/kg),則煤的供熱費用為2.13×0.35=0.75元。

(3)、煤氣

所需燃料按公式h=q/(3500×η)計算

h=10000/(3500×0.75)=3.81m3

其中:3500為煤氣的熱值(kcal/ m3);η為供熱效率,取 0.75。

若煤氣**為0.8元/ m3,則煤氣供熱費用為3.81×0.8=3.05元。

(4)、輕油

所需油量按公式h=q/(10800×η)計算

h=10000/(10800×0.8)=1.16kg

其中:10800為輕油的熱值(kcal/kg),η為供熱效率,取 0.8。

若油價為2.4元/kg,則油的供熱費用為2.4×1.16=2.78元。

由此可見,用煤乾燥最便宜,而用燃氣最貴。熱幫浦乾燥裝置是閉式迴圈,無顯熱、潛熱損失。而用其他幾種乾燥方法,當熱空氣達到一定濕度時,欲將其排除,會排出有害氣體和臭味,汙染環境;而且每換一次空氣,就要損失一定熱量。

汙泥乾燥時,排氣要求的乾球溫度為75℃,相對濕度為80%;環境空氣按上海地區年平均溫度15℃,相對濕度為80%;則不難算出,將會有10%左右的熱量隨著被加熱的空氣排放掉。

綜合上述情況,歸納成表一。展顯各種方式的執行費用比例和特點。不難看出,用熱幫浦乾燥汙泥,不僅執行費低、無汙染,而且便於控制,易於管理。

雖然,煤的執行費用較低,但是,鍋爐房占地大、管理費用高、汙染嚴重,再加上燃料儲運費多等,與現代城市的環境要求,已完全不相稱。

表一.幾種乾燥方式的費用和特點比較

三. 結論

將汙泥乾燥製成顆粒肥料,用武漢尚測熱幫浦除濕乾燥機,無疑是比較合理的。隨著環保要求的增強,熱幫浦除濕乾燥機在汙泥處理的應用中,將顯示出獨特的優勢。

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